1 00:00:00,000 --> 00:00:01,090 ... 2 00:00:01,090 --> 00:00:04,300 우리는 이미 약 산을 다뤄봤으니 3 00:00:04,300 --> 00:00:05,340 이제는 약 염기를 가지고 다른 예시들을 알아보도록 4 00:00:05,340 --> 00:00:06,590 먼저, 우리가 있다고 가정해 봅시다 5 00:00:06,590 --> 00:00:09,730 ... 6 00:00:09,730 --> 00:00:12,350 이것은 수소가 3개 들어있는 질소 입니다 7 00:00:12,350 --> 00:00:16,370 이것이 약 염기성 물질인 이유는 물에있는 산소와 결합하는 것을 8 00:00:16,370 --> 00:00:18,750 좋아하기 때문입니다. 이러한 과정은과물이 수산화 물질이 되도록 합니다 9 00:00:18,750 --> 00:00:21,190 이는 물질 내의 수산화물질의 집중도를 증가시킵니다 10 00:00:21,190 --> 00:00:23,940 따라서 수용액 상태의 암모니아가 있다면 11 00:00:23,940 --> 00:00:28,150 거기에 물을 더하면 됩니다 12 00:00:28,150 --> 00:00:29,430 저라면 물을 더할 거에요 13 00:00:29,430 --> 00:00:35,470 왜냐하면 수용액 상태에 물을 더한다면 14 00:00:35,470 --> 00:00:36,940 약 염기성 물질이 되며 15 00:00:36,940 --> 00:00:40,530 따라서 이 반응은 한 방향으로 만 이루어지는게 아닌 16 00:00:40,530 --> 00:00:41,890 평형반응을 이루게 됩니다 17 00:00:41,890 --> 00:00:45,670 ... 18 00:00:45,670 --> 00:00:49,980 물잘이 약 염가성 물질이다 보니--그리고 이 부분이 19 00:00:49,980 --> 00:00:53,140 브론스테드와 루이스의 산과 염기의 정의가 본격적으로 드러나는 부분입니다 20 00:00:53,140 --> 00:00:57,040 이 물질이 양성자를 주는 산이 아니라 받는 염기라는 사실입니다 21 00:00:57,040 --> 00:01:03,960 이에 따라 암모늄 또는 암모니아 양이온 됩니다 22 00:01:03,960 --> 00:01:06,970 따라서 이제 압모늄이온은 23 00:01:06,970 --> 00:01:08,915 양성자가 하나더 생기게 되었습니다 24 00:01:08,915 --> 00:01:11,195 이는 암모늄 양전하를 띄게 되었습니다 25 00:01:11,195 --> 00:01:12,450 그리고 이는 수용액 상태입니다 26 00:01:12,450 --> 00:01:15,250 이는 앞에서 언급한 수소분자는 물에 있었던 분자를 하나 끌어와서 결합했습니다 27 00:01:15,250 --> 00:01:20,050 따라서 수용액은 OH- 수용액 입니다 28 00:01:20,050 --> 00:01:22,430 앞에서 말한 브론스테드와 루이스의 29 00:01:22,430 --> 00:01:25,110 산과 염기 정의를 되새겨 본다면 30 00:01:25,110 --> 00:01:26,600 받는 물질은 양성자를 받으므로써 염기성이 된다는 것입니다 31 00:01:26,600 --> 00:01:28,210 또는 이를 아레니우스 식으로 정의한다면, 이는 32 00:01:28,210 --> 00:01:32,010 OH용액 내의 수산화 물질의 집중도가 증가 되어 33 00:01:32,010 --> 00:01:33,860 이를 아레니우스식의 염기를 만듭니다 34 00:01:33,860 --> 00:01:37,060 아무튼, 만약 우리에게--제가 35 00:01:37,060 --> 00:01:37,970 아무 숫자를 하나만 고를께요 36 00:01:37,970 --> 00:01:48,890 우리가 0.2 몰질량의 NH3가 있다고 가정한다면 37 00:01:48,890 --> 00:01:51,950 과연 PH는 무엇이 될까요? 38 00:01:51,950 --> 00:01:55,710 그렇다면 우리의 용액의 PH는 39 00:01:55,710 --> 00:01:58,260 무엇일까요? 