산(Acid)의 종류
산의 종류에는 크게 4가지 종류로 분류할 수 있는데, 1. 이성분 산(Binary acid), 2. 산소산(Oxoacid), 3. 카르복시산(Carboxylic acid) , 4. 아민산(amine acid)입니다.
이 중에서 이번 글의 주제는 '산의 명명법'이기 때문에, 1. 이성분 산(Binary acid)과 산소산(Oxoacid)에 대해서만 기재해보도록 하겠습니다.
참고로, 일반적으로 '산(acid)'라고 하면 산 화합물에는 수소이온(H+)이 붙습니다.
이성분 산(Binary acid)이란
: 수소양이온(H+)이 있고 음이온에 산소가 포함되지 않으면 이성분 산이라고 부르는데, 보통의 결합구조는 H-X(수소와 결합하는 원소)구조입니다.
이성분 산의 경우, 보통 '강한 산성'의 성질을 가지는데요. 강한 산성이 된다는 것은 화학적으로 수소이온(H+)이 잘 떨어져 나간다는 것을 의미합니다.
다른 말로는
'수소와 상대 원소간 결합력이 떨어진다' or
'수소와 결합하는 상대 원소(X)가 옥텟 규칙상 안정적이다.' or
'전자쌍이 수소와 결합하는 상대 원소(X)쪽에 쏠려있어, 전자가 수소 측으로 전달되지 않는다=편극)
라고 볼 수 있습니다.
이성분 산의 명명법
이러한 이성분 산은 물에 녹게 되면 이성분 산 용액이 형성되는데요. 대표적인 예로, 기체 상 황화수소(H2S)가 물에 녹으면 황화 수소산(hydrosulfuric acid)을 형성하게 됩니다.
이때의 산 수용액의 이름은 아래의 규칙으로 불려지는데요.
영어 : hydro(접두사) - 비금속 어근 + -ic(접미사) + 분리된 단어 acid
ex) hydro- + sulfu + -ic + acid = hydrosulfuric acid
한글 : 비금속 어근 + 접미사 -화 + 수소산
ex) 황 + 화 + 수소산 = 황화수소 산
산소산(Oxoacid)이란
: 수소양이온(H+)이 있고 음이온에 산소가 포함되면 산소 산이라고 부르는데, 보통의 결합구조는 H-O-Y(수소와 산소, 그리고 산소와 결합하는 원소)구조입니다.
산소산에서 산의 세기를 결정짓는 요인은
1. 전기음성도 or
2. 산소의 갯수(사실은 산소의 개수도 전기 음성도에서 파생된 원리로, 산소는 전기 음성도가 큰 원소)
라고 볼 수 있습니다.
가령 질산(HNO3)와 탄산(H2CO3), 황산(H2SO4)를 예로 들면,
질소의 전기음성도는 : 3.04
탄소의 전기음성도는 : 2.55
황의 전기음성도는 : 2.58
질소> 탄소> 황의 순서로 전기 음성도가 높기 때문에 질산의 산의 세기가 강합니다.
참고로 전기음성도가전기 음성도가 높으면 산의 세기가 강해지는 이유는 전기 음성도가 높을수록 공유 결합된 원소에게 전자를 주지 않으려는 특성 때문입니다.
가령 질산의 경우, 산소 원자에게 공유하고 있는 전자를 주지 않음으로써 반대급부적으로 수소 원자가 전자를 쉽게 뺏기기 때문에 수소 이온화 경향이 강해지기 때문입니다.
상대적으로 전기음성도가 낮은 탄소 원자의 경우, 전자를 공유하고 있는 산소 원자에게 전자를 잘 내어줌으로써, 그만큼 수소의 이온화 경향이 낮아지게 되고, 그 결과 수소는 상대적으로 산소와 강한 결합력을 갖게 되기 때문에 '약산'성질을 띠게 됩니다.
산소산의 명명법
산소산의 이름은 두 가지 접미사가 바뀌는 것을 제외하고는 이전 시간에서 언급한 산소산 음이온의 이름과 유사합니다.
1. 음이온에 있는 -ate는 산에서 -ic가 된다.
2. 음이온에 있는 -ite는 산에서 -ous가 된다.
3. 산소산 음이온의 접두사 hypo- 와 per-는 그대로 유지된다.
ex)
아염소산 음이온(CIO2-)의 Chlorite에서 ite -> ous로 변환 + 분리된 단어 acid
과염소산 음이온 (ClO4-)의 Perchlorate에서 Per(접두사)는 그대로 두고, clorate에서 ate -> ic로 변환 + 분리된 단어 acid
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