¶ 지식 정보
| 해당 지식 | |
|---|---|
반응물과 생성물, 화학 반응식의 표기, 원자의 종류와 개수를 같게 하는 계수 맞추기와 계수비의 몰 수 비를 설명합니다. |
|
| 하위 지식 | 상위 지식 |
|
|
¶ 반응물과 생성물
반응물은 반응하는 물질이고,
생성물은 반응물이 반응하여 생성된 물질이다.
¶ 화학 반응식
반응물이 화학 반응하여 생성물이 되는 과정을 나타낸 식이다.
¶ 화학 반응식의 계수
화학 반응식에서 각 화학식 앞에 위치한 숫자를 의미하며, 의 경우 생략한다.
¶ 화학 반응식의 계수 예시
다음은 와 가 반응하여 가 생성되는 반응의 화학 반응식을 나타낸 것이다.
이 화학 반응식에서 각 물질의 계수를 구해보자.
$\mathrm{2H_{2}}(g) + \mathrm{O_{2}}(g) \rightarrow \mathrm{2H_{2}O}(l)$
- 의 계수는 ,
- 의 계수는 ,
- 의 계수는 이다.
¶ 화학 반응식의 표기
아래의 순서에 따라 화학 반응식을 표기한다.
. 반응물을 먼저 쓰고, 우측을 향하는 화살표 를 그린 후 생성물을 쓴다.
반응물이나 생성물이 가지 이상이면 각 화학식 사이에 를 표기하며, 계수는 , , 와 같은 미지수로 둔다.
. 반응물과 생성물에 존재하는 각 원자의 종류와 개수가 같도록 화학 반응식의 계수를 맞춘다.
. 가장 간단한 정수비로 화학 반응식의 계수를 표기하며, 은 생략한다.
. 물질의 상태를 표기하는 경우, 각 물질의 화학식 뒤에 표기한다.
¶ 화학 반응식의 표기 예시
와 가 반응하여 가 생성되는 화학 반응식을 표기해보자.
. 반응물을 먼저 쓰고, 우측을 향하는 화살표 를 그린 후 생성물을 쓴다.
반응물이나 생성물이 가지 이상이면 각 화학식 사이에 를 표기하며, 계수는 , , 와 같은 미지수로 둔다.
$a\mathrm{N_{2}} + b\mathrm{H_{2}} \rightarrow c\mathrm{NH_{3}}$
. 반응물과 생성물에 존재하는 각 원자의 종류와 개수가 같도록 화학 반응식의 계수를 맞춘다.
- 의 개수 맞추기:
- 의 개수 맞추기:
따라서 , 를 로 나타내면 , 이다.
. 가장 간단한 정수비로 화학 반응식의 계수를 표기하며, 은 생략한다.
가 가장 간단한 정수비이므로 화학 반응식을 나타내면 아래와 같다.
$\mathrm{N_{2}} + 3\mathrm{H_{2}} \rightarrow 2\mathrm{NH_{3}}$
. 물질의 상태를 표기하는 경우, 각 물질의 화학식 뒤에 표기한다.
반응물과 생성물이 모두 기체 이므로 아래와 같이 표기한다.
$\mathrm{N_{2}}(g) + 3\mathrm{H_{2}}(g) \rightarrow 2\mathrm{NH_{3}}(g)$
¶ 화학 반응식의 의미
계수비는 소모되는 반응물과 생성되는 생성물의 몰 수 비와 같다.
따라서 반응물의 계수비만큼 반응하여 생성물의 계수비만큼 생성된다.
¶ 화학 반응식의 의미 예시
다음은 와 가 반응하여 가 생성되는 반응의 화학 반응식이다.
이 화학 반응식의 의미를 알아보자.
$\mathrm{N_{2}}(g) + 3\mathrm{H_{2}}(g) \rightarrow 2\mathrm{NH_{3}}(g)$
화학 반응식에서 계수비 이므로
과 이 반응하여 이 생성됨을 알 수 있다.
예를 들어 아래 그림과 같이 강철 용기에 과 을 넣고 를 생성하는 반응을 완결시키면
과 이 반응하여 이 생성되고, 이 남는다.
따라서 반응을 정리하면 아래 표와 같다.
| 반응식 | $\mathrm{N_{2}}(g)$ | $+$ | $3\mathrm{H_{2}}(g)$ | $\rightarrow$ | $2\mathrm{NH_{3}}(g)$ |
|---|---|---|---|---|---|
| 반응 전 몰 수 | $2$ | $3$ | $0$ | ||
| 반응 몰 수 | $-1$ | $-3$ | $+2$ | ||
| 반응 후 몰 수 | $1$ | $0$ | $2$ |
¶ 적용 문항
¶ 1번 문항
¶ 2번 문항
정답: $5$
ㄱ. 반응물은 , , 생성물은 , 이므로 반응식을 세우면 아래와 같다.
$a\mathrm{H_{2}S}(g) + b\mathrm{Cl_{2}}(g) \rightarrow c\mathrm{HCl}(g) + d\mathrm{S}(s)$
반응 전후 각 원소의 원자 개수는 같음을 이용하여 식을 세운다.
- 의 개수 맞추기:
- 의 개수 맞추기:
- 의 개수 맞추기:
이를 연립하여 , , 를 로 나타내면 , , 이므로
가장 간단한 정수비는 이다.
따라서 반응식을 완성하면 다음과 같다.
$\mathrm{H_{2}S}(g) + \mathrm{Cl_{2}}(g) \rightarrow 2\mathrm{HCl}(g) + \mathrm{S}(s)$
이를 통해 와 는 같은 몰 수 비로 반응함을 알 수 있다. (O)
ㄴ. ㄱ에서 구한 반응식 를 통해 와 는 의 몰 수 비로 반응하여 과 가 생성됨을 알 수 있다.
따라서 과 이 반응하여 과 이 생성되므로 반응을 정리하면 아래 표와 같다.
| 반응식 | $\mathrm{H_{2}S}(g)$ | $+$ | $\mathrm{Cl_{2}}(g)$ | $\rightarrow$ | $2\mathrm{HCl}(g)$ | $+$ | $\mathrm{S}(s)$ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 반응 전 몰 수 | $2$ | $4$ | $0$ | $0$ | |||
| 반응 몰 수 | $-2$ | $-2$ | $+4$ | $+2$ | |||
| 반응 후 몰 수 | $0$ | $2$ | $4$ | $2$ |
그러므로 이다. (O)
ㄷ. 위에서 구한 표를 통해 임을 알 수 있다. (O)
따라서 답은 번이다.