1. 산이란?
酸은 그 화학적 성질에 따라 물질을 분류할 때 염기와 대조되는 물질로 분류되며, 염기의 성질을 제거할 수 있는 성질을 가진 물질이 산이고, 반대로 산의 성질을 제거할 수 있는 성질을 가진 것이 염기이다.
2. 산의 분류
산에 대한 초기의 개념은 동·서양 모두 식초나 과즙과 같은 산성물질이 나타내는 미각즉, 신맛을 의미하였다. 산에는 식초·과즙 등 식물 기원의 물질에 포함되는 유기산과 황산·질산·염산 등 광물 기원의 무기산으로 나누어 볼수 있다. 푸른리트머스종이가 산에 의해 빨간색으로, 붉은리트머스종이가 알칼리에 의해 파란색으로 변하는 사실은 17세기에 알려졌다. 리트머스종이란 지중해에서 나는 이끼에서 추출된 색소를 스며들게 한 종이이다.
3. 산의 역사
황산·질산·카르복시산 등 산에 공통적으로 산소가 포함된 점으로부터 산성은 산소의 존재에 의거한다고 생각되었던 시기도 있었고, 18세기 말에 프랑스의 라부아지에는 스웨덴의 셸레와 영국의 프리스틀리가 발견한 기체를 산소라고 명명하였는데 이것은 문자 그대로 산소를 산의 기원이라고 생각했기 때문이다. 그러나 19세기가 되자 염산 HCl, 요오드화수소산 HI, 시안화수소산 HCN 등과 같이 산소는 포함하지 않지만 수소를 공통으로 포함하는 산의 존재가 밝혀지게 되어, 산에는 산소산과 수소산의 2종류가 있는 것으로 간주된 일도 있었다.
이온화설에 의거한 산·염기의 통일적 정의는 스웨덴의 아레니우스가 1884년 제출했다. 아레니우스에 의하면 산은 물에 녹아 이온화함으로써 수소이온 H를 방출하는 물질이고, 염기는 물에서의 이온화에 의해 수산화이온 OH를 방출하는 물질이다.
아레니우스의 정의는 수용액계에서의 산·염기의 거동을 명쾌하게 설명하였지만 물 이외의 용매에서는 반드시 성립하는 것이 아니며 또 해리할 수 있는 수소나 수산기가 없는 물질에는 적용시킬 수 없는 결점이 있다. 예를 들면 산의 경우에는 그 예가 적지만 염기의 경우 암모니아NH나 피리딘 CHN 등은 OH를 포함하고 있지 않아도 이들 수용액은 염기성이다.
그후 1923년 덴마크의 J.N. 브뢴스테드가 제출한 산·염기의 이론은 앞에 서술한 결점을 극복한 것이었다. 그의 이론에 의하면 산과 염기는 수소이온을 매개로 한 짝관계에 있다. 산은 물과 그 밖의 용매에 녹아 수소이온을 방출하는 물질로서 여기까지는 아레니우스의 정의와 차이가 거의 없다. 그러나 수소이온을 방출한 뒤에 남는, 산기에 해당하는 물질은 곧 그 산과 짝관계에 있는 염기라는 이론이다. 이 이론에 의하면 산 또는 염기물질이 용매에 녹는 반응 자체가 이미 하나의 산·염기반응이 된다. 그리고 용매는 산에 대해서는 염기, 염기에 대해서는 산으로 작용하는 양쪽성 물질이 된다.
브뢴스테드의 정의에 따르면 산·염기의 반응은 반드시 2쌍의 짝산·짝염기반응의 조합이 된다. 이들 관계를 정리하면 결국 수소이온을 방출하는 물질이 산이고, 받아들이는 물질이 염기이다.
브뢴스테드의 정의는 수소이온을 해리하는 용매(양성자성 용매)의 계에서는 성립하지만, 수소를 갖지 않는 비양성자성 용매 중에서도 형식적으로는 산·염기반응과 같아지는 반응이 있었다.
이와 같은 계에 대하여 미국의 루이스는, 브뢴스테드의 이론이 제안된 해인 1923년에 보다 확장된 산·염기의 정의를 제출하였다. 루이스에 의하면 결합에 관여하는 전자쌍을 받는 것이 산이고, 전자쌍을 제공하는 것이 염기이다. 이 정의에 의하면 아레니우스 및 브뢴스테드가 정의한 산·염기도 모순없이 설명되고, 또 배위착물(配位錯物)의 생성반응도 산·염기반응으로 설명된다.
루이스의 정의에 따른 산·염기는 루이스산·루이스염기라고 한다. 배위착물의 생성은 루이스산에 대한 루이스염기의 배위이다. 배위착물의 안정성이나 반응성은 받게 원자와 주게 원자의 조합에 의해 지배되는 일이 많다.
