소금물을 이용한 금속의 부식시험인
염수분무시험(내식성 시험) 중 아주 기초적인 부분에서 의문점이 생겨
자료를 조사하고 정리한 내용임.
물은 산성일까 염기성일까?
소금은 산성일까 염기성일까?
소금물은 산성일까 염기성일까?
pH가 낮으면 산성이고 pH가 높으면 염기성인건 맞나?
라는 의문이 들었고, 여러가지 정보를 수집함.
우선 이론적으로 25도씨의 순수한 물의 pH 는 7 임.
온도조건이 들어가는 이유는, 물의 온도에 따라 pH 가 달라지기 때문인데,
물은 온도에 따라 자동(자체)이온화 반응 정도가 달라져 pH 가 달라진다.
물의 온도가 높을수록 이온화 반응이 활발해져 수소 이온이 많이 생겨나, pH 가 낮아지게 된다.
(수소 이온이 많아질수록 pH가 낮아지는 이유는 pH의 식이 -log[H+] 이기 때문)
H2O + H2O -> H3O+ + OH-
여기서 잠깐 용어를 집고 넘어가면
pH는 수소이온농도 지수로서 수용액의 산과 염기의 강도를 나타내는 지표이고
산, 염기는 물질에서 H+ 와 OH- 의 우위에 따라 결정되는 지표.
산성과 염기성은 물질이 아닌 수용액에 적용되는 개념.
그렇니까 산과 산성은 적용되는 범위가 조금 다름
그렇다면 어쨋거나, 뜨거운물은 pH 가 낮으니까 산성인가?
답을먼저 말하면 뜨거운물은 pH 가 낮은 중성임.
pH 농도는 낮아지지만 수소이온과 수산화이온의 우위는 동일하니 (두 이온 모두 같이 증가하므로)
중성임.
(설명이 복잡해지니까 그냥 아래링크 참고)
https://blog.naver.com/jiny202040/70142083703
그렇다면, 아.. 그럼 일반적인 물은 pH가 7인 중성이네
라고 생각할수 있지만, 또 그것도 아닌것이
'순수한 물도 대기중에 오래 노출되면 이산화탄소를 받아들여 탄산을 형성하며
이 과정에 H+가 형성되어 pH 값이 5.7 까지 내려갈 수 있다.' [위키백과 - 수소이온농도지수]
라는 문구가 있으며,
k-water 에서 실제로 실시간으로 보여주는 수돗물 pH 정보를 조회해보면
7 이상으로 공급되는 경우가 굉장히 많음.
그러니, 굳이 굳이 일반적인 물의 산/염기, pH 를 잡아본다면
일반적으로 접할수 있는 물은 뜨겁거나, 차갑거나
수소와 수산화 이온의 우위로 판단했을때 중성이고 pH 는 약 6~8 정도다.
그렇다면 소금은?
소금을 중화반응에의해 생성된 '염'이라는 관점에서 보면,
수산화나트륨과 염산의 중화반응 산물으로 볼 수 있습니다.
(소금은 '나트륨 + 염산' 이 아니라 '나트륨이온 + 염화이온' 입니다.)
이 때, 수산화나트륨과 염산은 모두 이온화도가 1인 (수용액상태에서 모든 분자가 이온화되는)
강염기와 강산입니다. 이에따라, 각각의 짝산과 짝염기인 나트륨이온, 염화이온은 각각 약산, 약염기가 됩니다.
따라서, 수산화나트륨과 염산의 중화염인 염화나트륨, 즉 소금은 수용액 상태에서
나트륨이온과 염화이온이 거의 가수분해를 하지 않기 때문에, 추가적인 수소이온이나 수산화이온이
발생하지 않아 '중성'이 됩니다. 즉. '소금'과 '소금물'은 pH관점에서 7의 중성이 됩니다.
하지만 다른 물질과의 반응에서 산,염기가 정의되기 때문에,
'소금'자체를 '중성'이라고 말하기는 어렵습니다.
예를들어 물의경우 수산화나트륨과 반응하면 산으로, 염산과 반응하면 염기로
작용하는 것 처럼 반응 상대물질이 무엇이냐에따라 산,염기가 달라질 수 있기 때문입니다.
(산성, 중성, 염기성을, 용매에 녹인 상태로만 측정할 수 있는 pH로 나누는것이 이때문입니다.
pH자체가 수소이온 농도에 대한 함수이기 때문입니다. )
결국 관점의 차이때문에 소금이 산이다 혹은 염기다 라고 딱 집어 말할수는 없지만
'소금물'은 pH 관점에서는 중성이다.' 라고 말할수 있음.
( = 소금은 수용액상태에서 중성이다)
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