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화학 · 반응식·양적 관계

침전 반응과 알짜 이온 반응식

두 수용액을 섞어 잘 녹지 않는 물질이 생기는 반응을 침전 반응이라고 합니다. 생성량은 반응 이온의 몰수로 판단합니다.

관련 실험: 앙금 생성 →
앙금 생성
앙금 생성 실험 장면 →

개념과 작동 원리

용액 속 양이온과 음이온이 만나 용해도가 작은 고체를 만들면 침전이 생깁니다. 용액의 모든 이온이 고체에 들어가는 것은 아닙니다.

Ag⁺와 Cl⁻는 AgCl 고체를 만들 수 있습니다. 함께 넣은 Na⁺와 NO₃⁻처럼 용액에 남는 이온은 알짜 이온 반응식에서 제외합니다.

관계식과 성립 조건

Ag⁺+Cl⁻→AgCl의 1:1 근사에서는 침전 몰수가 두 반응 이온 몰수 중 작은 값입니다. 질량은 침전 몰수에 몰 질량을 곱해 구합니다.

실제 침전 여부는 이온 곱과 용해도곱의 관계로 정해지고 소량은 용액에 남을 수 있습니다. 실험은 특정 침전 반응이 정량적으로 진행되는 근사를 사용합니다.

가상 실험에서 읽을 변화

정해진 반응표에서 만나는 이온만 고체를 만들어요. 시약 몰수에 화학식 속 이온 개수를 곱한 뒤 한계 이온을 찾아요. BaCl₂ 1 mol에는 Cl⁻ 2 mol이 있어요.

네 시약의 고정 반응표만 사용해요. Ag⁺+Cl⁻와 Ba²⁺+SO₄²⁻는 완전히 침전하며 그 외 조합은 침전 없음으로 처리해요. 특히 Ag⁺+SO₄²⁻의 실제 용해 평형도 이 입문 모형에서는 제외해요. Ksp·활동도·입자 성장·온도 효과는 계산하지 않아요. 몰질량은 AgCl 143.32, BaSO₄ 233.39 g/mol의 반올림값이에요. 점과 고체 조각은 설명용이에요.

핵심 관계와 기호

n침전 = min(n양이온, n음이온) · m = n침전M

공식에 쓰인 기호와 단위
기호뜻단위
n침전생긴 고체의 양mol
M침전 물질의 몰 질량g/mol

예시로 확인하기

Na⁺와 NO₃⁻를 구경꾼 이온이라고 하는 이유는?

Ag⁺와 Cl⁻만 1:1로 AgCl(s)을 만들어요. Na⁺와 NO₃⁻는 수용액에 그대로 있어 알짜 이온 반응식에서 생략해요.

자주 헷갈리는 점

  • 침전이 생겨도 구경꾼 이온까지 용액에서 모두 사라지는 것은 아닙니다.

이 개념을 실험으로 확인하기

참고 자료

OpenStax · Chemistry 2e (영어)