이온 화합물의 용해도 표와 용해도 규칙
이 표는 흔한 이온 화합물이 약 25 °C의 물에 녹는지 보여 줍니다. 아래의 용해도 규칙과 함께 쓰면 어떤 반응에서 침전이 생기는지 예측할 수 있습니다.
| NH₄⁺ | Na⁺ | K⁺ | Mg²⁺ | Ca²⁺ | Ba²⁺ | Al³⁺ | Fe²⁺ | Fe³⁺ | Cu²⁺ | Zn²⁺ | Ag⁺ | Pb²⁺ | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NO₃⁻ | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S |
| Cl⁻ | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | I | sS |
| SO₄²⁻ | S | S | S | S | sS | I | S | S | S | S | S | sS | I |
| CO₃²⁻ | S | S | S | I | I | I | – | I | – | I | I | I | I |
| OH⁻ | S | S | S | I | sS | S | I | I | I | I | I | – | I |
| PO₄³⁻ | S | S | S | I | I | I | I | I | I | I | I | I | I |
| S²⁻ | S | S | S | – | – | – | – | I | I | I | I | I | I |
| CH₃COO⁻ | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | S | sS | S |
약 25 °C에서의 경험 법칙입니다. 질산염, 아세트산염, 1족 원소의 염과 암모늄염은 거의 항상 물에 녹습니다.
표 읽는 법
위쪽에는 양이온이, 옆쪽에는 음이온이 나열되어 있습니다. 행과 열이 만나는 칸은 두 이온으로 이루어진 화합물을 나타내며 범례에 따라 색이 다릅니다. 가용성, 약간 녹음, 불용성, 물과 반응함/존재하지 않음으로 구분됩니다. 예를 들어 탄산 알루미늄은 물속에서 수산화 알루미늄과 이산화 탄소로 분해되므로 만들 수 없습니다.
용해도 규칙
모든 질산염은 물에 녹고 아세트산염도 거의 모두 녹습니다. 아세트산 은만 약간 녹습니다. 나트륨염, 칼륨염, 암모늄염은 항상 녹으며, 다른 1족 원소의 염도 거의 모두 녹습니다.
염화물은 녹지 않는 염화 은과 약간 녹는 염화 납(II)을 제외하고 모두 녹습니다. 황산염은 녹지 않는 황산 바륨과 황산 납(II), 약간 녹는 황산 칼슘과 황산 은을 제외하고 모두 녹습니다.
탄산염, 인산염, 황화물은 나트륨, 칼륨, 암모늄이 들어 있지 않으면 녹지 않거나 물에서 분해됩니다. 수산화물도 대부분 녹지 않습니다. 예외는 녹는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 암모늄, 수산화 바륨과 약간 녹는 수산화 칼슘입니다.
풀이 예시: 침전 예측하기
질산 은 용액과 염화 나트륨 용액을 섞으면 어떻게 될까요? 짝을 바꾸어 가능한 생성물을 구하면 염화 은(AgCl)과 질산 나트륨(NaNO₃)입니다. 질산 나트륨은 녹지만 염화 은은 녹지 않으므로 흰색 침전이 생깁니다. 알짜 이온 반응식은 Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) → AgCl(s)입니다. 염화 나트륨과 질산 칼륨을 섞을 때처럼 가능한 생성물이 모두 녹는다면 침전은 생기지 않습니다.
표의 한계
용해도는 온도에 따라 변하며, 녹지 않는다는 것이 0을 뜻하지는 않습니다. 모든 염은 아주 조금씩 녹습니다. 이 표는 정확한 측정값이 아니라 실온에서의 경험 법칙을 모은 것입니다.
자주 묻는 질문
AgCl은 물에 녹나요?
아니요. 염화 은은 녹지 않으므로 염화 이온이 든 용액에 질산 은을 넣으면 흰색 침전이 나타납니다. 이 반응은 염화 이온을 확인하는 표준 시험입니다.
BaSO₄는 물에 녹나요?
아니요, 황산 바륨은 녹지 않습니다. 녹는 양이 너무 적어서 녹은 바륨 이온은 독성이 있는데도 환자가 X선 조영제로 안전하게 삼킬 수 있습니다.
CaCO₃는 물에 녹나요?
탄산 칼슘은 순수한 물에는 녹지 않지만 산에는 녹으며 이산화 탄소를 내놓습니다. 이산화 탄소가 녹아 있는 빗물은 석회암을 천천히 녹이며, 많은 동굴이 이렇게 만들어집니다.
약간 녹는다는 것은 무슨 뜻인가요?
약간 녹는 화합물은 조금만 녹습니다. 흔한 경험 법칙으로는 물 100 mL에 약 1 g 넘게 녹으면 가용성, 0.1~1 g이면 약간 녹음, 0.1 g 미만이면 불용성이라 하지만, 교재마다 기준선은 다릅니다.