이 용액이몰질량의 NH3가 있음을 고려해 40 00:01:58,260 --> 00:01:59,350 우리가 가장먼저 해야 하는 일은 41 00:01:59,350 --> 00:02:01,930 이 염기성 반응의 평형상수를 42 00:02:01,930 --> 00:02:03,220 알아내는 것 입니다 43 00:02:03,220 --> 00:02:10,820 제가 방금 위키피디아를 다녀왔습니다 44 00:02:10,820 --> 00:02:13,370 저는 리퀴피디아라고 부르고 싶네요 용액에 대해 하도 많이 말해 45 00:02:13,370 --> 00:02:14,130 그리고 평형(이퀼리브리엄)은 46 00:02:14,130 --> 00:02:15,170 이퀼리피디아 47 00:02:15,170 --> 00:02:19,070 하지만 저는 위키피디아에 갔고, 그들은 당신이 필요로 하는 48 00:02:19,070 --> 00:02:20,630 모든 화합물에 대한 표를 가지고 있거든요. 49 00:02:20,630 --> 00:02:21,880 그리고 그들은 pKb를 주었어요. 50 00:02:21,880 --> 00:02:26,120 ... 51 00:02:26,120 --> 00:02:27,760 보다시피 수식에 P가 있네요. 52 00:02:27,760 --> 00:02:32,090 이것은 음의 대수 10의 53 00:02:32,090 --> 00:02:33,565 변화하는 평형값을 가지며 54 00:02:33,565 --> 00:02:38,870 .... 55 00:02:38,870 --> 00:02:42,700 원래 4.75였다는 점을 보아 56 00:02:42,700 --> 00:02:45,330 수학을 조금 사용해 평형값 57 00:02:45,330 --> 00:02:47,000 문제를 풀어야 합니다. 58 00:02:47,000 --> 00:02:47,620 시작해 봅시다. 59 00:02:47,620 --> 00:02:53,220 양쪽에 마이너스를 곱하면 대수10을 60 00:02:53,220 --> 00:02:57,460 우리의 평형 값에 대해 구하게 됩니다. 61 00:02:57,460 --> 00:02:58,570 이게 b가 거기 들어 있는 이유 입니다. 62 00:02:58,570 --> 00:03:03,030 Kb는 마이너스 4.75또는 음의10과 같습니다. 63 00:03:03,030 --> 00:03:05,400 따라서 4.75는 Kb가 되어야 합니다 64 00:03:05,400 --> 00:03:11,540 Kb는 마이너스 4.75또는 음의10과 같습니다 65 00:03:11,540 --> 00:03:14,040 이 지수를 머리 속에서 계산하는 것은 어렵습니다. 66 00:03:14,040 --> 00:03:16,530 계산기를 이용하도록 하죠 67 00:03:16,530 --> 00:03:27,850 10을 마이너스 4.75에 결합하면 68 00:03:27,850 --> 00:03:31,460 만약 1.8의 10배에 음수 5와 같다고 한다면 69 00:03:31,460 --> 00:03:37,320 이는1.8의 10배에 음수 5와 같다고 할 수 있습니다 70 00:03:37,320 --> 00:03:40,090 이제 우리는 이 정보를 활용하여 71 00:03:40,090 --> 00:03:42,260 저번 영상에서 한 수학공식과 72 00:03:42,260 --> 00:03:45,010 매우 유사한 것을 할 거에요. 73 00:03:45,010 --> 00:03:46,480 수소를 알아내는 거는 매우 어려운 일 일거에요. 74 00:03:46,480 --> 00:03:47,760 직접적인 집중도, 맞죠? 75 00:03:47,760 --> 00:03:50,520 왜냐하면 우리의 평형 반응은 오직 수소를 가지고 있기 때문입니다. 76 00:03:50,520 --> 00:03:53,500 하지만 우리가 수산화 집중도를 알게 된다면, 우리는 77 00:03:53,500 --> 00:03:55,770 다시 수소 집중도로 돌아가 78 00:03:55,770 --> 00:04:01,510 여기에 수소까지 더해져 집중도는 10에다 79 00:04:01,510 --> 00:04:02,440 마이너스 14가 된다는 것을 알 수 있다. 80 00:04:02,440 --> 00:04:06,620 아니면 pOH값을 찾는 방법도 있습니다. 