산성은 정말 쇠도 녹이는지궁금한데여?

Question

산성잇자나여 에일리언영화가튼거보며는 극산성의 액체로 쇠도녹이고ㆍ그라던데여.

그러면여 녹은 쇠는 기화돼서 날아간건가여 아니면 찌꺼기로남아서 가라앉나여?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

산이 철를 녹이는 것은 실제 화학적으로 충분히 가능한 현상이며, 녹은 철은 기화되어 사라지는 것이 아니라 이온 형태로 액체 속에 녹아 있거나 수분이 마른 뒤 염 형태의 찌꺼기로 남습니다.

철에 염산이나 황산 같은 강산이 떨어뜨리면, 산 속의 수소 이온이 철 원자의 전자를 빼앗아, 전자를 잃은 철은 고체 결합을 유지하지 못하고 철 이온으로 변해 액체 속으로 녹아들고, 철에게서 전자를 빼앗은 수소 이온은 수소 기체로 변해 기포를 일으키며 공기 중으로 날아갑니다. 철이 산에 녹는다고 해서 철 원자가 기화하여 날아가지 않습니다. 눈에 보이는 연기나 기포는 철이 반응하면서 뱉어낸 수소 가스와 반응열에 의해 증발한 산성 수증기입니다. 따라서 고체 철은 사라졌지만, 철 성분은 눈에 보이지 않는 미세한 이온 상태로 산성 액체 속에 그대로 남아 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 네, 말씀해주신 것처럼 산성이 강하면 실제로 쇠나 금속을 부식시킬 수 있습니다. 다만 영화처럼 액체가 닿자마자 금속이 연기처럼 사라지는 모습은 상당히 과장된 것입니다. 산이 금속을 녹이는 기본적인 원리는 금속 원자가 산에 의해 이온 형태로 변하면서 금속 표면에서 떨어져 나오는 것인데요, 예를 들어 철이 산과 반응하면 철 원자가 철 이온이 되고, 산의 수소 이온은 수소 기체로 변할 수 있습니다. 그래서 철이 조금씩 깎여 나가면서 결국에는 금속이 상당히 많이 손상될 수 있습니다. 염산이나 황산처럼 강한 산은 철이나 아연 같은 금속과 비교적 빠르게 반응할 수 있습니다.

그렇다면 영화처럼 녹은 쇠가 어디로 사라지는지 궁금하실 수 있는데요, 대부분 기화되어 날아가는 것은 아닙니다. 금속이 산과 반응해 만들어진 물질이 액체 속에 녹아 있는 금속 이온이나 금속염 형태로 남게 되며, 예를 들어 철이 염산과 반응하면 염화철이 만들어져 물속에 녹아 있게 됩니다. 이후 물이 증발하면 남은 물질이 고체 찌꺼기처럼 남을 수도 있습니다. 따라서 금속이 사라진 것처럼 보여도 실제로는 상당 부분이 액체 속으로 이동한 것이라고 볼 수 있습니다. 물론 예외도 있는데요, 산과 금속의 반응 과정에서 기체가 발생할 수 있는데, 이것은 금속 자체가 기화한 것이 아니라 금속과 산의 반응으로 새로운 기체가 만들어진 것입니다. 또한 반응 과정에서 불용성 물질이 생기면 표면에 찌꺼기나 침전물이 생겨 아래로 가라앉을 수도 있습니다.

그리고 영화에서와 같이 산성 체액처럼 금속뿐 아니라 다른 물질까지 순식간에 뚫어버리는 액체는 현실의 일반적인 산과는 상당히 다릅니다. 실제로 매우 강한 부식성 물질은 금속을 심하게 손상시킬 수 있지만, 모든 금속을 똑같이 빠르게 녹이는 것은 아닙니다. 어떤 금속은 특정 산에 잘 녹지만 다른 산에는 상대적으로 잘 견디기도 하고, 표면에 보호막이 생겨 오히려 반응이 느려지는 경우도 있습니다. 감사합니다.