알짜 이온 반응식 계산기 (전체 이온 반응식과 구경꾼 이온)

알짜 이온 반응식 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리

이 계산기는 수용액 반응의 균형 맞춘 분자 반응식을 받아 전체 이온 반응식을 쓰고, 구경꾼 이온을 찾아 알짜 이온 반응식을 보여 줍니다. 일반적인 용해도 규칙과 강산 목록을 적용하며, 앙금 생성, 산–염기, 기체 발생 반응을 공부하는 학생이 씁니다.

계산 방법

1. 물에 녹는 이온 화합물과 강산은 모두 이온으로 나누어 씁니다(전체 이온 반응식).
2. 고체, 액체, 기체, 약산과 약염기, 분자 물질은 그대로 둡니다.
3. 양쪽에 그대로 나타나는 이온(구경꾼 이온)을 지우고, 공약수가 있으면 나눕니다.

• 강산: HCl, HBr, HI, HNO₃, HClO₄, HClO₃, H₂SO₄입니다.
• 용해도: Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺, Cs⁺, NH₄⁺의 염과 질산염, 아세트산염, 염소산염, 과염소산염은 녹습니다. 염화물, 브로민화물, 아이오딘화물은 Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺를 빼고 녹습니다. 황산염은 Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Pb²⁺, Ag⁺, Hg₂²⁺를 빼고 녹습니다.

원리

강전해질은 물속에서 수화된 이온으로 따로 존재하므로, 분자식으로 쓰면 실제로 일어나는 일이 가려집니다. 실제 변화는 새 고체, 액체, 기체, 약전해질이 생기는 부분뿐입니다. 양쪽 모두에서 녹아 있는 이온은 반응에 참여하지 않는 구경꾼입니다. 알짜 이온 반응식은 어떤 구경꾼 이온이 있든 같게 일어나는 화학 변화를 보여 줍니다. 예를 들어 녹는 납 염과 녹는 아이오딘화물이면 어느 것이든 같은 앙금이 생깁니다.

예제 풀이

기본값인 Pb(NO₃)₂ + 2KI → PbI₂ + 2KNO₃로 풀어 봅니다.

1. Pb(NO₃)₂, KI, KNO₃는 녹고, PbI₂는 Pb²⁺의 아이오딘화물이라 녹지 않습니다.
2. 전체 이온 반응식: Pb²⁺(aq) + 2NO₃⁻(aq) + 2K⁺(aq) + 2I⁻(aq) → PbI₂(s) + 2K⁺(aq) + 2NO₃⁻(aq)
3. 구경꾼 이온: NO₃⁻, K⁺
4. 알짜 이온 반응식: Pb²⁺(aq) + 2I⁻(aq) → PbI₂(s)로, 선명한 노란색 앙금이 생깁니다.

결과 해석

모든 이온이 지워지면 실제로 일어나는 반응이 없습니다. 강산과 강염기의 반응은 모두 H⁺ + OH⁻ → H₂O로 줄어듭니다. 알짜 반응식에서도 전하와 원자 수가 맞아야 하므로 이것으로 검산할 수 있습니다. 앙금 생성 반응은 특정 이온을 확인하는 정성 분석에도 쓰입니다.

흔한 실수

• 아세트산 같은 약산을 이온으로 나누는 경우
• 앙금이나 기체를 이온으로 나누는 경우
• 이온을 쓸 때 계수를 빠뜨리는 경우
• 균형 맞추지 않은 분자 반응식을 쓰는 경우

자주 묻는 질문

구경꾼 이온은 무엇입니까?

반응 전후 양쪽에 그대로 있어 반응에 참여하지 않는 이온입니다.

PbI₂를 고체로 쓰는 이유는 무엇입니까?

납의 아이오딘화물은 물에 녹지 않기 때문입니다.

HCl과 NaOH의 알짜 이온 반응식은 무엇입니까?

H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l)입니다.

약산도 이온으로 나눕니까?

아닙니다. 용액 속에서 대부분 분자 상태로 남습니다.

출처: OpenStax, Chemistry 2e (2019), sections 4.1–4.2 and 14.3