#29 산성(수소의 이온화)

문제 1 · OX 문제

산(Acid)은 물에 녹아 공통으로 수산화 이온을 내놓는 물질이다. ( )

정답: X

산(Acid) 클럽에 가입하기 위한 필수 조건이에요! 산 클럽 회원들은 물이라는 수영장에 들어가면 약속이나 한 듯이 '수소 이온(H⁺)'이라는 똑같은 공통 유니폼을 바깥으로 훌렁 벗어 던진답니다.

문제 2 · OX 문제

산의 종류에 따라 수용액의 성질이 조금씩 다른 이유는 물에 녹아 내놓는 음이온이 서로 다르기 때문이다. ( )

정답: O

똑같은 수소 이온 유니폼을 입고 있어도, 얼굴에 쓴 가면(음이온)은 각자 다 다르기 때문이에요! 염산은 염화 이온 가면을, 황산은 황산 이온 가면을 쓰고 있어서, 공통점(산의 성질) 속에서도 각자의 톡톡 튀는 개성이 나타나는 거랍니다.

문제 3 · OX 문제

산성 물질은 물에 녹아 이온화되므로 산의 수용액에는 전류가 흐른다. ( )

정답: O

물속은 아주 신나는 무도회장이에요! 평소엔 꼭 붙어있던 산 분자가 물에 들어가면 이온으로 쪼개져서 여기저기 춤을 추며 자유롭게 헤엄쳐 다녀요. 전기를 띤 이온들이 쌩쌩 돌아다니며 길을 이어주기 때문에 찌릿찌릿 전기가 통할 수 있는 거랍니다.

문제 4 · OX 문제

산성 물질인 염산과 질산은 평소 공기 중에서도 이온 상태로 떠다니며 존재한다. ( )

정답: X

평소 뭍에 있을 때는 둘이 꼭 손을 잡고 있는 한 덩어리(분자) 상태예요! 그러다가 '물'이라는 수영장에 풍덩 빠졌을 때만 비로소 손을 놓고 쪼개지는(이온화) 특징을 가지고 있답니다.

문제 5 · 빈칸 채우기

수용액 상태에서 공통적인 화학적 성질을 나타내며, 물에 녹아 수소 이온(H⁺)을 내놓는 물질을 ( )(이)라고 한다. (1글자)

정답: 산

우리 주변에서 신맛을 내는 원인이기도 해요! 분자 상태로 있다가 물에만 들어가면 수소 이온(H⁺)을 퉤 하고 뱉어내는 친구들을 통틀어서 짧고 굵게 '산'이라고 부른답니다.

문제 6 · 빈칸 채우기

분자 상태였던 산이 물에 녹아 수소 이온(H⁺)과 음이온으로 나뉘어 쪼개지는 현상을 ( )(이)라고 한다. (3글자)

정답: 이온화

꽉 잡고 있던 두 손을 놓는 과정이에요. 한 덩어리였던 분자가 물속에 들어가면 마치 자석이 떨어지듯 플러스(+) 이온과 마이너스(-) 이온으로 쫙 갈라지는데, 이렇게 이온으로 변신하는 과정을 '이온화'라고 불러요.

문제 7 · 빈칸 채우기

물에 녹아 수소 이온(H⁺)과 염화 이온(Cl⁻)으로 완전하게 이온화되는 강한 산성 물질로, 화학식이 HCl인 화합물은 ( )이다. (2글자)

정답: 염산

염산(HCl)은 수용액 상태에서 분자 대부분이 이온으로 쪼개지는 아주 강한 산이에요. 수소 이온(H⁺) 하나와 염화 이온(Cl⁻) 하나가 깔끔하게 분리되며 산의 공통적인 성질을 강하게 나타내는 대표적인 물질이랍니다.