양의 값의 PH는 14 이니까 81 00:04:06,620 --> 00:04:09,000 우리가 몇 강의 전에 했 듯 82 00:04:09,000 --> 00:04:14,060 평형 값은 또는 이 공식은 83 00:04:14,060 --> 00:04:14,880 이렇게 생겼을 것 입니다. 84 00:04:14,880 --> 00:04:24,940 8에 10을 곱하고 마이너스5는 85 00:04:24,940 --> 00:04:27,880 분모에는 집중도 반응 물질이 있습니다. 86 00:04:27,880 --> 00:04:30,060 이때, 용질은 포함되지 않습니다. 87 00:04:30,060 --> 00:04:31,980 오직 NH3만이 포함됩니다. 88 00:04:31,980 --> 00:04:35,480 우리가 0.2만큼은 추가로 집어 넣은 양입니다. 89 00:04:35,480 --> 00:04:37,980 하지만 일부는 예를 들어 X는 전환되어 90 00:04:37,980 --> 00:04:39,670 오른쪽에 들어 있습니다. 91 00:04:39,670 --> 00:04:43,380 따라서 분모에는 0.2마이너스가 들어 있고 92 00:04:43,380 --> 00:04:45,870 오른쪽으로 이동 할 때 마다 93 00:04:45,870 --> 00:04:49,510 X 가 생깁니다 94 00:04:49,510 --> 00:04:51,470 OH의 NH4와X 95 00:04:51,470 --> 00:04:54,300 ... 96 00:04:54,300 --> 00:04:58,140 이는 암모니아의 집중도를 따지면 97 00:04:58,140 --> 00:05:00,300 x를 x번 곱하면 98 00:05:00,300 --> 00:05:07,830 NH4플러스의 집중도는 --4입니다 99 00:05:07,830 --> 00:05:10,320 그리H 이것은 OH 마이너스의 100 00:05:10,320 --> 00:05:15,330 집중도 입니다. 101 00:05:15,330 --> 00:05:15,870 맞죠? 102 00:05:15,870 --> 00:05:17,860 우리는 이제 X를 구해야 합니다. 103 00:05:17,860 --> 00:05:19,850 시작 합시다. 104 00:05:19,850 --> 00:05:21,080 X의 해 105 00:05:21,080 --> 00:05:23,390 X를 알면 우리는 OH의 106 00:05:23,390 --> 00:05:25,310 집중도를 알게 됩니다. 우리는 107 00:05:25,310 --> 00:05:27,900 pOH값과 PH값을 알게 될 것입니다 108 00:05:27,900 --> 00:05:28,750 알겠죠? 109 00:05:28,750 --> 00:05:32,300 양변을 곱한다면 110 00:05:32,300 --> 00:05:35,060 이를 간단화하기 위한 과정으로 111 00:05:35,060 --> 00:05:36,380 이미 한 것 처럼. 이것 보다 규모가 112 00:05:36,380 --> 00:05:44,260 작은 주문들도 꽤 있습니다. 113 00:05:44,260 --> 00:05:49,830 여기 있는 숫자들을 보면-- 제가 여러분에게 주고 싶은-- 발견적 교수법은 114 00:05:49,830 --> 00:05:51,290 예외 상황이 있습니다. 115 00:05:51,290 --> 00:05:53,170 이차 방정식을 풀면 하지만 여러분은 이러한 116 00:05:53,170 --> 00:05:56,150 방법이 아니라 그냥 계산 할 수 있는 경우가 생각날 것입니다. 117 00:05:56,150 --> 00:05:57,000 중간 과정을 제외 하고 118 00:05:57,000 --> 00:05:57,760 그냥 곱하면 119 00:05:57,760 --> 00:06:03,450 곱하기 2 1.8은 0.36 입니다. 120 00:06:03,450 --> 00:06:07,980 0.36 곱하기 10 마이너스5 맞죠? 1.8 곱하기 121 00:06:07,980 --> 00:06:11,650 2는3.6 이게 0.36 입니다. 122 00:06:11,650 --> 00:06:20,660 마이너스 1.8에 10을 곱하고 123 00:06:20,660 --> 00:06:22,942 마이너스 5x를, 그렇죠? 