일반화학 정리 - 4 중요

나트륨과 반응하여 수소기체를 발생시키기 위해서는 수소 H와 산소 O가 직접 붙어있어야 한다.



[Fe(CN) 6]3-는 반자기성인가 상자기성인가? -> 그림 그리기



리간드는 모두 비공유전자쌍을 제공하기 때문에 루이스 염기에 속한다.



Zn은 d오비탈에 전자가 꽉 차있기 때문에 전자 전이가 없어서 무색이 된다.



H는 물질인 계가 기준이며, Q는 주위가 기준이다. 흡열반응일 경우 열을 흡수하여 H는 양수이나, 주위온도는 낮아져 Q는 음수이다.



표준 엔탈피란 25도, 1 기압에서 엔탈피 값을 말한다. 엔탈피는 물질이 가지고 있는 고유한 에너지이므로 정확한 값을 알 수는 없다.



모든 강산과 강염기의 중화반응에서는 산, 염기의 종류와 관계없이 중화열은 항상 -58J/mol로 일정하다. 산, 염기의 종류가 달라져도 중화반응의 알짜이온 반응식은 동일하기 때문이다.



엔탈피 계산에는 생성물 - 반응물의 엔탈피로 계산하나 예외적으로 반응 엔탈피를 구할 경우에는 반응물의 결합해리 엔탈피의 총합에서 생성물의 결합해리 엔탈피의 총합을 빼준다. (결합을 이용한 엔탈피 계산의 경우가 해당한다.)



모든 홑원소 물질의 표준생성 엔탈피는 0이다. 홑원소 물질에 여러 가지 동소체가 존재하는 경우는 표준상태에서 가장 안정한 상태의 홑원소 물질의 표준생성 엔탈피가 0이다.



엔트로피는 엔탈피에 반대 부호를 가지며, 온도에 반비례한다. dS = dH/T

엔트로피 변화는 크기 성질이므로 양이 두 배가 되면 엔트로피 변화도 두 배가 된다.



생성열이란 가장 안정한 홑원소 물질로부터 화합물 1몰이 생성되어야 하는데 CO의 경우에 홑원소가 아니므로 생성열은 없다.



서로 다른 원자 A, B가 있다. A-A 사이의 결합에 서지는 B-B 사이의 결합에너지를 Eb, A-B 사이의 결합에너지를 Eab라고 할 때 결합에너지는 Eab가 가장 크게 된다. 두 개의 다른 원자가 결합하면 전기쌍을 당기는 정도가 달라져서 인력에 의해 거리가 가까워지고 결합력이 강해진다. 따라서 Eab > (Ea + Eb) / 2



액체에서 기체가 되는 순간의 엔트로피 변화가 주어진 경우 기준 끓는점을 구하는 법

-> 액체가 기체로 변하는 구간은 액체, 기체가 공존하는 구간, 액체와 기체가 평형을 이루고 있으므로 G=0이다.

따라서 H = T*S -> T = H/S 로 구할 수 있다.



반응속도가 느린 단계가 전체 반응속도를 결정하며, 반응속도가 느리다는 것은 그만큼 활성화에너지가 큰 상태이다.



촉매는 분해되지 않으며, 반응속도가 증가하다가 증가하지 않고 일정한 경우는 활성자리가 다 채워진 경우에는 촉매로 인한 속도가 증가하지 않는다.



평형상수 K는 온도에 의해서만 변화한다. K 값이 10의 3 제곱 이상으로 큰 경우는 생성물이 많은 경우로 정반응이 우세한 상황이다. 반대로 K 값이 10의 -3 제곱 이하로 작으면 생성물이 많은 경우로 역반응이 우세하다, 

역반응의 평형상수는 1/K이며, 같은 반응이라도 화학반응식의 계수가 달라지면 평형상수 값이 달라진다.

-> 화학반응식의 계수가 n배가 되면 평형상수는 K의 n승이 된다.



압력평형상수 Kp는 몰농도 대신 압력을 대입 한 것으로 PV=nRT에서 P=CRT 이용, C는 평형 상수 Kc와 같아지며, 남는 것은 (RT) c+d - a - b만 남는다. 반응물질과 생성물질의 계수의 합이 같은 경우 a+b = c+d 이므로, 양 계수의 합이 같으면 Kc=Kp가 된다.



