λ³Έλ¬Έ λ°”λ‘œκ°€κΈ°

Chemistry/기초

4. 이온 κ²°ν•© 물질의 화학식 μž‘μ„±

πŸ”Ž 이온 κ²°ν•© 물질 화학식 μ“°λŠ” 법

  • 핡심 주제: 이온 κ²°ν•© 물질의 μ •μ˜, ν˜•μ„± κ³Όμ •, 화학식 μž‘μ„± κΈ°μ€€ 및 λͺ…λͺ…법, 그리고 μ „ν•΄μ§ˆκ³Ό μ•™κΈˆμ˜ ꡬ뢄

1. 이온 κ²°ν•© 물질의 ν˜•μ„±

  • μ •μ˜: μ–‘μ΄μ˜¨κ³Ό 음이온이 정전기적 인λ ₯에 μ˜ν•΄ κ²°ν•©λœ 물질.
  • 정전기적 인λ ₯: ν”ŒλŸ¬μŠ€(+) μ „ν•˜μ™€ λ§ˆμ΄λ„ˆμŠ€(-) μ „ν•˜ 사이에 μž‘μš©ν•˜λŠ” 인λ ₯이닀.
  • ν˜•μ„± κ³Όμ •:
    1. μ „μžλ₯Ό μžƒμ–΄ μ–‘μ΄μ˜¨μ΄ λ˜λ €λŠ” μ›μž (주둜 κΈˆμ† μ›μ†Œ)와 μ „μžλ₯Ό μ–»μ–΄ 음이온이 λ˜λ €λŠ” μ›μž (주둜 λΉ„κΈˆμ† μ›μ†Œ)κ°€ λ§Œλ‚œλ‹€.
    2. μ–‘μ΄μ˜¨μ΄ μŒμ΄μ˜¨μ—κ²Œ μ „μžλ₯Ό μ œκ³΅ν•œλ‹€ (예: λ‚˜νŠΈλ₯¨ μ›μžκ°€ μ—Όμ†Œ μ›μžμ—κ²Œ μ „μžλ₯Ό 제곡).
    3. μ–‘/음이온이 ν˜•μ„±λœ ν›„, 이듀 사이에 정전기적 인λ ₯이 μž‘μš©ν•˜μ—¬ 이온 결합이 ν˜•μ„±λ˜κ³  이온 κ²°ν•© 물질이 λ§Œλ“€μ–΄μ§„λ‹€.

2. 이온 κ²°ν•© 물질의 화학식 μž‘μ„± 및 λͺ…λͺ…법

  • 이온 κ²°ν•© λ¬Όμ§ˆμ€ μ„±μ§ˆμ„ κ°–λŠ” μ΅œμ†Œ λ‹¨μœ„μΈ λΆ„μžκ°€ μ•„λ‹ˆλ―€λ‘œ, ν™”ν•™μ‹μ΄λΌλŠ” ν‘œν˜„μ„ μ‚¬μš©ν•œλ‹€.
  • 이온 κ²°ν•© λ¬Όμ§ˆμ€ μ–‘μ΄μ˜¨κ³Ό 음이온이 3차원 μž…μ²΄ ꡬ쑰둜 λ¬΄ν•œνžˆ κ²°ν•©λœ ν˜•νƒœλ‹€.

2.1. 화학식 μž‘μ„± κΈ°μ€€

  • μˆœμ„œ: μ–‘μ΄μ˜¨μ„ μ•žμ—, μŒμ΄μ˜¨μ„ 뒀에 μ“΄λ‹€. (예: $\text{Na}^{+}$와 $\text{Cl}^{-}$ κ²°ν•© $\rightarrow$ $\text{NaCl}$)
  • μ „ν•˜ κ· ν˜•: μ–‘μ΄μ˜¨κ³Ό 음이온의 총 μ „ν•˜λŸ‰ 합이 0이 λ˜λ„λ‘ 개수λ₯Ό λ§žμΆ˜λ‹€.
    • κ°œμˆ˜λΉ„: κ²°ν•©ν•˜λŠ” 이온의 κ°œμˆ˜λΉ„λŠ” μ „ν•˜λŸ‰μ˜ 역비와 κ°™λ‹€.
    • ν‘œν˜„: 화학식은 κ°€μž₯ κ°„λ‹¨ν•œ μ •μˆ˜λΉ„λ‘œ ν‘œν˜„ν•΄μ•Ό ν•œλ‹€. (예: $\text{Mg}^{2+}$와 $\text{Cl}^{-}$ κ²°ν•© $\rightarrow$ $\text{MgCl}_{2}$)
  • λ‹€μ›μž 이온 ν‘œκΈ°: λ‹€μ›μž 이온의 κ°œμˆ˜κ°€ 두 개 이상일 경우, 이온 전체λ₯Ό κ΄„ν˜Έ()둜 λ¬Άμ–΄μ„œ ν‘œκΈ°ν•œλ‹€.
    • (예: $\text{Ca}^{2+}$와 $\text{OH}^{-}$ κ²°ν•© $\rightarrow$ $\text{Ca}(\text{OH})_{2}$)