이는 그것과 같습니다. 124 00:06:22,942 --> 00:06:24,900 X제곱 125 00:06:24,900 --> 00:06:29,260 한 변으로 이항 하면 126 00:06:29,260 --> 00:06:31,220 (우변으로) 127 00:06:31,220 --> 00:06:35,090 이 루트 x와 같게 하며 128 00:06:35,090 --> 00:06:37,990 식의 밑의 두 부분을 더하면 129 00:06:37,990 --> 00:06:44,520 플러스 1.8 곱하기 10은 마이너스 5x 130 00:06:44,520 --> 00:06:48,870 1.8곱하기 마이너스 5는 131 00:06:48,870 --> 00:06:50,940 여러분은 계수와 x값이 나뉘는 132 00:06:50,940 --> 00:06:53,010 모습을 그냥 보실 수 있습니다. 133 00:06:53,010 --> 00:06:59,860 마이너스 0.36 곱하기 10에 마이너스 5 134 00:06:59,860 --> 00:07:00,990 이걸 풀어 봅시다. 135 00:07:00,990 --> 00:07:04,610 다시 한번 말하지만 여러분이 하고 싶었다면 136 00:07:04,610 --> 00:07:06,720 기타 부분은 제거하고 바로 137 00:07:06,720 --> 00:07:07,540 제곱된 값을 구할 수 있습니다. 138 00:07:07,540 --> 00:07:08,360 하지만 우린 그렇게 하지 않을 거에요. 139 00:07:08,360 --> 00:07:09,890 우린 2차 방정식을 사용할 거에요. 140 00:07:09,890 --> 00:07:12,610 따라서 a는1 141 00:07:12,610 --> 00:07:13,950 b는 이것 142 00:07:13,950 --> 00:07:14,530 이게 b 입니다 143 00:07:14,530 --> 00:07:15,200 그리고 이게 c 입니다. 144 00:07:15,200 --> 00:07:17,340 이제 이를 2차 방정식에 대입하면 145 00:07:17,340 --> 00:07:20,500 여러분은 마이너스 b가 나오게 됩니다. 146 00:07:20,500 --> 00:07:26,230 마이너스 1.8에 10배는 마이너스 힘 5에! 147 00:07:26,230 --> 00:07:27,060 플러스 또는 마이너스 148 00:07:27,060 --> 00:07:28,790 우리는 양의 수식만 하면 됩니다. 149 00:07:28,790 --> 00:07:30,250 왜냐하면 음의 수식을 풀면 식의 값이 음수가 나옵니다. 150 00:07:30,250 --> 00:07:34,440 제곱근에 --계산을 엄청해 하네요. 151 00:07:34,440 --> 00:07:36,970 b의 제곱근 152 00:07:36,970 --> 00:07:39,220 마이너스 1.8에 10배는 마이너스 5에 153 00:07:39,220 --> 00:07:41,550 따라서 1.8이다. 154 00:07:41,550 --> 00:07:45,210 이것의 제곱근을 구하면 3.24 155 00:07:45,210 --> 00:07:51,150 3.24에 곱하면--루트 10이 마이너스5이라면 --10 156 00:07:51,150 --> 00:07:57,630 마이너스 10을 마미너스 4회 곱하면 157 00:07:57,630 --> 00:07:59,380 이는 1회 곱하기C,이는 마이너스 입니다 158 00:07:59,380 --> 00:08:04,860 따라서 곱하기 4--음수를 빼내면--곱하기 0.36 159 00:08:04,860 --> 00:08:08,220 10에 마이너스5. 