짝을 이룬 두 입자가 지켜 내는 용액의 균형

화학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 용액 속에는 NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH- 라는 식이 늘 양쪽으로 오가고 있어요. 아래 지시대로 손을 움직여 보세요.  예제: NH3와 NH4+가 비슷한 양으로 함께 든 용액 (비교용: NH4+ 짝 없이 NH3만 든 물)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. ①[칸 A]에 이 용액 속에 함께 녹아 있는 두 입자 NH3와 NH4+를 나란히 적어 보세요.
  2. ②H+ 몇 방울을 넣으면 H+가 OH-와 만나 H2O가 되어 OH-가 줄어요. 위 식이 OH-를 채우려 어디로 향하는지 [칸 B]에 →/←로 적으세요.
  3. ③이번엔 OH- 몇 방울을 넣어 OH-가 늘었어요. 위 식이 OH-를 줄이려 어디로 향하는지 [칸 C]에 →/←로 적으세요.
  4. ④두 경우 모두, 손대기 전과 후에 OH-의 양이 어떤지 [칸 D]에 '거의 그대로 / 크게 달라짐' 중 하나로 적으세요.
  5. ⑤NH4+ 짝 없이 NH3만 든 물에 H+ 몇 방울을 떨어뜨리면 OH-가 어떻게 되는지 [칸 E]에 적으세요.
  6. ⑥짝이 있는 용액과 짝 없는 물에서 H+를 더한 뒤 OH-의 변화 크기를 비교해, 어느 쪽이 더 흔들림 없는지 [칸 F]에 적으세요.
칸 A — 함께 든 두 입자
칸 B — H+를 더했을 때 식의 방향 (→ / ←)
칸 C — OH-를 더했을 때 식의 방향 (→ / ←)
칸 D — 두 경우 OH- 양의 변화
칸 E — 짝 없는 물에 H+를 더한 결과
칸 F — 어느 쪽이 더 흔들림 없는가
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 D]에서 OH-의 양이 거의 그대로였다면, H+든 OH-든 조금 더해도 OH- 양이 유지되는 것은 NH3와 NH4+라서 생긴 우연일까요, 짝을 이룬 어떤 두 입자에서도 생기는 규칙일까요? 직접 떠올린 다른 짝으로 상상해 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (20점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 떠올린 짝은 ___와 ___이고 …

(2)짝이 있는 용액([칸 D])과 짝 없는 물([칸 E])은 H+를 더했을 때 무엇이 달랐나요? 무엇 때문에 그런 차이가 생겼을지 여러분의 생각을 쓰세요. (20점)

✎ 짝이 있는 쪽은 ___했고 짝 없는 쪽은 ___했다. 그 까닭은 …

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 화학 용어를 스스로 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)함께 든 두 입자를 적고, 두 경우의 식 방향과 OH- 변화를 지시대로 표시함상 · 중 · 하
해석 (40점)OH- 유지가 우연인지 규칙인지 자기 가설에 이유를 붙였고, 짝 있는 용액과 짝 없는 물의 차이를 근거와 함께 설명함상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 스스로 짝지음상 · 중 · 하
1/2

연습 문제

짝을 이룬 두 입자가 지켜 내는 용액의 균형 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.완충 용액이 무엇인지 한 문장으로 설명하고, NH3-NH4Cl 완충 용액에서 공통 이온이 무엇인지 쓰시오.
2.NH3-NH4Cl 완충 용액에 소량의 산(H+)을 가할 때, NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH- 평형이 어느 쪽으로 이동하며 pH가 거의 일정하게 유지되는 까닭을 쓰시오.
3.같은 완충 용액에 소량의 염기(OH-)를 가할 때 평형이 이동하는 방향과 pH 변화를 쓰시오.
4.NH4Cl 없이 물에 NH3만 녹인 용액에 소량의 산을 가하면 pH 변화가 완충 용액과 어떻게 다른지 쓰시오.
5.이 완충 용액이 산과 염기 양쪽 모두에 잘 작동하려면 NH3와 NH4+의 농도가 어떠해야 하는지 쓰시오.
정답
1. 소량의 산이나 염기를 가해도 pH가 거의 일정하게 유지되는 용액이다. 공통 이온은 NH4+. 2. H+가 OH-와 중화하여 OH-가 감소하므로 정반응(오른쪽)으로 평형 이동하여 OH-를 보충한다. 따라서 pH가 거의 일정하다. 3. OH-가 증가하므로 역반응(왼쪽, NH3 + H2O 생성 방향)으로 평형 이동한다. pH는 거의 일정하다. 4. OH-를 보충할 NH4+ 짝이 부족해 완충 능력이 약하므로 pH가 크게 변한다(급격히 낮아진다). 5. NH3와 NH4+가 비슷한 농도로 충분히 함께 존재해야 한다.
2/2