방해석에 물에 녹았을 때 물은 염기성이 돼 산성이 돼

 

 

 

방해석 (CaCO₃)이 물에 녹았을 때 물의 pH 변화

방해석(CaCO₃)이 물에 녹을 때, 물의 pH는 약간 염기성을 띱니다.

1. 방해석의 용해 반응

방해석이 순수한 물에 녹으면 다음과 같이 이온화됩니다.

CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO32−(aq)\text{CaCO}_3 (s) ⇌ \text{Ca}^{2+} (aq) + \text{CO}_3^{2-} (aq)CaCO3​(s)⇌Ca2+(aq)+CO32−​(aq)

여기서 생성된 탄산 이온( CO32−CO_3^{2-} CO32−​ )은 물과 반응하여 일부가 **수산화 이온( OH−OH^- OH− )**을 생성합니다.

CO32−(aq)+H2O(l)⇌HCO3−(aq)+OH−(aq)\text{CO}_3^{2-} (aq) + \text{H}_2O (l) ⇌ \text{HCO}_3^- (aq) + \text{OH}^- (aq)CO32−​(aq)+H2​O(l)⇌HCO3−​(aq)+OH−(aq)

이 반응으로 인해 수산화 이온( OH−OH^- OH− )이 생성되면서 물이 약간 염기성을 띠게 됩니다.
즉, 방해석이 물에 녹으면 물의 pH가 7보다 커져서 약한 염기성을 나타냅니다.

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2. CO₂와의 상호작용 (산성 환경에서의 반응)

만약 물에 이산화탄소(CO₂)가 포함되어 있다면, 다음과 같은 반응이 일어나며 산성이 증가할 수 있습니다.

1. CO₂가 물에 녹아 탄산을 형성 CO2(g)+H2O(l)⇌H2CO3(aq)\text{CO}_2 (g) + \text{H}_2O (l) ⇌ \text{H}_2\text{CO}_3 (aq)CO2​(g)+H2​O(l)⇌H2​CO3​(aq)
2. 탄산의 해리 H2CO3(aq)⇌H+(aq)+HCO3−(aq)\text{H}_2\text{CO}_3 (aq) ⇌ \text{H}^+ (aq) + \text{HCO}_3^- (aq)H2​CO3​(aq)⇌H+(aq)+HCO3−​(aq)
3. 이때 생성된 H⁺ 이온은 CO₃²⁻을 중화시켜 방해석의 용해를 촉진 CaCO3(s)+H+(aq)⇌Ca2+(aq)+HCO3−(aq)\text{CaCO}_3 (s) + \text{H}^+ (aq) ⇌ \text{Ca}^{2+} (aq) + \text{HCO}_3^- (aq)CaCO3​(s)+H+(aq)⇌Ca2+(aq)+HCO3−​(aq)

즉, CO₂가 녹아 있는 물에서는 CaCO₃의 용해가 증가하고, pH가 낮아져 산성에 가까워질 수도 있습니다.
이것이 산성비에 의해 석회암이 부식되는 주요 원인입니다.

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결론

✔ 순수한 물에서 방해석이 녹으면 pH는 7보다 크며, 약한 염기성을 띱니다.
✔ 하지만 이산화탄소(CO₂)가 포함된 물에서는 탄산(H₂CO₃)이 형성되어 산성이 될 수도 있습니다.
✔ 자연환경에서는 CO₂와의 반응이 일어나기 때문에 pH가 중성에서 약 염기성(7~8) 수준으로 유지됩니다.

즉, 일반적인 자연 상태에서는 방해석이 녹아도 물이 강한 염기성을 띠지는 않으며, CO₂ 농도에 따라 중성에서 약 염기성을 유지합니다. 😊