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물질의 산도는 엄격한 과학적 정의를 가지고 있습니다. 사람들은 산과 비 산성 물질 또는 염기를 생각할 때 금속 이미지가 녹고 구멍이 타는 경향이 있습니다. 진실은 물질이 얼마나 파괴적 일 수 있는지가 화학자들이 무언가의 산도 (또는 그것의 부족)를 결정할 때 고려하는 요소가 아니라는 것입니다.
산의 정의와 검출
화학자들이 산과 염기를 정의 할 때 사용하는 세 가지 정의가 있습니다.
Arrhenius 정의 : 산은 물에 용해 될 때 H + 이온 (즉, 양성 수소 이온 또는 양성자)의 농도를 증가시키는 물질입니다. 염기는 물에 용해 될 때 OH- 이온 (수산화물 이온이라고도 함)의 농도를 증가시키는 물질입니다.
브론 스 테드-로리 정의 : 산은 양성자 (H)를 다른 물질로 옮길 수있는 물질입니다. 염기는 양성자 (H)를 받아 들일 수있는 물질입니다.
루이스 정의 : 산은 전자쌍 수용체로, 염기는 전자쌍 공여체로 정의된다.
실제로 대부분의 화학자 (유기 화학자가 아닌 경우)는 처음 두 정의의 관점에서 산과 염기를 생각합니다.
이러한 정의는 매우 기술적으로 보일 수 있지만, 예를 들어 주방의 산을 이해하는 확실한 방법은 베이킹 소다와 간단한 반응을 수행하는 것입니다. 액체가 있고 그것이 산성인지 알고 싶다면, 쉬운 베이킹 방법은 소량의 베이킹 소다를 섞는 것입니다.베이킹 소다는 산과 반응하여 기포를 생성합니다.
수제 주방 화산을 만드는 데 익숙 할 것입니다. 식초 (산)와 베이킹 소다를 섞습니다. 베이킹 소다가 산과 반응함에 따라 거품이 생깁니다. 이것은 본질적으로 용액이 산성인지 아닌지를 테스트하기 위해 할 수있는 일입니다. 산이 없으면 베이킹 소다를 넣을 때 용액이 거품이 나지 않습니다.
산의 상대적인 강점
일부 산은 다른 산보다 강합니다. 우리는 음료수를 마시고 그것을 혀에두면이 개념에 매우 익숙합니다. 불타는 느낌은 소다의 산에서 나옵니다. 우리는 입에 순수한 물을 담을 때이 느낌을 얻지 못합니다. 차이점은 산의 강도입니다. 물론 입에 무언가를 넣기 전에주의를 기울여야합니다.
과학적으로 말하면, 강산은 양성자 (H + 원자)를 물로 완전히 옮겨서 해리되지 않은 분자를 용액에 남기지 않는 것입니다. 약산은 수용액에서 부분적으로 만 해리되고 산 분자 및 성분 이온의 혼합물로서 용액에 존재하는 산이다. 무시할만한 산도를 가진 물질은 수소를 함유하지만 물에서 어떤 산성 거동을 나타내지 않는 물질입니다 (즉, 수소는 분자에서 분리되거나 분리되지 않습니다).
pH 규모
pH 스케일의 사용은 산성 물질의 양을 정량적으로 결정하는 실질적인 방법 중 하나입니다. 용액의 pH가 7 미만이면 산성입니다. pH가 7이면 용액이 중성이고 pH가 7보다 큰 경우 용액이 염기성입니다. 이 스케일은 용액에 떠 다니는 실제 H + 이온 (산도)의 양을 나타내며, 이는 산의 정의와 직접 관련이 있습니다.
용액의 pH 감지
용액의 pH를 측정하는 몇 가지 다른 방법이 있습니다. 가장 일반적으로 알려진 방법은 리트머스 용지를 사용하는 것입니다. 리트머스 종이는 종이의 색을 바꾸기 위해 산과 반응하는 화학 물질로 코팅되어 있습니다. 그런 다음 용지를 표준 컬러 차트와 비교하여 pH 값을 찾을 수 있습니다. 용액에서 산의 농도를 알아 내기 위해 용액 표시기를 사용하는 것도 일반적입니다. 이것은 리트머스 용지와 유사하게 작동하지만 대신 솔루션에 추가되고 전체 솔루션의 색상이 pH 값을 나타내는 색상으로 변경됩니다. 화학 실험실에서 과학자들은 적정 실험을 수행하여 pH 값을 결정합니다. 이 방법을 사용하려면 특정 기술이 필요합니다. 가장 일반적이고 정확한 방법은 pH 측정기를 사용하는 것입니다. 전자 계량기는 액체에 담그는 프로브를 포함하며 pH 값과 직접 관련 될 수있는 전류가 측정됩니다. 그런 다음 미터 디스플레이에 사용자에게 값이 표시됩니다. 이 pH 측정기는 수년에 걸쳐 신뢰성과 사용자 친 화성이 향상되었으며 표준적인 방법입니다. 이 장비의 대부분은 가정용 주방에 없습니다. 필요한 경우 조리 상점에서 pH 테스트 스트립 (리트머스 종이)을 주문할 수 있습니다.
다양한 물질의 pH 값의 예
이 값은 근사치이지만 물질이 pH 스케일에서 떨어지는 위치를 알 수 있습니다. 가정용 표백제 : 12.5 마그네시아 우유 : 10 베이킹 소다 : 8 순수한 물 : 7 블랙 커피 : 5 와인 : 3.5 콜라, 식초 : 2.9 위액 : 1.2
7보다 큰 숫자는 기본이고 7보다 작은 숫자는 산성입니다.