당량의 개념(기초부터, 산소의 당량부터)

당량은 영어로 equivalent weight 이다. 

즉, 당량의 '량'은 'weight'인 '질량이다. 

당량은 질량의 개념인 것이다.

 

당량은 화학에서 아래의 3가지로 사용된다.

1) 원소의 당량

2) 산, 염기의 당량

3) 산화제, 환원제의 당량

이 중에서 가장 기본적인 원소의 당량부터 알아보자.

원소의 당량의 정의는 다음과 같다.

당량의 개념

아이고, 갈수록 태산이다.

원자량은 무엇이고, 원자가는 무엇인가?

속성으로 한 번 알아보자.

 

원자량은 탄소의 원자량을 12로 했을 때

다른 원자들의 상대적인 질량의 개념이라 보면 된다.

상대적이므로 단위는 없다. 

ex) C의 원자량 = 12     H의 원자량 = 1

     O의 원자량 = 16     N의 원자량 = 14

 

원자가는 조금 생소할 수도 있는데

원소의 화학적 특성으로

'반응을 할 수 있는 최외각 전자수'

정도의 개념으로 보면 된다. 

 

루이스 전자점식을 그릴 줄 안다면

원자번호 1~20번 정도에 해당하는

원소의 원자가는 쉽게 예상해볼 수 있다. 

산소의 원자가 개념

ex) H의 원자가 = 1

    O의 원자가 = 2

    C의 원자가 = 4

    N의 원자가 = 3

 

참고로 전이 금속의 경우

최외각 전자수가 1~2개 이므로

원자가는 1~2가 되겠다. 

 

그렇다면, 이제 산소의 당량을 알아보자.

계산을 해보면, 아래와 같다.

산소의 당량 직접 계산하기

그렇다. 산소의 당량은

산소의 원자량인 16을 원자가인 2로 나눈

8이다. 

 

이제, 공식처럼 외우기 전

당량의 숨은 의미는 무엇인지 음미해보자.

 

산소를 예로 든다면, 

원자 상태에서 불안정한 산소 원자가

화학반응을 할 때, 안정한 비활성기체인

Ne(원자번호 10번) 처럼 되기 위해서

보통 전자가 2개 필요한데,

당량의 개념은 반응에 참여하는 

전자수 1개 기준으로 정의된 질량이다. 

 

즉, 산소 원자 1개가 전자 1개와 결합할 때

필요한 산소 원자의 원자량이

원소의 당량인 것이다.

 

이 부분이 이해가 간다면

나머지 당량의 전체적인 개념 또한

잘 이해할 수 있는 기초를 다졌다고 보면 된다. 

2021.04.05 - [분류 전체보기] - 당량과 당량수는 화학반응을 통해 결정된다

 

[참고 문헌]

팽종인 편저(1999). 수질관리. 신광문화사

김좌관 저(2020). 수질오염개론. 도서출판 동화기술