문제 8 · 빈칸 채우기

화학식이 H₂SO₄인 화합물로, 분자 1개가 이온화될 때 2개의 수소 이온(H⁺)과 1개의 다원자 음이온을 내놓는 강한 산성 물질은 ( )이다. (2글자)

정답: 황산

황산(H₂SO₄)의 분자식을 자세히 살펴보면 수소(H) 원자가 2개 결합해 있죠? 그래서 물에 녹아 이온화될 때 분자 하나당 수소 이온(H⁺)을 2개씩이나 내놓는 엄청난 '부자 산'으로 작용하여 강한 산성을 띠게 된답니다.

문제 9 · 단답형

다음 이온화 반응식(HNO₃ → H⁺ + NO₃⁻)으로 물속에서 쪼개지며, 반응 결과 다원자 이온인 질산 이온을 생성하는 강한 산성 물질의 이름은 무엇인가? (2글자)

정답: 질산

화학 반응식의 반응물인 HNO₃를 부르는 이름이 바로 '질산'이에요. 수용액 상태에서 수소 이온(H⁺)을 내어놓아 산의 공통성을 나타내고, 떨어져 나온 질산 이온(NO₃⁻)에 의해 자신만의 고유한 특성을 보여준답니다.

문제 10 · 단답형

다음 이온화 반응식(H₂CO₃ → 2H⁺ + CO₃²⁻)으로 쪼개지며, 분자 1개당 2개의 수소 이온과 1개의 다원자 음이온을 생성하는 산성 물질의 이름은 무엇인가? (2글자)

정답: 탄산

화학식 H₂CO₃로 표현되는 이 물질은 물에 녹았을 때 반응식처럼 이온으로 갈라집니다. 분자 하나에 2개의 수소가 있어 2개의 수소 이온(H⁺)을 낼 수 있지만, 수용액에서 일부분만 이온화되어 약한 산성을 띠는 대표적인 물질이랍니다.

문제 11 · 단답형

다음 아세트산의 이온화 반응식(CH₃COOH → H⁺ + CH₃COO⁻)으로 이온화하는 산성 물질로, 분자 구조 내에 탄소를 포함하고 있는 이 물질의 이름은 무엇인가? (4글자)

정답: 아세트산

이름이 조금 길고 복잡해 보이지만 규칙은 똑같아요! 이 녀석도 물에 들어가면 꼬리에 달고 있던 H 하나를 수소 이온으로 톡 떼어내며 자기가 산 클럽 회원임을 당당하게 인증한답니다.

문제 12 · 단답형

다음 아세트산의 반응식(CH₃COOH → H⁺ + CH₃COO⁻)처럼, 전하를 띠지 않던 분자 상태의 산이 물에 녹아 양이온과 음이온으로 분리되는 화학적 현상을 무엇이라고 하는가? (3글자)

정답: 이온화

찰떡처럼 뭉쳐있던 CH₃COOH가 화살표를 지나며 두 조각으로 갈라진 마술을 보세요! 이렇게 물속 수영장에 들어가서 플러스(+) 조각과 마이너스(-) 조각으로 깔끔하게 쪼개져 자유로워지는 변신 과정을 '이온화'라고 부른답니다.

문제 13 · 보기 선택

산(Acid)의 정의와 성질에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 산은 물에 녹아 공통으로 수소 이온(H⁺)을 내놓는다.
• ㄴ. 산의 수용액은 이온이 없어서 전류가 흐르지 않는다.
• ㄷ. 산의 종류가 달라도 결합된 음이온은 무조건 모두 똑같다.
• ㄹ. 산은 수용액 상태에서 양이온과 음이온으로 분리된다.

정답: ㄱ, ㄹ

산은 물속에서 마술쇼를 펼쳐요! 얌전했던 분자가 물에 들어가자마자 플러스와 마이너스 조각으로 쪼개져 춤을 추는데, 조각들이 생겨났으니 전기가 찌릿찌릿 통하는 건 당연하겠죠? 또, 공통으로 꺼내는 조각은 수소 이온(H⁺)이지만, 남아있는 다른 쪽 조각(음이온)은 각자의 개성대로 모두 다르답니다.

