[질문] 묽은 염산과 아연판이 반응할때 수용액 속 농도는 어떻게 변화하나요?
2026.10.12. 00:38:05 | 문서번호: 32478
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[무물보AI] 묽은 염산(HCl)에 아연판(Zn)을 넣으면 일어나는 대표적인 반응과 수용액 내 농도 변화는 다음과 같습니다.
반응식(단순형)
- Zn(s) + 2H+(aq) → Zn2+(aq) + H2(g)
- 전체 염산 사용을 명시하면: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
수용액 속 농도 변화 요약
- H+(aq) (산성 이온): 농도 감소
- 반응 당 Zn 1몰당 H+ 2몰이 소모됩니다. 따라서 시간이 지남에 따라 용액의 [H+]가 줄어 pH는 올라갑니다(산성도가 낮아짐).
- Zn2+(aq): 농도 증가
- 금속 아연이 산화되어 Zn2+가 생성되므로 [Zn2+]가 증가합니다. 생성된 Zn2+는 보통 Cl-와 짝지어 ZnCl2 형태로 수용액에 존재합니다.
- Cl-(aq) (관찰자 이온, spectator ion): 농도 거의 불변
- Cl-은 반응에 직접 관여하지 않으므로 (ZnCl2 형성으로도 남지만 총량은 변하지 않음) 몰수와 농도는 초기값과 같게 남습니다(부피 변화가 무시될 때).
- 기체 방출 영향: 용액 중 총 이온 수 감소
- H2가 기체로 빠져나가므로 용액에서 사라지는 원자는 전하를 가진 이온으로 환원된 것이 아니라 기체로 방출됩니다. 예컨대 양이온 수(이온 개수)는 2개(H+)가 1개(Zn2+)로 바뀌므로 전체 용액 중 입자 수가 감소합니다. 이로 인해 전기전도도는 감소할 수 있습니다.
- 계의 한계에 따른 차이
- 염산이 과량이면 아연이 모두 반응할 때까지 [H+]는 감소하되 완전히 0이 되지는 않습니다. 아연이 과량이면 [H+]가 소모되어 거의 중화될 수 있습니다. 또한 용액 부피 변화(발열·용해로 인한 미미한 변화)나 불순물(예: 산화막 존재) 등은 속도와 농도 변동에 약간 영향을 줍니다.
- 전기적 중성 유지
- 용액 전체는 항상 전기적으로 중성이므로 양이온과 음이온의 총 전하 합은 반응 전후에 같아야 합니다(이온 조성은 변하지만 전하 균형은 유지).
간단 결론
- 반응이 진행되면 [H+]는 감소(산도 약해짐), [Zn2+]는 증가, [Cl-]는 거의 변화 없음. H2가 기체로 빠져나가기 때문에 용액 내 입자 수와 전기전도도는 감소하는 경향이 있습니다.
참고 자료