160 00:08:08,220 --> 00:08:20,140 이는 4곱하기 0.36과 1.44와 같습니다. 161 00:08:20,140 --> 00:08:21,435 암산으로 가능해야 합니다. 162 00:08:21,435 --> 00:08:25,440 이제 1.44e마이너스 5를 가지게 돱니다 163 00:08:25,440 --> 00:08:30,120 곱하기 10--잠시만 적을게요. 164 00:08:30,120 --> 00:08:32,549 따라서 이건 1.44이고 165 00:08:32,549 --> 00:08:36,260 이 모든 것은 2a값으로 나뉩니다. 166 00:08:36,260 --> 00:08:37,390 어디 봅시다. 167 00:08:37,390 --> 00:08:38,789 이게 제 X값 입니다 168 00:08:38,789 --> 00:08:41,860 제 OH 집중도에 169 00:08:41,860 --> 00:08:42,350 한 번 해봅시다. 170 00:08:42,350 --> 00:08:51,380 제가 3.24를 10번 곱한 마이너스 171 00:08:51,380 --> 00:08:53,020 10을 하면, 이러한 값이 나옵니다. 172 00:08:53,020 --> 00:09:03,870 플러스1.44를 10배하면 마이너스5와 같습니다. 173 00:09:03,870 --> 00:09:05,530 이 모든 값은 라디칼 아래에 있습니다. 174 00:09:05,530 --> 00:09:08,180 그것의 제곱근을 구하면 175 00:09:08,180 --> 00:09:12,520 힘의 0.5배 이니까 176 00:09:12,520 --> 00:09:16,680 저는 0.0379를 갖게 됩니다. 177 00:09:16,680 --> 00:09:19,590 따라서 색을 바꾸도록 하죠. 178 00:09:19,590 --> 00:09:25,820 따라서 저는 X는 마이너스 1.8의 10배 마이너스 5와 같은 값이 나오고 179 00:09:25,820 --> 00:09:33,320 더하기 0.003794 180 00:09:33,320 --> 00:09:35,660 이 모든 것을 2로 나누면 181 00:09:35,660 --> 00:09:36,330 이것을 계산을 하면 182 00:09:36,330 --> 00:09:42,660 제가 여기 이 점을 빼보면 183 00:09:42,660 --> 00:09:43,060 여기 이거요. 184 00:09:43,060 --> 00:09:43,750 저는 이 값을 구하게 되네요. 185 00:09:43,750 --> 00:09:44,990 이제 이것을 빼면 186 00:09:44,990 --> 00:09:53,770 이는 마니어스1.8e5 음전하와 같습니다. 187 00:09:53,770 --> 00:09:54,750 이 값은 분자입니다. 188 00:09:54,750 --> 00:09:57,470 이제 저는 이 값을 2로 나누기만 189 00:09:57,470 --> 00:10:03,680 하면 됩니다. 이는 0.001의 값이 됩니다. 190 00:10:03,680 --> 00:10:04,430 일단 이 값을 적으면 191 00:10:04,430 --> 00:10:05,910 따라서 X는 192 00:10:05,910 --> 00:10:08,140 제가 다시 한 번 마음대로 색을 바꾸도록 할께요 . 193 00:10:08,140 --> 00:10:18,480 X는 0.001888과 같습니다--제 말은, 이 다음에 3이 있으니까 194 00:10:18,480 --> 00:10:19,690 이렇게 전새 된다는 겁니다. 195 00:10:19,690 --> 00:10:21,740 하지만 원래 공식을 기억해 본다면 196 00:10:21,740 --> 00:10:22,490 X값은 뭐였나요? 197 00:10:22,490 --> 00:10:26,760 이는 암모늄 집중도와 동시에 198 00:10:26,760 --> 00:10:27,855 수산화물의 집중도 입니다. 199 00:10:27,855 --> 00:10:30,530 우리가 관심을 가지는 것은 수산화물질의 집중도 입니다. 200 00:10:30,530 --> 00:10:36,060 따라서 이것은 제 수산화 집중도 양과 같습니다. 201 00:10:36,060 --> 00:10:40,580 저는 이제 제pHO를 알아보고 싶습니다. 이제 이 수의 202 00:10:40,580 --> 00:10:44,610 음의 대수를 사용해 203 00:10:44,610 --> 00:10:46,830 그냥 이수의 대수를 사용하도록 하죠. 204 00:10:46,830 --> 00:10:49,180 대수는 이걸 사용하고 그냥 이수의 음수를 대신 사용합니다. 