🧪 중화 반응과 온도 변화

농도와 온도가 같은 염산과 수산화 나트륨 수용액을 서로 다른 부피비로 혼합하고, BTB 지시약 색 변화와 최고 온도 변화를 함께 관찰해 보세요.

탐구 장면
왼쪽에서 HCl, 오른쪽에서 NaOH가 비커로 주입된 뒤 BTB 지시약이 떨어집니다.
같은 부피인 다(6 mL / 6 mL)에서 중화열이 가장 크게 나타납니다.

Selected Beaker

다 비커

HCl 6 mL + NaOH 6 mL · 중성 · 최고 28.8°C

Textbook Graph I-27

혼합 용액의 최고 온도 그래프

같은 농도의 산과 염기가 같은 부피로 반응할 때 중화되는 H⁺와 OH⁻ 수가 가장 많아져 최고 온도가 가장 높아집니다.

Y축 20~30°C · X축 HCl/NaOH(mL)

다 비커는 H⁺와 OH⁻이 1:1로 가장 많이 중화되어 생성되는 물의 양과 중화열이 최대입니다.

Particle Model I-26

H⁺와 OH⁻는 서로 반응해 물이 되고, Na⁺와 Cl⁻는 구경꾼 이온으로 남아 용액의 산성·중성·염기성을 결정합니다.

H⁺ + OH⁻ → H₂O

생성된 H₂O6개

남은 H⁺0개

남은 OH⁻0개

구경꾼 Na⁺6개

구경꾼 Cl⁻6개

액성 해석중성 용액

H⁺ OH⁻ Na⁺ Cl⁻ H₂O

다 비커에서는 H⁺와 OH⁻이 완전히 반응하여 물이 가장 많이 생성되고, 남는 H⁺나 OH⁻이 없어 중성이 됩니다.

입자 모형이 꺼져 있습니다.
GUI에서 입자 모형을 다시 켜면 H⁺, OH⁻, H₂O 변화를 확인할 수 있습니다.

현재 비커:다

HCl:6 mL

NaOH:6 mL

BTB 색:초록색

최고 온도:28.8°C

액성:중성

현재 온도:22.0°C

중화 반응: H⁺ + OH⁻ → H₂O
산의 H⁺와 염기의 OH⁻이 1:1로 반응하여 물을 생성합니다.
중화되는 이온 수가 많을수록 생성되는 물의 양이 많아지고, 중화열도 커져 온도 상승이 크게 나타납니다.

산과 염기를 혼합하면 수소 이온(H⁺)과 수산화 이온(OH⁻)이 1:1의 개수비로 반응해 물(H₂O)을 생성합니다. 이를 중화 반응이라 하며, 중화열이 발생합니다. 같은 부피로 중화 반응하는 경우 최고 온도가 가장 높습니다.

미래엔 통합과학2 I편 p50~53 — 중화 반응, 온도 변화, 그림 I-26~28

암모니아수
벌레 물림의 산성 독을 염기성 암모니아수로 완화합니다.

제산제
염기성 제산제가 위산 과다를 중화해 불편함을 줄입니다.

치약
염기성 치약이 입 안의 산성 물질을 완화해 충치를 예방합니다.

식초와 레몬즙
생선 비린내의 염기성 성분을 산성 용액으로 중화합니다.