화학반응이란
물질의 변화에는 물리적 성질의 변화와 화학적 성질의 변화 2가지로 볼 수 있습니다.
여기에서 물리적 성질의 변화란, 물질이 가진 고유한 성질은 유지한 채, 물질의 상태나 모양 등이 변호된 것을 뜻하며,
화학적 성질의 변화란 물질의 성질이 전혀 다른 물질로 변화하거나 생성되는 것을 뜻합니다.
2021.09.22 - [화학 공부] - 기초 일반 화학 - 물질의 물리적 성질과 화학적 성질
기초 일반 화학 - 물질의 물리적 성질과 화학적 성질
물질의 물리적 성질 물리적 성질(Physical Property)은 다른 물질로의 변화나 상호작용 없이 물질 그 자체가 나타내는 성질을 뜻합니다. 녹는점, 전기 전도도 및 밀도 등이 이에 속하는데요. 물리적
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그러므로 화학반응식은 물질의 성질이 화학반응을 통하여 변화되는 과정을 화학식과 기호로 이용하여 나타낸 것으로,
물질의 화학적인 변화를 정량적으로 나타낸 것이라고 정의할 수 있습니다.
화학반응식의 구성
화학반응식은 크게 3가지로 구성되어 있는데요. 바로 반응물(Reactant), 생성물(Product), 그리고 가역 반응(Reversible reaction)을 나타내는 등식(→ 또는 ←)입니다.
반응물은 화학반응이 생성되기 전의 존재하는 물질을 뜻하며, 생성물은 화학 반응이 일어나는 동안에 생성된 물질을 뜻합니다. 그리고 가역 반응은 반응물에서 생성물로 진행함을 나타내는 정반응과 생성물에서 반응물로 진행하는 역반응을 의미합니다.
위의 화학반응식을 구성하는 요소를 화학 반응식으로 아래와 같이 표현할 수 있는데, 화학 반응식의 기본 골격은 다음과 같습니다.
화학 반응식의 균형 맞추기
화학 반응식을 맞추기 위해서는 반응물과 생성물 간의 균형을 맞춰야 하는데, 이러한 일련의 과정을 앞서 예시로 든 산화마그네슘을 기초로 정리해보면 다음과 같습니다.
1) 원자의 균형 맞추기
가역 반응을 나타내는 화살표의 좌우에 있는 각 원자들의 수가 서로 일치되도록 조정합니다. 각 반응물과 생성물 앞에 밑 줄이 그여져 있는데, 이는 화학식에 있는 모든 원자를 곱하게 되는 수인 균형 계수를 적을 수 있습니다.
균형계수를 적을 땐, 가장 복잡한 화합물을 가장 먼저 적어야 이후 반응물의 균형계수를 구하기가 쉽습니다.
앞선 화학반응식에서 생성물인 산화마그네슘(MgO)이 가장 복잡한 화합물이므로, 그 화합물 앞 빈칸에 균형 계수 1을 기입합니다.
가장 오른쪽에 있는 생성물인 산화마그네슘(MgO)에 있는 마그네슘(Mg) 원자와 균형을 맞추기 위해 왼쪽에 있는 반응물인 마그네슘 앞에 균형 계수 1을 기입합니다.
반응물에 있는 산소 원자는 생성물에 있는 산소 원자 1개와 균형을 맞추어야 하므로 O2분자 1/2개는 산소 원자 1개가 됩니다.
2) 계수 조정하기
앞에서 도식한 각 원소들의 계수를 가장 작은 정수로 변환하는 '계수 조정'을 해야 합니다.
앞에서 산화마그네슘의 화학반응식에서 반응물인 산소 분자의 경우, 반개로 존재할 수 없으므로 가장 작은 정수인 1로 계수를 조정하면 되므로 반응식을 2배로 조정하면 됩니다.
이제 계수 조정까지 완료되었으므로, 생성물과 반응물관 화학반응식의 균형이 맞춰졌습니다. 하지만 산소 분자에 기재된 계수 1은 물질이 이미 존재한다는 것을 뜻하므로, 최종 반응식에서는 계수 1을 삭제해야 합니다.
3) 물질의 상태 표시하기
최종 화학반응식에서는 각 생성물과 반응물의 물리적 상태를 표시하게 되는데요. 기체, 액체, 고체, 수용액 상태로 구분되어 표시되는 물질의 물리적 상태 표시는 각 상태별로 약어가 아래와 같이 정해져 있습니다.
예시로 만든 화학반응식인 산화마그네슘의 경우, 마그네슘은 고체상 태이며, 산소는 기체, 그리고 마지막으로 산화마그네슘은 고체이기 때문에 최종적으로 완료된 마그네슘과 산소와의 반응으로 생성된 산화마그네슘의 화학반응식은 아래와 같습니다.
이렇듯 최종 화학반응식으로 정리된 산화마그네슘의 화학반응식으로부터 2가지의 내용을 정리할 수 있습니다.
1) 마그네슘(Mg)원자 2개와 산소분자(O2) 1개가 산화마그네슘(MgO) 화학식 단위 2개를 만든다
2) 2 mol의 마그네슘(Mg)와 1mol의 산소 분자(O2)가 반응하면 2mol의 산화마그네슘(MgO)을 만든다
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