酸은 그 화학적 성질에 따라 물질을 분류할 때 염기와 대조되는 물질로 분류되며, 염기의 성질을 제거할 수 있는 성질을 가진 물질이 산이고, 반대로 산의 성질을 제거할 수 있는 성질을 가진 것이 염기이다.
2. 산의 분류
산에 대한 초기의 개념은 동·서양 모두 식초나 과즙과 같은 산성물질이 나타내는 미각즉, 신맛을 의미하였다. 산에는 식초·과즙 등 식물 기원의 물질에 포함되는 유기산과 황산·질산·염산 등 광물 기원의 무기산으로 나누어 볼수 있다. 푸른리트머스종이가 산에 의해 빨간색으로, 붉은리트머스종이가 알칼리에 의해 파란색으로 변하는 사실은 17세기에 알려졌다. 리트머스종이란 지중해에서 나는 이끼에서 추출된 색소를 스며들게 한 종이이다.
3. 산의 역사
황산·질산·카르복시산 등 산에 공통적으로 산소가 포함된 점으로부터 산성은 산소의 존재에 의거한다고 생각되었던 시기도 있었고, 18세기 말에 프랑스의 라부아지에는 스웨덴의 셸레와 영국의 프리스틀리가 발견한 기체를 산소라고 명명하였는데 이것은 문자 그대로 산소를 산의 기원이라고 생각했기 때문이다. 그러나 19세기가 되자 염산 HCl, 요오드화수소산 HI, 시안화수소산 HCN 등과 같이 산소는 포함하지 않지만 수소를 공통으로 포함하는 산의 존재가 밝혀지게 되어, 산에는 산소산과 수소산의 2종류가 있는 것으로 간주된 일도 있었다.
이온화설에 의거한 산·염기의 통일적 정의는 스웨덴의 아레니우스가 1884년 제출했다. 아레니우스에 의하면 산은 물에 녹아 이온화함으로써 수소이온 H를 방출하는 물질이고, 염기는 물에서의 이온화에 의해 수산화이온 OH를 방출하는 물질이다.
아레니우스의 정의는 수용액계에서의 산·염기의 거동을 명쾌하게 설명하였지만 물 이외의 용매에서는 반드시 성립하는 것이 아니며 또 해리할 수 있는 수소나 수산기가 없는 물질에는 적용시킬 수 없는 결점이 있다. 예를 들면 산의 경우에는 그 예가 적지만 염기의 경우 암모니아NH나 피리딘 CHN 등은 OH를 포함하고 있지 않아도 이들 수용액은 염기성이다.
그후 1923년 덴마크의 J.N. 브뢴스테드가 제출한 산·염기의 이론은 앞에 서술한 결점을 극복한 것이었다. 그의 이론에 의하면 산과 염기는 수소이온을 매개로 한 짝관계에 있다. 산은 물과 그 밖의 용매에 녹아 수소이온을 방출하는 물질로서 여기까지는 아레니우스의 정의와 차이가 거의 없다. 그러나 수소이온을 방출한 뒤에 남는, 산기에 해당하는 물질은 곧 그 산과 짝관계에 있는 염기라는 이론이다. 이 이론에 의하면 산 또는 염기물질이 용매에 녹는 반응 자체가 이미 하나의 산·염기반응이 된다. 그리고 용매는 산에 대해서는 염기, 염기에 대해서는 산으로 작용하는 양쪽성 물질이 된다.
브뢴스테드의 정의에 따르면 산·염기의 반응은 반드시 2쌍의 짝산·짝염기반응의 조합이 된다. 이들 관계를 정리하면 결국 수소이온을 방출하는 물질이 산이고, 받아들이는 물질이 염기이다.
브뢴스테드의 정의는 수소이온을 해리하는 용매(양성자성 용매)의 계에서는 성립하지만, 수소를 갖지 않는 비양성자성 용매 중에서도 형식적으로는 산·염기반응과 같아지는 반응이 있었다.
이와 같은 계에 대하여 미국의 루이스는, 브뢴스테드의 이론이 제안된 해인 1923년에 보다 확장된 산·염기의 정의를 제출하였다. 루이스에 의하면 결합에 관여하는 전자쌍을 받는 것이 산이고, 전자쌍을 제공하는 것이 염기이다. 이 정의에 의하면 아레니우스 및 브뢴스테드가 정의한 산·염기도 모순없이 설명되고, 또 배위착물(配位錯物)의 생성반응도 산·염기반응으로 설명된다.
루이스의 정의에 따른 산·염기는 루이스산·루이스염기라고 한다. 배위착물의 생성은 루이스산에 대한 루이스염기의 배위이다. 배위착물의 안정성이나 반응성은 받게 원자와 주게 원자의 조합에 의해 지배되는 일이 많다.
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