화학 관련 질문

안녕하세요

도움되실 내용으로 답변드립니다.

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화학에서 용액의 농도를 이야기할 때, 주로 몰 농도(molarity)라는 개념을 사용합니다. 몰 농도는 1리터 용액당 몰(mol)의 양으로 정의되며, 그 식은 다음과 같습니다.

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Molarity(M)= moles of solute / liters of solution

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여기서 "moles of solute"는 용액에 포함된 용질의 몰 수를 의미합니다.

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이제 주어진 화합물인 수산화칼슘 (Ca(OH)2)와 염산 (HCl)을 살펴보겠습니다. 두 화합물을 반응시키면 다음과 같은 화학반응이 일어납니다.

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Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O

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이 식에서 볼 수 있듯이, 1 몰의 Ca(OH)2는 2 몰의 HCl과 반응합니다. 이는 수산화이온(OH-)과 수소이온(H+)이 1:1의 비율로 반응한다는 것을 의미하지 않습니다. 1 몰의 Ca(OH)2는 2 몰의 OH- 이온을 제공하고, 이로 인해 2 몰의 HCl가 필요하게 됩니다. 반응은 이러한 방식으로 이루어집니다.

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(Ca2+) + (2OH−) + (2H+) + (2Cl−) → (Ca2+) + (2Cl−) + 2H2O

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여기서 각 이온의 몰 수를 확인하면 다음과 같습니다.

Ca(OH)2는 1 몰당 1 몰의 Ca2+ 이온과 2 몰의 OH− 이온을 제공합니다.

HCl는 1 몰당 1 몰의 H+ 이온과 1 몰의 Cl− 이온을 제공합니다.

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따라서, 수산화칼슘의 몰 농도가 x M (몰/리터)이고 묽은 염산의 몰 농도도 x M일 때, OH- 이온과 H+ 이온의 몰 농도는 각각 2x M와 x M가 됩니다. 그러나 이러한 농도는 수산화칼슘과 염산이 완전히 중화되기 위해 필요한 몰 비율을 정확히 나타내지 않습니다. 완전한 중화 반응을 위해서는 Ca(OH)2 1 몰당 HCl이 2 몰 필요합니다. 즉, 수산화칼슘이 y M일 때, 염산은 2y M이어야 완전 중화가 이루어집니다.

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길게 설명드렸지만, 요약하면 다음과 같습니다.

1. Ca(OH)2는 1 몰당 2 몰의 OH- 이온을 제공합니다.

2. HCl는 1 몰당 1 몰의 H+ 이온을 제공합니다.

3. 완전 중화를 위해서는 Ca(OH)2 1 몰당 HCl 2 몰이 필요합니다.

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도움되셨으면 좋겠습니다.

감사합니다.