10.3 : 물-산과 염기 모두

학습 목표

  • 쓰기 산과 염기로 작용하는 물에 대한 화학 방정식.

물 (H2O)은 여러면에서 흥미로운 화합물입니다. 여기서 우리는 산이나 염기로 작용하는 능력을 고려할 것입니다.

어떤 상황에서 물 분자는 양성자를 받아들이고 따라서 Brønsted-Lowry 염기로 작용합니다. H2O에서 HCl을 용해하는 예를 보았습니다.

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다른 상황에서 물 분자는 양성자를 기증하여 Brønsted-Lowry 산으로 작용할 수 있습니다. 예를 들어, 아미드 이온이있는 경우 (10.2 절의 예 4 참조) 물 분자는 양성자를 제공하여 암모니아를 생성물로 만듭니다.

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이 경우 , NH2-는 Brønsted-Lowry 염기 (양성자 수용체)입니다.

따라서 H2O는 상황에 따라 Brønsted-Lowry 산 또는 Brønsted-Lowry 염기로 작용할 수 있습니다. 물은 어떤 경우에는 산으로 반응하거나 다른 경우에는 염기로 반응 할 수있는 유일한 물질은 아니지만, 확실히 가장 일반적인 예이자 가장 중요한 물질입니다. 상황에 따라 양성자를 기증하거나받을 수있는 물질을 양양 자성 화합물이라고합니다.

물 분자는 순수한 물 샘플에서도 산 또는 염기 역할을 할 수 있습니다. 1 억 개 중 6 개 (108 개 중 6 개)의 물 분자가 다음 반응을 겪습니다.

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이 과정을 물의 자동 이온화라고합니다 (그림 \ (\ PageIndex {1} \)) 순수한 물이든 용액의 일부이든 모든 물 샘플에서 발생합니다. 자가 이온화는 양양 자성 액체에서 어느 정도 발생합니다. (비교를 위해 액체 암모니아도자가 이온화를 거치지 만 100 억분의 1 (1015 분의 1) 분자 만이 다른 암모니아 분자와 반응합니다.)

그림 \ (\ PageIndex {1} \) 자동화. 물 분자의 작은 부분 (약 1 억분의 1)이 자발적으로 하이드로 늄 이온과 수산화 이온으로 이온화됩니다. 이 그림은 순수한 물에서 실제로 발생하는 자동 이온화의 양을 과도하게 나타냅니다.

개념 검토 실습

  1. 물이 산으로 작용하는 방법을 설명합니다.
  2. 물이 염기로 작용하는 방법을 설명합니다.

답변

  1. 적절한 조건에서 H2O는 양성자를 기증하여 Brønsted-Lowry 산으로 만들 수 있습니다.
  2. 적절한 조건에서 H2O는 양성자를 받아 Brønsted-Lowry로 만들 수 있습니다. 염기.

핵심 요약

  • 물 분자는 다음에 따라 산과 염기로 작용할 수 있습니다. 조건.

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