205 00:10:49,180 --> 00:10:55,180 따라서2.72이네요. 206 00:10:55,180 --> 00:11:00,420 우리는 이제 PH를 찾아야 합니다. 제 물질 내의 수산화 이온의 집중도가 207 00:11:00,420 --> 00:11:03,370 기억하세요 여러분이 섭씨25에서 208 00:11:03,370 --> 00:11:10,740 수용액이 있다면, 그 수용액의 pK는 209 00:11:10,740 --> 00:11:15,870 여러QN는 pOH와 같습니다. 210 00:11:15,870 --> 00:11:19,730 지금 25도에 14이니까 211 00:11:19,730 --> 00:11:22,815 이제 여러분은 10에 음의 14 몰 농를 가지고 있으니 212 00:11:22,815 --> 00:11:24,580 사실 이 점까지 설명하기는 싫네요. 213 00:11:24,580 --> 00:11:26,720 여러분은 이제 각각 10에 마이너스7의 값을 가지게 되었습니다. 214 00:11:26,720 --> 00:11:28,510 그러나 이는 물의 분리작용의 215 00:11:28,510 --> 00:11:30,310 변함없는 평형 상태입니다. 216 00:11:30,310 --> 00:11:37,170 이는 물이 중성인 7일 때의 217 00:11:37,170 --> 00:11:38,280 OH양의 10에 7을 빼면 218 00:11:38,280 --> 00:11:39,760 우리는 음의 대수를 사용해 7이 됩니다. 219 00:11:39,760 --> 00:11:44,070 이제 우리는 OH양의 집중도를 알 수 있습니다. 220 00:11:44,070 --> 00:11:45,080 2.72 221 00:11:45,080 --> 00:11:47,550 음의 대수는 이를 뒤집습니다 222 00:11:47,550 --> 00:11:52,670 따라서 더 낮은 pOH는 pOH양의 집중도를 말합니다. 223 00:11:52,670 --> 00:11:53,230 맞죠? 224 00:11:53,230 --> 00:11:57,200 그리고 더 낮은 pOH 만약 이게 더 낮다면 말이죠, 그렇죠? 225 00:11:57,200 --> 00:11:58,480 이것은 더 낮은 pOH입니다. 226 00:11:58,480 --> 00:12:00,290 이는 여러분이 가진 pH가 더 높다는 뜻 니다. 227 00:12:00,290 --> 00:12:03,570 ... 228 00:12:03,570 --> 00:12:04,870 그렇다면 여러분의 pH는 무엇이 될까요? 여러분의 229 00:12:04,870 --> 00:12:15,024 pH는 마이너스 이퀄14, 2.72가 됩니다. 230 00:12:15,024 --> 00:12:21,710 그러니 제가 계산을 해보면 231 00:12:21,710 --> 00:12:23,570 그냥 11.3이라고 하도록 하죠. 232 00:12:23,570 --> 00:12:26,650 여러분의 PH는 11.3과 같습니다. 233 00:12:26,650 --> 00:12:30,850 이는 우리가 이는 약 염기 물질이었기에 가능합니다. 234 00:12:30,850 --> 00:12:33,680 암모니아는 약 염기성 물질입니다. 235 00:12:33,680 --> 00:12:35,070 따라서 이것은 기본이죠. 236 00:12:35,070 --> 00:12:39,120 이는 여러분의 pH를 중성인 7 이상으로 높여 줄 것 입니다. 237 00:12:39,120 --> 00:12:42,805 따라서 여러분이 비교 할 때는 pH값이 7보다 커야 합니다. 238 00:12:42,805 --> 00:12:45,280 몇몇의 강 염기들은 우리의 pH를 가져가기 전에, 여러분은 물질량 239 00:12:45,280 --> 00:12:49,410 14에 하나를 더해, 우리의 PH를 하나 잃어버리긴 240 00:12:49,410 --> 00:12:54,010 하였지만, 애초에 우리는 0.2 물질량만 11.3에 더하기만 하였지만 241 00:12:54,010 --> 00:12:56,970 그래서 이건 화학 문제라기 보다는 수학문제에 가깝네요 242 99:59:59,999 --> 99:59:59,999 그래도 이해를 도왔으면 합니다.