2.2. λͺ…λͺ…법

  • μ½λŠ” μˆœμ„œ: 화학식을 μ“Έ λ•Œμ™€ λ°˜λŒ€λ‘œ μŒμ΄μ˜¨λΆ€ν„° 읽고 μ–‘μ΄μ˜¨μ„ μ½λŠ”λ‹€.
  • ν‘œν˜„: 이온 μ΄λ¦„μ—μ„œ '이온'을 λ–Όκ³  μ›μ†Œ λ˜λŠ” λ‹€μ›μž 이온의 이름을 뢙인닀.
  • μ˜ˆμ‹œ:
    • $\text{NaCl} \rightarrow$ μ—Όν™” λ‚˜νŠΈλ₯¨
    • $\text{Mg}(\text{OH})_{2} \rightarrow$ μˆ˜μ‚°ν™” λ§ˆκ·Έλ„€μŠ˜
    • $\text{CuSO}_{4} \rightarrow$ ν™©μ‚° ꡬ리

3. 이온 κ²°ν•© 물질의 λΆ„λ₯˜: μ „ν•΄μ§ˆκ³Ό μ•™κΈˆ

  • 이온 κ²°ν•© λ¬Όμ§ˆμ€ 물에 λ…ΉλŠ” 정도(μš©ν•΄ μ—¬λΆ€)에 따라 μ „ν•΄μ§ˆκ³Ό μ•™κΈˆμœΌλ‘œ κ΅¬λΆ„λœλ‹€.

3.1. μ „ν•΄μ§ˆ

  • μ •μ˜: 물에 λ…Ήμ•„ μ΄μ˜¨ν™”λ  수 μžˆλŠ” 이온 κ²°ν•© λ¬Όμ§ˆμ΄λ‹€.
    • μ΄μ˜¨ν™”: μ–‘μ΄μ˜¨κ³Ό 음이온으둜 μͺΌκ°œμ§€λŠ” ν˜„μƒμ΄λ‹€.
  • νŠΉμ§•: μ΄μ˜¨ν™”λ˜μ–΄ μ–‘μ΄μ˜¨κ³Ό 음이온이 λ¬Όμ†μ—μ„œ 자유둭게 이동할 수 μžˆμœΌλ―€λ‘œ, μ „λ₯˜λ₯Ό ν†΅ν•˜κ²Œ ν•˜λŠ” λ¬Όμ§ˆμ΄λ‹€.
    • μˆœμˆ˜ν•œ 물은 μ „λ₯˜κ°€ 흐λ₯΄μ§€ μ•Šμ§€λ§Œ, μ „ν•΄μ§ˆμ΄ λ…ΉμœΌλ©΄ 이온의 이동 λ•Œλ¬Έμ— μ „λ₯˜κ°€ 흐λ₯Έλ‹€.
  • 이온 이동: μ „ν•΄μ§ˆ μˆ˜μš©μ•‘μ— μ „λ₯˜λ₯Ό 흘리면, μ–‘μ΄μ˜¨μ€ λ§ˆμ΄λ„ˆμŠ€(-) 극으둜, μŒμ΄μ˜¨μ€ ν”ŒλŸ¬μŠ€(+) 극으둜 μ΄λ™ν•œλ‹€.
  • μ˜ˆμ‹œ: $\text{NaCl}$ (μ—Όν™” λ‚˜νŠΈλ₯¨), $\text{MgCl}_{2}$ (μ—Όν™” λ§ˆκ·Έλ„€μŠ˜) λ“±

3.2. μ•™κΈˆ (μΉ¨μ „)

  • μ •μ˜: 물에 λ…Ήμ§€ μ•ŠλŠ” 이온 κ²°ν•© λ¬Όμ§ˆμ΄λ‹€.
  • νŠΉμ§•: 물에 λ…Ήμ§€ μ•Šκ³  고체 μƒνƒœλ‘œ 가라앉아 μ΄μ˜¨ν™”κ°€ λ˜μ§€ μ•ŠκΈ° λ•Œλ¬Έμ—, μ „λ₯˜λ₯Ό 거의 ν†΅ν•˜κ²Œ ν•˜μ§€ μ•ŠλŠ”λ‹€.
  • μ£Όμš” μ•™κΈˆ (μ•”κΈ°):
    • $\text{AgCl}$ (μ—Όν™” 은)
    • $\text{CaCO}_{3}$ (탄산 칼슘)
    • $\text{CaSO}_{4}$ (ν™©μ‚° 칼슘)
    • $\text{BaCO}_{3}$ (탄산 λ°”λ₯¨)
    • $\text{BaSO}_{4}$ (ν™©μ‚° λ°”λ₯¨)