[유기화학] 화학식과 이론에 대한 질문 (arrow, H2O, usage, non-usage, Arrhenius theory, solid KOH, expression, curiosity, reason for absence of l, organic chemistry, reaction, reagent, condition, expressible, write, do not write, Brønsted-Lowry acid-base theory, measurement, not included, provided, base, additionally)

질문 요약

화살표 위에 H2O를 사용하는 경우와 사용하지 않는 경우, 그리고 아레니우스 이론에서 고체 KOH의 표현에 대한 궁금증이 있습니다. 또한, 화살표 위에 H2O에 l이 없는 이유도 알고 싶습니다. (이미지 : https://file.unistudy.co.kr/Data/SEDATA/max2580__20230913195523.png, https://file.unistudy.co.kr/Data/SEDATA/max2580__20230913195603.png)

답변 요약

유기화학에서는 화살표로 반응에 사용되는 시약이나 조건을 표현합니다. 따라서 KOH(s)를 물에 녹이는 반응은 KOH + H2O로 표현할 수 있습니다. 화살표 위에 '써라 / 쓰지마라'와 같은 규칙은 없습니다. 브뢴스테드-로우리 산-염기 이론에서는 H2O를 측정하는 경우도 있지만, 모든 반응에서 H2O가 포함되지는 않습니다. KOH는 H2O에서 OH-를 제공하기 때문에 아레니우스 염기입니다.

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[유기화학] 화학식과 이론에 대한 질문

일반적으로 화학에서 교육을 받으면서 자연스레 다양한 이론을 배우고, 그 이론에 따라 화학식을 이해하게 됩니다. 그러나 때로는 그런 화학식이나 이론이 직관적으로 이해되지 않을 때가 있습니다. 이번에는 그런 규칙과 이론에 대한 몇 가지 질문을 통해 더 깊이 이해해 보고자 합니다.

1. 화살표 위에 H2O을 언제 쓰나요?
2. 브뢴스테드 로우리 이론에서는 화살표 위에 H2O를 쓰는 일이 아예 없나요?
3. 만약 쓰지 않는다면 브뢴스테드 로우리 이론에서 화학식에 H2O가 항상 포함이 되는건가요?
4. KOH는 고체인데 아레니우스 이론에 따르면 수용액에만 적용이 된다고 하는데 왜 고체인 KOH도 아레니우스로 표현이 가능한가요?
5. 사진 두번째에 H2O에는 왜 l이 없는건가요?

다소 복잡해 보이는 이 질문들에 대한 답변을 하나씩 확인해 보겠습니다.

답변

유기화학에서는 화살표로 반응에 사용되는 시약이나 조건을 표현합니다. 따라서 KOH(s)를 물에 녹이는 반응은 KOH + H2O로 표현할 수 있습니다. 화살표 위에 '써라 / 쓰지마라'와 같은 규칙은 없습니다. 브뢴스테드-로우리 산-염기 이론에서는 H2O를 측정하는 경우도 있지만, 모든 반응에서 H2O가 포함되지는 않습니다. KOH는 H2O에서 OH-를 제공하기 때문에 아레니우스 염기입니다.

좀 더 자세히 설명드리면, 화살표 위에 H2O를 언제 쓰느냐는 화학적 반응의 종류와 조건에 따라 다릅니다. 예를 들어, 어떤 반응에서는 물을 추가적으로 사용해야 하므로 화살표 위에 H2O를 표시하고, 어떤 반응에서는 물이 반응에 포함되지 않아 화살표 위에 H2O를 표시하지 않을 수 있습니다.

브뢴스테드-로우리 이론에서는 화학식에 H2O가 항상 포함되는 것은 아닙니다. 이 이론은 산과 염기를 정의하는 방법 중 하나로, 이 이론에 따르면 산은 프로톤을 제공하는 물질이고, 염기는 프로톤을 수용하는 물질입니다. 따라서 이 이론에서는 H2O가 반드시 산 또는 염기의 역할을 하는 것은 아닙니다.

아레니우스 이론에 따르면 산은 수용액에서 H+ 이온을, 염기는 OH- 이온을 생성하는 물질입니다. 따라서 고체 상태의 KOH도 물에 녹일 경우 OH- 이온을 생성하므로 아레니우스 염기로 볼 수 있습니다.

마지막으로, 사진 두번째에 H2O에는 왜 l이 없는지에 대한 질문입니다. 일반적으로 화학식에서 물의 상태를 표시할 때는 (l)로 표시합니다. 하지만 이는 필수적인 것은 아니며, 특히 반응 조건이나 상황에 따라 생략되기도 합니다. 따라서 사진에서 H2O에 (l)이 없는 것은 그냥 생략되었다고 볼 수 있습니다.

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