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화학 반응식은 화학 반응을 간단히 글로 나타낸 것이다. 반응물은 왼쪽에 적고 생성물은 오른쪽에 적는다. 질량보존의 법칙에 따르면 화학 반응 과정에서 원자가 더 생성되거나 파괴되지 않는다. 그러므로 반응물에서의 원자 수와 생성물에서의 원자 수가 같도록 균형(계수)을 맞춰야 한다. 아래 글을 읽으며 화학 반응식의 계수 맞추는 몇 가지 방법에 대해서 배워보자.
단계
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풀어야 할 화학 반응식을 적는다. 예제를 보자:
- C 3 H 8 + O 2 --> H 2 O + CO 2
- 이것은 프로판(C 3 H 8 ) 가스가 산소와 만나 물과 이산화탄소를 생성하는 화학 반응이다.
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방정식 양쪽에 각 원소마다 원자 수를 적는다. 원자 수는 각 원자마다 아래첨자로 쓰여 있다.
- 좌측: 탄소 3, 수소 8, 산소 2.
- 우측: 탄소 1, 수소 2, 산소 3.
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수소와 산소는 항상 가장 나중에 맞춘다.
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여러 개 원소 계수를 맞출 때: 반응물에서 단일분자를 고르고, 생성물에서 단일 분자를 고른다. 여기서는 탄소 원자부터 계수를 맞춰야 한다는 뜻이다.
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방적식 좌측의 탄소 원자 수 3에 맞춰 방정식 우측의 단일 탄소 원자 계수를 구한다.
- C 3 H 8 + O 2 --> H 2 O + 3 CO 2
- 우측에 보이는 탄소 앞에 적힌 계수 3은 좌측에 보이는 아래첨자 3과 똑같이 탄소 원자 3개를 의미한다.
- 화학 반응식에서, 계수는 바꿀 수 있지만 아래 첨자는 절대 바꿀 수 없다.
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다음은 수소 원자를 맞춰보자. 좌측에 8이 있다. 그러니 우측에도 8이 필요하다.
- C 3 H 8 + O 2 --> 4 H 2 O + 3CO 2
- 우측에 계수 4를 덧붙이는데, 왜냐하면 수소 원자 아래 첨자에 이미 2가 나타나 있기 때문이다.
- 계수 4를 아래첨자 2로 곱하면 8이 된다.
- 산소 원자 6개는 3CO 2 에서 온다.(3x2=6개 수소 원자+ 다른 원자 4개=10)
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산소 원자의 계수를 맞춘다.
- 방정식 우측에 분자 계수를 추가함으로써, 산소 원자 수가 달라졌다. 이제 물 분자에 산소 원자 4개, 이산화탄소 분자에 산소 원자 6개가 되었다. 그렇게 되면 총 산소 원자는 10개가 된다.
- 방정식 왼쪽에 산소 원자에 계수 5를 기입한다. 이제 양쪽 다 산소 원자가 10개가 되었다.
- C 3 H 8 + 5 O 2 --> 4H 2 O + 3CO 2 .
- 탄소, 수소, 산소 원자가 모두 균형이 맞았다. 화학반응식 완성!
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팁
- 간단하게 하는게 최선!
- 잘 풀리지 않는다면, 온라인 화학 반응식 계산기를 써보자. 다만, 시험 볼 때는 이 온라인 계산기를 쓸 수 없으니 너무 의존하지 말자.
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경고
- 분수를 없애려면 좌측과 우측 모두에 분수의 분모를 곱한다.
- 분수를 쓰면 계수 맞추는 과정에서는 유용하지만, 계수를 최소 정수로 만들어야 반응식이 완성된다.
- 화학 반응식에서 절대 분수를 계수로 쓰지 말라. 실제 화학 반응에 있어서 반쪽짜리 분자라든가 반쪽짜리 원자는 있을 수 없다.
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