산과 염기
산성·염기성 물질의 특성과 지시약을 이용한 구분, 중화 반응의 기초를 이해한다.
식초나 레몬즙처럼 신맛이 나는 물질을 산성 물질, 비눗물이나 유리 세정제처럼 미끈거리는 물질을 염기성 물질이라고 하며, 지시약의 색 변화로 둘을 구별합니다.
산성과 염기성은 서로 반대편에 선 두 팀입니다. 두 팀을 알맞게 섞으면 서로의 성질을 없애 버리는데, 이것을 중화라고 합니다.
쉽게 말하면
산성인지 염기성인지 알아보는 가장 안전하고 확실한 방법은 지시약을 쓰는 것입니다. 맛을 보거나 손으로 만져서 확인하려 해서는 안 됩니다. 실험실의 산과 염기는 아주 위험할 수 있기 때문입니다.
지시약은 산성과 염기성에서 서로 다른 색으로 변하는 물질입니다. 푸른 리트머스 종이는 산성 물질을 만나면 붉게 변하고, 붉은 리트머스 종이는 염기성 물질을 만나면 푸르게 변합니다. 페놀프탈레인 용액은 염기성에서만 붉게 변하고 산성에서는 색이 없습니다. BTB 용액은 산성에서 노란색, 중성에서 초록색, 염기성에서 파란색이 됩니다. 지시약마다 색이 다를 뿐, 하는 일은 '어느 팀인지 알려 주는 것' 하나입니다.
산성 물질과 염기성 물질을 섞으면 서로의 성질이 약해지다가 사라집니다. 이것을 중화 반응이라고 합니다. 중화가 일어나는 동안에는 열이 나기도 합니다. 이 반응은 우리 생활에서 아주 자주 쓰이는데, 산성 때문에 생긴 문제를 염기성으로, 염기성 때문에 생긴 문제를 산성으로 되돌리는 식입니다. 산과 염기가 만나면 정확히 무슨 일이 일어나는지는 산화·환원·중화에서 더 자세히 다룹니다.
이렇게 나타납니다
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예시 1붉은 양배추로 만드는 지시약붉은 양배추를 잘라 뜨거운 물에 우려내면 보랏빛 물이 나옵니다. 여기에 식초를 넣으면 붉은색 쪽으로, 비눗물을 넣으면 푸른색이나 초록색 쪽으로 변합니다. 집에서도 산성과 염기성을 눈으로 확인할 수 있는 방법입니다.
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예시 2생선에 레몬즙을 뿌리는 이유생선의 비린내를 내는 물질은 염기성입니다. 여기에 산성인 레몬즙을 뿌리면 중화되어 냄새가 줄어듭니다. 맛뿐 아니라 화학적인 이유가 있는 조리법입니다.
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예시 3속이 쓰릴 때 먹는 약위에서는 음식을 소화하려고 산성 물질이 나옵니다. 그것이 너무 많아지면 속이 쓰린데, 이때 먹는 제산제는 염기성 물질이어서 남는 산을 중화합니다. '제산'이라는 이름 자체가 산을 없앤다는 뜻입니다.
산성 물질과 염기성 물질
| 구분 | 산성 물질 | 염기성 물질 |
|---|---|---|
| 예 | 식초, 레몬즙, 사이다, 묽은 염산 | 비눗물, 유리 세정제, 석회수, 묽은 수산화 나트륨 용액 |
| 푸른 리트머스 종이 | 붉게 변함 | 변화 없음 |
| 붉은 리트머스 종이 | 변화 없음 | 푸르게 변함 |
| 페놀프탈레인 용액 | 색이 변하지 않음 | 붉게 변함 |
| BTB 용액 | 노란색 | 파란색 |
자주 하는 오해
산성은 위험하고 염기성은 안전하다고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움산은 무섭게 녹이는 물질이고, 염기는 비누처럼 순한 물질이다
실제로는위험한 정도는 산성이냐 염기성이냐가 아니라 얼마나 센가에 달려 있습니다. 레몬즙도 산성이고, 표백제 같은 센 염기성 물질은 매우 위험합니다.
우리가 먹는 식초와 사이다도 산성이고, 손을 씻는 비눗물도 염기성입니다. 반대로 실험실의 진한 염산도, 진한 수산화 나트륨 용액도 둘 다 크게 다칠 수 있습니다. '산성/염기성'은 성질의 종류일 뿐, 위험도를 뜻하지 않습니다.
산과 염기를 섞으면 더 센 물질이 된다고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움센 물질 두 개를 섞으니 더 무서운 물질이 될 것이다
실제로는산성과 염기성은 서로의 성질을 없앱니다. 알맞게 섞으면 산성도 염기성도 아닌 중성에 가까워집니다.
산성과 염기성은 서로 반대 성질이라 만나면 상쇄됩니다. 그래서 산성 물질에 염기성 물질을 조금씩 넣으면 지시약 색이 점점 옅어지다가 중성 색으로 바뀝니다. 다만 중화가 일어날 때 열이 나므로, 실험할 때는 조금씩 넣어야 합니다.
선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요
없음 — 이 개념이 출발점입니다
이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다
자주 묻는 질문
Q1물질의 산성과 염기성을 맛으로 확인하면 안 되나요?
절대 안 됩니다. 식초처럼 먹을 수 있는 것도 있지만, 실험실 물질 중에는 아주 조금만 닿아도 다치는 것이 있습니다. 확인은 반드시 지시약으로 합니다.
Q2중화되었다는 것을 어떻게 알 수 있나요?
지시약의 색으로 압니다. 예를 들어 BTB 용액을 넣은 산성 용액(노란색)에 염기성 용액을 조금씩 넣다 보면 초록색이 되는 순간이 옵니다. 그때가 산성도 염기성도 아닌 중성입니다.
Q3생활에서 중화를 이용하는 다른 예가 있나요?
산성으로 변한 흙에 석회 가루를 뿌려 농사가 잘되도록 만들고, 공장에서 나오는 산성 물질을 염기성 물질로 처리한 뒤 내보냅니다. 산성비 피해를 줄이는 데에도 같은 원리가 쓰입니다.
교육과정 2022 개정 · 초6 통합과학 · 산과 염기
수록 기본 (교육과정 단원)
산과 염기가 만나 물이 생기는 중화 반응의 속사정은 산화·환원·중화에서 이어집니다.
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초3~고3 과학 646개 개념의 연결을 한 화면에서 탐색할 수 있습니다.
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