M07 이온 물질의 화학식과 용해

과학화학중228쪽물질의 구성

이온 물질 · 결정 · 염화 나트륨 · 전기적 중성 · 전하 합 · 가장 간단한 개수비 · 화학식 · 아래첨자 · 다원자 이온 · 탄산 이온 · 질산 이온 · 물질 이름 · 용해 · 수용액 · 염화 칼슘 · 탄산 칼슘 · 설탕 분자

PDF 열기 새 창에서 열립니다. 인쇄하거나 저장해서 쓰세요. 정답·해설이 뒤쪽에 함께 있습니다.

이 자료는

중2 과학 「물질의 구성」의 일곱 번째 소단원, 이온 물질의 화학식과 용해를 다루는 학습지입니다. '물은 H2O 분자라는데, 소금은 NaCl 분자 아닌가요?', 'CaCl2의 2를 읽어서 이염화 칼슘이라고 쓰나요?', '소금 알갱이가 보이지 않으면 소금이 없어진 건가요?'처럼 학생들이 실제로 헷갈려 하는 질문 25개(선택 보충 1개 포함)를 7절로 나누어 하나씩 답하는 방식으로 되어 있습니다.

양이온과 음이온의 전하 합이 0이 되는 개수비 구하기 → 가장 간단한 비를 아래첨자로 쓰기 → 음이온부터 읽는 물질 이름 → 아래 숫자가 이온 수인지 이온 안의 원자 수인지 구별하기 순서로 화학식을 익히고, 염화 나트륨이 물에 녹기 전과 후의 입자를 비교합니다. 염화 나트륨 결정의 배열 모형, Na2CO3에서 읽는 두 가지 숫자, 녹기 전과 후의 이온 모형, 소금물과 설탕물의 용질 입자 비교 그림과 정리 표가 들어 있습니다.

뒤쪽에 확인 문제 51개(기본·적용 1~50번, 선택 보충 51번)와 정답·해설이 있으며, 서술형 문항에는 정답 인정 기준이 함께 있습니다.

미리보기

실제 학습지의 일부입니다. 누르면 크게 볼 수 있습니다.

Na2CO3에서 읽는 두 가지 숫자 — 이온 개수비와 탄산 이온의 구성 도식 · 8쪽

핵심 정리 · 이온 물질의 화학식과 용해

학습지의 질문과 답을 짧게 정리했습니다. 모형 그림과 확인 문제는 PDF에 있습니다.

소금(염화 나트륨)은 NaCl 분자로 이루어져 있나요?

아닙니다. 고체 염화 나트륨은 많은 Na+와 Cl−가 규칙적으로 반복 배열되어 결정을 이룬 이온 물질입니다. Na+ 하나와 Cl− 하나를 임의로 묶어 'NaCl 분자 한 개'라고 나누지 않습니다. 다만 분자가 아니라는 말이 입자가 없다는 뜻은 아니며, Na+와 Cl−라는 입자가 있습니다.

이온은 전하를 띠는데 염화 나트륨 전체는 왜 중성인가요?

전체 (+)전하와 전체 (−)전하의 크기가 같아 합이 0이기 때문입니다. Na+ 한 개는 +1, Cl− 한 개는 −1이므로 같은 개수만큼 있으면 (+1)+(−1)=0입니다. 전체가 중성이어도 각 이온의 전하는 그대로이며, 이온이 중성 원자로 바뀐 것은 아닙니다.

이온 물질에서 양이온과 음이온의 개수비는 어떻게 구하나요?

이온 한 개의 전하까지 곱해 전체 전하의 합이 0이 되는 개수비를 찾습니다. Ca2+(+2)와 Cl−(−1)은 한 개씩이면 합이 +1이므로, Cl−가 두 개 있어야 (+2)+2×(−1)=0이 됩니다. 따라서 Ca2+ : Cl−의 가장 간단한 개수비는 1 : 2입니다. 양이온과 음이온의 개수가 같아야 중성인 것은 아닙니다.

Mg2+ 두 개와 O2− 두 개도 중성인데 왜 MgO로 쓰나요?

화학식에는 구성 이온의 가장 간단한 자연수의 비를 쓰기 때문입니다. 2 : 2, 3 : 3, 10 : 10은 모두 1 : 1로 줄일 수 있습니다. 이때 줄이는 것은 이온의 개수비이며, CO3 2−처럼 여러 원자가 결합한 이온 안의 원자 수를 바꾸지는 않습니다.

개수비를 구한 뒤 화학식은 어떻게 쓰나요?

이온식에서 전하 표시를 뗀 뒤 양이온 쪽을 먼저, 음이온 쪽을 뒤에 쓰고 가장 간단한 개수비를 아래첨자로 나타냅니다. 아래첨자 1은 생략하므로 Ca2+와 Cl−는 CaCl2, Na+와 O2−는 Na2O가 됩니다. CaCl2의 2는 Ca2+ 한 개에 대해 Cl− 두 개의 비율이라는 뜻이지 Cl2 분자가 들어 있다는 뜻이 아닙니다.

