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NaChemi [1067539] · MS 2021 (수정됨) · 쪽지

2022-12-28 19:48:10
조회수 4,152

[화학1 만점쟁취칼럼 01.] pH와 pOH

게시글 주소: https://kyu7002.orbi.kr/00060863154

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배포 칼럼(01.물의 pH와 pOH) pdf.pdf

안녕하세요 NaChemi 입니다. 수능 화학1 출판팀(공개는 불가능 ㅠ) 및 다수의 수험생들을 과외한 경력이 있습니다.


수험생들을 위해서(내가 뜨기 위해서) 과외생들한테 공개하던 자료나 수업을 칼럼 형식으로 만들어서 올리려고 합니다.


이번에는 가볍게 기출된 쉬운 소재로 이야기하고, 앞으로는 스킬이나 미출제 요소들에 대해서도 다룰 예정입니다.


먼저 제 자료와 칼럼을 이용하는 방법을 이야기 하자면,


① 자료로 올라간 pdf 파일을 다운로드 받는다.

② 수록된 기출 문제를 먼저 풀어본다.

③ 기출 문제와 관련된 글을 읽고 이해하며 공부한다.

④ pdf 파일에 있는 자작 문항 or 연계 교재 문항을 배운 내용을 통해 풀어본다.

(저작권이 있는 문항이니 공부 목적 외에 사유로 무단으로 사용하지 말아주세요)


화1 준킬러, 킬러 파트에 해당하는 부분은 모두 다룰 예정이니 기대해 주세영


먼저 2023 6월 모의고사와 2023 수능 pH 문항을 풀어 봅시다.





01. 물의 pH와 pOH



물의 pH와 pOH는 모두 아실겁니다. 온도가 25도일 때 각각 7, 7이죠.


그런데 이러한 특수성, 즉 물이라는 한 물질의 특성이기 때문에 이는 다른 염기성 수용액이나 산성 수용액과 달리 여러 물리량들이 일정한 값을 가집니다.


이 말은, 물의 특수성을 이용해서 다른 수용액의 여러 물리량(특히 pH와 pOH)를 파악할 수 있다는 말이 됩니다.


 2023학년도 6월 평가원 문제를 보도록 합시다.



물의 pH/pOH를 활용한 문항입니다.


이 문항에서는 상댓값을 활용하지 않고, 직접적인 물질의 pH/pOH를 제시함으로써 (가)를 추론할 수 있도록 하였습니다. 물의 pH/pOH=1이다. 라는 소재를 활용한 것이 되겠죠


+ 이와 별개로, 물의 pH-pOH =0이라는 사실도 기억해두시면 나중에 다른 문제 풀 때 더 빠르게 풀이 방식이 보이실 수 있을 것 같습니다.


아무래도 처음 출제하는 소재이다 보니, 힘을 많이 빼고 출제한 것이 보입니다. 수능에 내려고 이런 빌드업을 했다고 저는 생각했고 수능에 상댓값을 활용해 나올 것이다 라고 과외생들에게 500번은 말했는데 정말 출제가 되었습니다. 2023학년도 수능 문제를 보도록 합시다.



이 문항은 물의 [H3O+]/[OH-]=1임을 활용한 문제입니다. [H3O+]/[OH-]가 클 수록 산성이 강해진다는 사실을 이용해서, [H3O+]/[OH-]는 (나)<(가)<(다)이니, (가)가 물임을 추론해내야합니다. 물의 [H3O+]/[OH-]=1이므로 (가)~(다)의 [H3O+]/[OH-]를 확정할 수 있겠죠. 이를 통해 모든 물질의 몰 농도를 파악할 수 있습니다.(이를 빨리 할 수 있는 스킬이 있는데 이 칼럼 또한 올려보겠습니다.) 


결국에 중요한 것은, 물이 포함된 pH 문제가 출제된 경우, 문제 풀이의 중심을 물의 물리량으로 가져가야한다는 것입니다. 당연한 사실이지만, 이를 인지하고 있는 것과 인지하지 못하고 있는 것의 문제 풀이 속도가 차이나기 때문에 꼭 인지해야합니다.


다음으로 새로운 문제를 풀어보도록 합시다!





EBS 연계 문항은 쉬우니 건너뛰고,


자작 문항을 봅시다. 


쉬운 내용인데 무슨 칼럼까지 쓰냐? 라는 분들이 많을 거 같아서 어려운 문제로 준비했습니다



이 문제는 사실 물의 pH와 pOH를 적극적으로 활용하는 문제는 아닌데요, 복잡한 pH 문제를 마주했을 때의 태도에 대해 이야기하기 위해 준비했습니다.


이 문제에서의 핵심은 (가)와 (다)의 액성을 파악한 후, 몰 농도를 파악하는 것이었습니다.


(가)와 (다)에서 H3O+의 몰 수비는 200:1인데, 부피비는 1:5인 상황입니다. 따라서 (가)와 (다)의 H3O+의 몰 농도비는 1000:1 이죠.


그런데 pH-pOH가 (가)가 (다)보다 작다는 사실은, (가)의 pH와 pOH가 (다)에 비해 7에 가깝다는 이야기입니다. 그런데 (가)의 H3O+의 몰 농도가 (다)보다 크다는 사실로부터, (가)와 (다)의 액성이 다르다는 사실을 추론해야합니다. (고민해보시고 모르겠으면 댓글로 물어봐주세요)


이 사실로부터, (가)에서는 pH<pOH, (다)에서는 pOH<pH라는 사실을 추론할 수 있죠. 따라서 (가)의 pH를 x라 할 때, (가)와 (다)의 pH-pOH를 이용해 (가)와 (다)의 몰 농도를 추론할 수 있습니다. 그렇다면 자연스럽게 (나)도 추론할 수 있죠.


결국에 제가 말하고자 하는 것은, 현 문항같이 복잡한 pH문제가 출제될 경우 '정리'하는 것이 굉장히 중요합니다. 우리가 알고 있는 사실을 표나 기타 등등으로 정리하고, 그 사실로부터 다른 조건을 이용해 문제를 해결해 나가야지요. 그냥 H3O+가 1000:1이구나~라고 생각하고 다음 조건을 보게되면, 두 조건을 유기적으로 묶어서 생각하는데 굉장히 어려움을 겪을 수 있겠지요. 이 문항 같은 경우에는, (가)와 (다)의 pH, pOH 표를 작성하여 (가)의 pH를 x, (다)의 pH를 x+3 등으로 정리하였다면 그나마 쉽게 해결할 수 있었습니다.




다음 시간에는, 위 문항과 같은 여러가지 수용액의 pH와 pOH, 그리고 pH 문제에서의 빠른 계산 스킬에 관련해서 써보도록 하겠습니다!

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