칼럼)화학1 중화 숏컷/태도 맛보기 ver.(210920)

본 칼럼은 중화반응의 총이온수 그래프 혹은 기본 명제는 익숙한데 킬러 문항에 적용하다보면 전부 미지수와 계산으로 풀게 되는 학생들을 위한 칼럼입니다.

(굉장히 짧은 맛보기 ver.)

210920입니다. 해당 문항을 풀어보시고 읽어보시면 좋을 듯 싶습니다.

[풀이](본 풀이에서 '개'라는 단위는 mmol입니다)

1. 중화반응에서 몰농도는 중화점까지 감소하다 증가합니다. 따라서 (나)에서도 (다)에서도 V만큼 첨가한 지점에서 염기성입니다.

2. 그 지점에서 농도가 더 낮은 (나)에 첨가한 ㄱ이 2가(H2A)입니다.(2가를 첨가할 때만 이온수가 감소합니다)

3. 1가를 첨가하는 반응에서 중화점까지 전체 이온수는 일정합니다. 초기와 V만큼 넣은 지점의 농도가 5:3이므로 부피는 3:5입니다. V=20/3

4. (나)에서 초기지점에는 이온10개이므로 중화점에서는 7.5개가 있어야 합니다. 또한 3V첨가한 지점에서는 이온이 15개 입니다.(부피×농도)

 초기에서 감소한 양이 2.5개, 중화에서 증가한 양이 7.5개입니다.(1:3비율이죠) 감소할 때와 증가할 때의 기울기가 -1/3 : 1이므로(1:3비율이죠) 중화점은 중점인 1.5V 입니다.

5. 따라서 1가 첨가인 (다)에서는 3V첨가한 지점이 중화점이고 이때까지 이온수는 일정합니다. 이때, 초기와의 부피비가 1:3이므로 농도는 3:1입니다. 따라서 y=1/3

별다른 계산이 필요 없는 문항입니다.

[태도]

 중화반응은 수식적 접근, 총이온수 그래프, 유리함수의 활용 등 굉장히 다양한 접근 방법이 있습니다. 어느 방법이 더 좋은 풀이임과 상관 없이 항상 본인이 구사할 수 있는 가장 짧은 풀이를 연습하고 일관적으로 적용할 수 있어야 합니다. 

 또한 수식적인 풀이를 추구한다면 이를 그래프 위에서 이해하고, 그래프로 풀었다면 최소한의 수식을 통해 증명하는 등 "상황을 통합적으로 이해"할 수 있어야 합니다. 이러한 과정이 거쳐지기 전까지는 기출문항을 올바르게 학습한 것이라고 보기 어렵습니다.

 위의 [풀이]는 그래프의 성질을 수식적으로 이해하여 비례관계를 통해 계산을 최소화했습니다.(기울기가 1:3, y축 값이 1:3) 중화반응의 출제진은 단순히 어려운 번분수 미지수 연립방정식을테스트하고자 출제하는 것이 아니기에, 숨겨진 비례관계나 숏컷이 존재할 확률이 높습니다. 통합적 이해를 통해 문항해결의 숏컷을 찾아나갑시다.

 문제를 보는 것, 해설지를 보는 것이 아니라 본인의 풀이를 들여다 보고 개선하는 것이 진짜 실력 상승의 길입니다.

 도움 되셨다면 좋아요 부탁드려요