염화수소 화학반응식 - yeomhwasuso hwahagban-eungsig

탄산칼슘과 염산의 반응. CaCO3 + HCl

HCl + CaCO3 산-염기 반응

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고체인 탄산칼슘에 염산 수용액을 가하면,

다음과 같은 반응이 일어납니다.

CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2CO3(aq)

이때 생성된 탄산은 (실제로는 탄산이 아니라,

수소이온(H^+)과 탄산이온(CO3^2-)으로 존재합니다.)

용액 중에서 다음과 같이 분해됩니다.

2H^+(aq) + CO3^2-(aq) → CO2(g) + H2O(l)

따라서

전체 반응식은 다음과 같습니다.

CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)

※ 탄산칼슘(CaCO3): 석회석(limestone, 석회암)의 주성분

( CaCO3의 몰질량 = 100.09 g/mol )

( CaCl2의 몰질량 = 110.98 g/mol )

※ 탄산칼슘(CaCO3): 방해석의 주성분

[참고] 반응 전/후 산화수가 변한 원자가 없으므로,

이 반응은 산화-환원 반응이 아닙니다.

> Ca의 산화수 = +2

> C의 산화수 = +4

> O의 산화수 = –2

> H의 산화수 = +1

> Cl의 산화수 = –1

( 참고: CaCO3의 산화수 https://ywpop.tistory.com/7984 )

( 참고: CO2의 산화수 https://ywpop.tistory.com/9621 )

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/5873 ] 탄산칼슘(CaCO3)은 염기성 물질

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/7890 ] 알짜이온반응식. HCl + CaCO3

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수용액 중의 이온화합물의 반응, 알짜이온방정식

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▶ 참고: 분자반응식 → 알짜이온반응식

[ https://ywpop.tistory.com/2523 ]

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[분자 반응식]

많은 반응이 물 속, 즉 수용액 중에서 일어난다. 예를 들면, 마그네슘 리본을 HCl 수용액에 넣으면 맹렬히 거품을 내며 수소기체가 발생한다.

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)↑

[완전 이온 반응식]

여기서 aq는 수용액 중에서 이온으로 존재한다는 것을 의미한다(염산과 염화마그네슘은 수용액 중에서 강전해질이다.). 위 반응식을 다시 고쳐 쓰면 다음과 같다.

Mg(s) + 2H+(aq) + 2Cl-(aq) → Mg2+(aq) + 2Cl-(aq) + H2(g)↑

[알짜 이온 반응식]

Cl- 이온이 방정식의 반응물과 생성물 양쪽에 똑같은 형태로 나타나 있다. 이러한 이온을 알짜과정에 관련되지 않았다고 해서 구경꾼 이온(spectator ion)이라 부른다. 이것은 이 이온을 빼고 방정식을 쓰더라도 화학량론적인 정보의 손실이 없음을 의미한다. 그래서 다음과 같이 간단히 쓸 수 있다.

Mg(s) + 2H+(aq) → Mg2+(aq) + H2(g)↑

구경꾼 이온이 제거된 방정식을 알짜이온방정식(net ionic equation, 반응 경로 중 화학적으로 상태가 변한 원자만 관여함)이라 부른다. 알짜이온방정식은 완결된 반응의 본질적인 부분을 이해하는데 도움을 준다.

예) 알짜이온방정식 쓰기와 계수 결정

AgNO3와 CaCl2로부터 AgCl과 Ca(NO3)2가 생성되는 반응에 대해서 계수와 결정된 알짜이온방정식을 써라.

1 단계: 계수가 결정된 방정식을 쓴다.

( )AgNO3 + ( )CaCl2 → ( )AgCl + ( )Ca(NO3)2

2 단계: 각각의 화합물의 가용성을 결정한다.

3 단계: 완결된 이온방정식을 쓴다.

4 단계: spectator ion을 제거하면 알짜이온방정식이 된다.

5 단계: 마지막으로 방정식 양쪽의 이온 전하량의 합이 같은가 본다.

[키워드] 알짜이온반응식, 알짜 Mg + HCl, 알짜 HCl + Mg

1몰의 철과 2몰의 염산이 반응하면 염화제1철과 수소발생

반응식이 단순하지만 사람의 기억력이란 믿을 것이 못된다. 조금이라도 복습을 게을리하면 잊어버리기 일쑤기 때문이다. 재미 있는 것은 반응식을 읽다가 보면 "철이 철수가 보인다는 것이다. 나만 그런가?

이처럼 재미없고, 딱딱하게 느껴지는 반응식이라도 풍부한 상상력을 발휘해서 읽다가 보면 자연스레 자신만의 또렷한 기억의 실마리가 만들어 지는 법이다.