[짧은 화학 - 화학2] 산염기평형을 공부할때 1편 - 이온화도

오랜만입니다. 오늘은 진짜 짧아요!

그동안 글을 안 올린 이유는 오르비가 시스템 특성상 인덱스가 없어서 정리가 안되는 느낌이라,

그냥 안 쓰게 되었는데, 뭐 어차피 처음부터 대단한 목적을 갖고 쓴 글들은 아니니까, 너무 신경쓸 필요는 없더라구요.

가끔씩 주제 하나씩 던지는 느낌으로 쓰려구요. 그건 뭐 나중에 블로그 같은데다가 정리하면 되니까..

산염기평형을 공부할 때 고민이 많으실 겁니다.

제가 산염기평형 관련 글을 몇개 올리긴 했는데, 오늘은 문제 푸는 방법이라기보다는,

화2 초보분들이 처음 개념을 공부해서 문제를 적용하는 단계에서 겪을 수 있는 고민들에 대해 나누고자 합니다.

한번 개념을 보고  문제를 풀다가 개념이 흔들리는 경우가 있는데, 그 때 도움이 될겁니다.

1. 이온화도

: 본디 이온화도는 산염기를 연구하던 아레니우스에 의해 제시된 개념입니다.

산염기의 세기를 나타내는 개념으로 HA가 H+를 내놓는 능력을 이온화 정도로 나타내려고 했던 것입니다.

화2에서 처음 산염기평형을 공부하면 이온화도 α로 식을 표현하고 값을 구하는 연습을 할 겁니다.

그러면서 뭐 Ka=cα^2, H+=cα 이런 연습 많이 하실텐데요.

아래의 사실을 명심하셔야 합니다.

이온화도는 평형을 반영하지 않는다.

산염기의 해리 반응에서 역사적으로 평형을 반영한 개념은 브뢴스테드 로우리의 개념입니다.

공부를 한 분들은 아시겠지만, HA의 염이 가수분해되는 과정의 평형(A-의 염기 이온화 평형)이

브뢴스테드-로우리 염기의 정의를 반영하잖아요?

이온화도는 아레니우스가 제안한 개념이고, 그게 나중에 와서

Ka가 제안되면서 계산과정에서 이온화정도가 충분히 작은 경우 단순히 α와 초기농도 c에 대해 정리되기 때문에

우리가 계산할 때 사용하는 것이지,

절대 α 자체를 산염기의 세기를 파악하는 척도로 이해해서는 안됩니다.

(평형을 반영하지 않기 때문에 초기 농도가 작아지면 약산의 α는 매우 커집니다)

그래서, 초기 상태에서 약산의 α를 사용하여  Ka=cα^2, H+=cα 등의 계산을 할 수는 있겠지만

이는 어디까지나 수단적인 개념으로 이해하셔야 하고,

α를 산염기 계산의 만능틀로 생각하시면 절대절대 안됩니다.

다시 말씀드리지만 α는 평형을 표현하는 개념이 아니며, 

초기 상황에서만 특수하게 평형식에 반영될 수 있는 개념입니다. 그것도 산의 세기가 충분히 약하다는 전제하에.

요약)

산염기평형에서 α는 Ka가 매우 작은 약산의 초기상태의 pH나 Ka를 구하는 과정에서 사용하는

극히 한정적인 계산에서 이용되며, 산염기평형을 반영하지 않는 개념이다.