공통이온효과로 르샤틀리에의 원리에 의해 적용되는 것으로 첨가한 물질이 이온화되어서 평형상태에 있는 이온과 같은 이온을 생성하면 그 이온의 농도를 감소시키는 쪽으로 반응이 우세하게 진행되는 것을 기초로 한다.



고체는 평형이동과 관련이 없다.



생성물과 반응물의 몰 농도가 일정한 경우에는 압력에 의한 평형의 이동이 일어나지 않는다.



여러 단계로 이온화되는 반응에서 산의 세기는 갈수록 약해진다.



부피가 일정한 용기에 비활성 기체를 넣어주는 경우 평형이동이 일어나지 않는다. 즉 비활성 기체는 평형이동을 시키지 않는다. 다만, 피스톤과 같이 압력이 일정한 용기에서 비활성기체를 첨가하면 부피가 증가하기 때문에 반응하는 물질들의 압력이 감소해서 몰 수가 증가하는 쪽으로 평형이동이 일어나게 된다.



아레니우스 산, 염기 -> 수용액이 아닌 경우는 적용이 불가능하다, H, OH가 있어야지만 가능하다.

브뢴스테드-로우리는 짝산, 짝염기의 개념이 등장하며, 양쪽성 물질이 등장하는데 H2O나 다가산이 양쪽성 물질에 해당한다.



강산: 황산, 질산, 염산, HBr, HI, HClO4(가장 강한 산)

약산: CH3COOH, HF, H3PO4, H2CO3, H2S 등

강염기: 1족 전체, 2족의 CaOH2, SrOH2, BaOH2

약염기: NH4OH, AlOH3, MgOH2



이온화도는 농도가 묽을수록 이온화도가 커진다. 이온화반응은 흡열반응이므로 온도가 증가할수록 정반응이 우세해져 이온화도가 증가한다.

-> Ka= Ca2이므로 정리하면 a는 C, 농도에 반비례한다. 즉, 농도가 작을수록, 묽을수록 이온화도는 증가한다.



여러 단계로 이온화되는 반응, 다가산의 반응에서 각각의 이온화상수의 곱은 전체 이온화상수와 같다.

K값이 큰 것은 대부분 이온화가 된다는 것으로 정반응이 우세한 강산, 강염기를 의미하며, K값이 10의 -3 제곱 이하로 작을 경우는 소량이 이온화되며, 역반응이 우세한 상태로 약산, 약염기를 의미한다.



산소산의 경우 전기음성도가 클수록 극성이 강해져서 산의 세기가 증가한다.

-> HBrO3 < HClO3



산소산의 경우 산소의 수가 많을수록 산의 세기가 증가한다. 산소의 전기음성도가 크기 때문에 수소로부터 전자를 잘 당김.

-> HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4



약산일 경우에는 이온화도가 1이 아니기 때문에 pH 계산 시 몰농도를 대입하면 안되고 pH = -logCa를 이용한다. 또한 2가 산 이상에서는 pH = -log n * Ca를 이용한다.



염의 액성을 결정하는 것은 강한 쪽의 액성을 따라간다. 같은 경우는 중성이 된다.(완벽한 중성은 아니고 중성에 가까움)



가장 좋은 완충용액은 pH = pKa인 경우로 산과 염기의 농도를 적절하게 맞춰서 pH와 pKa 같게 만들어 주어야 한다.

약산: 강염기가 2:1로 반응 시 -> 약산이 1이 남고 산, 염기 반응 후 생성된 염이 1이 생성되어 pH = pKa가 된다.

-> 약산과 강염기가 2:1로 반응 시 가장 좋은 완충용액이 된다.



강산, 강염기의 적정 -> 메틸오렌지, 페놀프탈레인 모두 가능

강산, 약염기 -> 산성쪽에 가까우므로 메틸오렌지만 가능

약산, 강염기 -> 염기쪽에 가까우므로 페놀프탈레인만 가능

약산, 약염기 -> 중화점에서 pH 변화가 작기 때문에 지시약을 이용하여 중화점을 찾는 것은 불가능하다.



약산일수록 그 반대의 짝염기의 세기가 강하다.



물을 첨가할수록 이온화도가 증가하여 더 많이 녹지만 그만큼 물도 첨가되었으므로 용해도는 일정하다.

CaC2O4, 옥살산칼륨에 Na2 C2 O4 용액을 첨가하면 공통이온효과로 인해 용해도는 감소한다.

옥산살칼륨은 불용성 염이므로 산을 첨가하면 용해도가 증가한다.