당량과 당량수는 화학반응을 통해 결정된다

당량의 개념은 3가지로 나뉘고,

그 중 원소의 당량은 

원자량을 원자가로 나눈 상대적인

질량 개념이라고 보면 된다.

2021.04.02 - [환경] - 당량의 개념(기초부터, 산소의 당량부터)

그렇다면  당량수는 무슨 개념인가?

당량수는 '수'이다.

즉, 개수이다. 

 

당량이 화학반응에서

전자 1mol이 이동할 때의 

원자나 화합물의 질량 개념이라면, 

 

당량수는

예를 들어, 화학반응에서 원자나 화합물이  

전자 1mol의 질량(=당량)에 해당하는

mol수를 주고 받을때 

1당량수(1eq)를 주고받았다고 한다. 

즉, 전자 mol에 해당하는

물질의 몰 수의 개념이다. 

 

예를 들어, 산소(O) 원소의 당량은

16/2 = 8이다. 즉, 8의 단위는 없지만

탄소 12를 원자량으로 했을 때의 

상대적인 질량이 8 정도라는 것이다. 

산소 원자가 2가 음이온이 될 때,

이에 비해 당량수는 산소 원자 1mol이

안정한 이온인 네온처럼 되기 위해

전자를 2mol 얻어서 2가 음이온이 되었을때,

전자 1mol이 이동할 때를 1 당량수(eq)라고 하므로

2당량수(eq) 만큼 이동했다고 할 수 있다.

 

이 2당량수(eq)에 해당하는 개념이 바로

산소의 원자가 2와 동일하다고 보는 것이다. 

당량수의 개념. 산소 원소의 당량수

즉, 원자가는

'앞으로 화학 반응이 일어날 때

비활성 기체와 같은 안정한 상태를 이루기 위해

원자가 최외각에 몇 개의 전자를

더 받아들일 수 있는가? '라는 질문에 

답하고자 나온 개념임을 아는 것이 중요하다. 

산소의 원자가 개념.

우리가 '당량수' 라고 부를 때의

1 당량수 (1eq)의 개수는

산소 원자가 화학 반응할 때 

전자 1mol이 이동하는 순간, 

산소 원자 8g에해당하는 mol수인 것이다.

 

하지만, 원자가가 무조건 당량수인 것은 아니다. 

이 원자가 2는 고정된 값이 아니고

대부분의 산소 원자가 반응할 때

산소 원자 1 개당 전자 2개를 끌어당긴다는

전제 하에 2개 라고 하는 것이다. 

 

이러한 전제 하에 편리하게 원소의 당량을

원자량/원자가로 편리하게 사용하는 것이지

실제 물질의 당량은 반응 조건이나 농도

등에 따라 달라질 수 있다.

 

예를 들어, 

산소 원자가 산소 1가 양이온으로 될 때의

산소 원자는 

전자 1mol이 이동하는 반응이므로 

당량수를 단순히 원자가로 보면 안 된다. 

산소 원자가 1가 음이온이 될 때. 산소 원자의 당량수는 항상 원자가인 2는 아니다. 

그렇다. 조금 더 넓은 의미의

당량수의 정의는 원자가라기 보다는

'화학반응에서 전자가 1mol 이동할 때

해당하는 물질의 질량에 대한 mol수'

정도로 보면 된다. 

이 개념을 정확히 알고 있는 것이 중요하다.

 

위의 산소 원자가 산소 1가 양이온이 될때의

당량수는 1eq (or 1eq/mol)이고, 

산소 원자가 산소 2가 양이온이 될때의 

당량수는 2eq (or 2eq/mol)이다. 

(물론 이러한 반응은 흔치 않다). 

 

즉, 반응에 따라서 당량수가 달라지니

무조건 원자가로 나누기 보다는

반응을 자세히 살펴보고 이동하는 전자를 

꿰뚤어 보는 것이 중요하다. 

당량수가 달라지니 당량도 달라질 수 있는 것이다. 

 

이렇게 원소의 당량을

원자량 / 원자가 로 바로 사용하는 것도

좋지만, 그 숨은 의미까지 알고 사용하는 것이

더욱 화학적인 사고를 도와줄 것이다. 

 

하지만, 모른다고 하더라도 사실,

보통의 화학반응 상황에서 산소 원자의 당량수는 

화학반응에서 전자 1mol 당 전자 2mol을 끌어당길 때 

당량수는 2mol/eq 이다고 해도 큰 문제는 없다.

 

2021.04.02 - [환경] - 당량의 개념(기초부터, 산소의 당량부터)