NaCl인데 이름은 왜 '염화 나트륨'인가요?

화학식은 양이온 쪽을 먼저 쓰지만, 우리말 이름은 음이온 쪽 이름을 먼저, 양이온 쪽 이름을 뒤에 읽기 때문입니다. 물질 이름에는 '이온'을 붙이지 않으며, CaCl2도 아래첨자 2를 읽지 않고 '염화 칼슘'이라고 합니다. 탄산 이온과 칼슘 이온으로 된 CaCO3는 탄산 칼슘입니다.

H2O의 2와 CaCl2의 2는 같은 뜻인가요?

아닙니다. H2O의 2는 물 분자 한 개에 들어 있는 H 원자 수이고, CaCl2의 2는 Ca2+에 대한 Cl−의 개수비입니다. CaCO3의 3은 탄산 이온이 세 개라는 뜻이 아니라 CO3 2− 한 개 안의 O 원자 수이며, Na2CO3에서는 2가 이온 개수비(2 : 1), 3이 탄산 이온 안의 O 원자 수입니다.

소금이 물에 녹아 보이지 않으면 소금이 없어진 건가요?

아닙니다. 고체 염화 나트륨도 처음부터 Na+와 Cl−로 이루어져 있고, 물에 녹으면 이 이온들이 결정에서 떨어져 나와 수용액 속에 퍼져 존재합니다. 물 분자가 결정 표면의 이온을 끌어당기고 떨어져 나온 이온 주위를 둘러쌉니다. 이온이 중성 원자로 바뀌는 것도 아닙니다.

CaCl2 → Ca2+ + 2Cl−라는 식은 무엇을 나타내나요?

염화 칼슘이 물에 녹았을 때 나타나는 이온의 종류와 개수비(Ca2+ : Cl− = 1 : 2)를 읽는 표기입니다. 2Cl−의 앞의 2는 이온 개수이고, Cl− 한 개의 전하가 −2로 바뀐 것이 아닙니다. 음이온이 더 많아도 Ca2+ 10개와 Cl− 20개처럼 전하 합은 0입니다.

이온 물질은 모두 물에 잘 녹나요? 설탕물에도 이온이 생기나요?

이온 물질인지와 물에 잘 녹는지는 서로 다른 질문입니다. 염화 나트륨은 물에 잘 녹지만 탄산 칼슘처럼 물에 잘 녹지 않는 이온 물질도 있습니다. 설탕은 녹을 때 설탕 분자들이 분자 상태로 퍼질 뿐 양이온과 음이온으로 나뉘지 않으므로, 두 수용액이 모두 투명해 보여도 물속 입자는 다릅니다.

핵심 용어

이온 물질: 양이온과 음이온으로 이루어진 물질(예: 염화 나트륨)
결정: 구성 입자가 규칙적으로 배열된 고체
화학식: 물질을 이루는 원소의 종류와 구성비 등을 기호로 나타낸 식
가장 간단한 개수비: 구성 이온의 개수비를 더 줄일 수 없는 자연수의 비로 나타낸 것
조성: 어떤 성분이 어떤 비율로 들어 있는지
다원자 이온: 원자 여러 개가 결합한 채로 전체가 전하를 띠는 이온(예: CO3 2−, NO3−)
수용액: 물질이 물에 녹아 이루는 균일한 혼합물

다 풀고 나면

이온 물질은 독립된 분자가 아니라 양이온과 음이온이 반복 배열된 물질임을 설명할 수 있다.
이온의 전하를 이용해 전체 전하 합이 0이 되는 가장 간단한 개수비를 구할 수 있다.
개수비로 이온 물질의 화학식을 쓰고, 음이온부터 읽는 물질 이름과 연결할 수 있다.
화학식의 아래 숫자가 이온 사이의 개수비인지 다원자 이온 안의 원자 수인지 구별할 수 있다.
염화 나트륨이 물에 녹을 때 이온이 수용액 속에 퍼져 존재함을 설명하고, 설탕이 녹을 때와 비교할 수 있다.

이렇게 풀면 됩니다

1번 주제부터 차례로 읽되, 각 질문(Q)을 먼저 보고 내 답을 한 번 말해 본 뒤 설명을 읽습니다.
화학식을 쓸 때는 이온의 전하 확인 → 전하 합이 0이 되는 개수비 → 가장 간단한 비로 줄이기 → 양이온부터 쓰기 순서를 지킵니다. 모형 그림은 그림 설명을 먼저 읽고 이온 수를 세어 봅니다.
확인 문제를 풀고 틀린 문제는 해설을 본 뒤 해당 주제로 돌아가 다시 읽습니다. 선택 보충(51번)은 기본 문제를 마친 뒤 풀어도 됩니다.

PDF 열기

이 자료에 의견 보내기

틀린 곳을 찾았거나, 궁금한 점, 다음에 나왔으면 하는 자료가 있으면 알려 주세요. 보낸 내용은 공개되지 않고 선생님만 읽습니다.

대치동 재우쌤 자료실