문제 14 · 보기 선택

여러 가지 산의 이온화 반응식 중 올바르게 짝지어진 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 염산의 이온화: HCl → H⁺ + Cl⁻
• ㄴ. 황산의 이온화: H₂SO₄ → H⁺ + SO₄²⁻
• ㄷ. 아세트산의 이온화: CH₃COOH → H⁺ + CH₃COO⁻
• ㄹ. 질산의 이온화: HNO₃ → 2H⁺ + NO₃⁻

정답: ㄱ, ㄷ

분자식에 숨겨진 비밀 숫자를 잘 찾아보세요! 황산(H₂SO₄)의 H 밑에는 작은 숫자 '2'가 적혀 있죠? 즉, 수소 이온 주머니를 2개나 가지고 있다는 뜻이에요. 그래서 물에 들어가면 H⁺를 2개나 펑펑 쏟아내는 부자 산이랍니다!

문제 15 · 보기 선택

산의 공통성과 특이성(차이점)에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 모든 산은 수소 이온(H⁺)을 가지므로 공통적인 성질이 뚜렷하게 나타난다.
• ㄴ. 산마다 서로 다른 성질이 나타나는 이유는 내놓는 양이온의 종류가 다르기 때문이다.
• ㄷ. 황산과 아세트산은 물에 녹아 내놓는 음이온의 종류가 서로 다르다.
• ㄹ. 산은 물에 녹기 전인 평소에는 분자 상태로 얌전하게 존재한다.

정답: ㄱ, ㄷ, ㄹ

산 클럽의 회원증을 검사해 볼까요? 모두 똑같이 생긴 '수소 이온(H⁺) 회원증'을 꺼내 보여주기 때문에 산의 공통적인 성질이 생겨요. 하지만 가방(음이온) 속 내용물은 황산 이온, 아세트산 이온 등으로 각자 달라서 저마다 다른 개성을 풍기는 것이랍니다.

문제 16 · 보기 선택

산 수용액의 전기 전도성(전류가 흐르는 현상)에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 산이 물에 녹으면 이온화되어 전기를 띤 입자가 생긴다.
• ㄴ. 산 수용액에 전류가 흐르는 것은 이온들이 자유롭게 헤엄쳐 이동하기 때문이다.
• ㄷ. 산은 물에 녹기 전 고체나 액체 분자 상태일 때도 전류가 아주 잘 흐른다.
• ㄹ. 황산(H₂SO₄) 수용액에는 전류를 흐르게 하는 수소 이온과 질산 이온이 들어 있다.

정답: ㄱ, ㄴ

꽁꽁 묶인 발로는 뛰어다닐 수 없어요! 물 밖에서 산은 분자라는 밧줄에 꽁꽁 묶여 있어서 전기를 배달할 수 없어요. 하지만 물속에 풍덩 빠지면 밧줄이 풀리면서 전기를 띤 이온들이 자유롭게 날아다닐 수 있게 되어 찌릿찌릿 전류가 통하게 되는 거랍니다.

문제 17 · 객관식

화학 물질 중 '산(Acid)'에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

• ① 물에 녹아 모두 똑같이 수산화 이온을 밖으로 내놓는다.
• ② 종류에 상관없이 100% 완전히 동일한 성질만 가지며 차이점이 전혀 없다.
• ③ 물에 녹아 수소 이온(H⁺)을 내놓는 공통점을 가진 물질이다.
• ④ 물에 녹았을 때 전기적으로 중성인 분자 상태를 그대로 유지한다.
• ⑤ 덩어리가 단단하여 물에 아무리 녹여도 절대 이온화되지 않는다.

정답: ③

'산'이라는 이름표를 달기 위한 유일한 자격 증명서예요! 바깥 공기 중에서는 얌전한 분자 덩어리처럼 보이지만, 물이라는 무대에 올라가기만 하면 몸속에 숨겨둔 '수소 이온(H⁺)'이라는 카드를 쫙 펼쳐 보여주는 아주 신기한 녀석들이랍니다.

문제 18 · 객관식

염산(HCl)과 질산(HNO₃)이 강한 산으로서 공통적인 성질을 나타내면서도, 각자 약간씩 서로 다른 특성을 나타내는 이유로 가장 적절한 것은?

• ① 내놓는 양이온의 종류가 수소 이온과 헬륨 이온으로 다르기 때문이다.
• ② 두 산이 물에 녹아 내놓는 음이온의 종류가 서로 다르기 때문이다.
• ③ 염산은 물에 잘 녹아 이온화되지만, 질산은 절대 이온화되지 않기 때문이다.
• ④ 질산은 물속에서 이온으로 쪼개지지 않고 분자 덩어리로만 뭉쳐 있기 때문이다.
• ⑤ 두 물질 모두 물에 녹았을 때 수소 이온을 단 한 개도 내놓지 않기 때문이다.

정답: ②

쌍둥이처럼 산성이라는 똑같은 공통점(H⁺)을 가지고 있지만, 각자의 가방 안을 열어보면 염산은 염화 이온(Cl⁻)을, 질산은 질산 이온(NO₃⁻)을 꺼내요. 이렇게 뒤에 붙어있던 음이온 꼬리가 다르기 때문에 자신만의 독특한 성격을 뽐낼 수 있는 거랍니다.

문제 19 · 객관식

다음은 여러 가지 산 분자가 물에 녹았을 때의 이온화 반응식이다. 반응식이 옳지 않은 것은?

• ① 염산: HCl → H⁺ + Cl⁻
• ② 질산: HNO₃ → H⁺ + NO₃⁻
• ③ 아세트산: CH₃COOH → H⁺ + CH₃COO⁻
• ④ 황산: H₂SO₄ → H⁺ + SO₄²⁻
• ⑤ 인산: H₃PO₄ → 3H⁺ + PO₄³⁻

정답: ④

황산(H₂SO₄)의 분자식을 돋보기로 들여다보세요! 수소(H) 기호 오른쪽 아래에 조그맣게 '2'라는 숫자가 보이죠? 이건 황산이 주머니에 수소 이온 동전을 무려 2개나 챙겨 다니는 부자라는 뜻이에요. 그래서 물에 들어가면 쩨쩨하게 1개가 아니라, 2개의 수소 이온(2H⁺)을 통 크게 뿌린답니다!

문제 20 · 객관식

투명한 산 수용액에 전극을 꽂으면 전구에 불이 켜지며 전류가 흐른다. 전류가 흐를 수 있는 이유를 가장 바르게 설명한 것은?

• ① 산 분자 자체가 물과 격렬하게 반응하여 스스로 빛과 열을 내기 때문이다.
• ② 물에 녹아 쪼개진 수소 이온과 음이온들이 전기를 띠고 자유롭게 움직이기 때문이다.
• ③ 산 분자가 전자를 몽땅 얻어 단단한 금속 덩어리로 변신하기 때문이다.
• ④ 물 분자들이 서로 뭉쳐서 거대한 고체 얼음 덩어리가 되며 길을 만들기 때문이다.
• ⑤ 산이 물에 녹으면서 자신이 가진 모든 전자를 허공으로 잃어버리기 때문이다.

정답: ②

이온들은 물속에 지어진 아주 신나는 범퍼카 장의 꼬마 자동차들과 같아요! 분자가 쪼개져서 플러스, 마이너스 전기를 띤 꼬마 자동차(이온)들이 물속을 쌩쌩 누비며 자유롭게 달릴 수 있기 때문에, 전기가 끊기지 않고 찌릿찌릿 전달될 수 있는 아주 훌륭한 길잡이 역할을 한답니다.