{{위키데이터 속성 추적}}
{{산과 염기}}
[[파일:Neutralization reaction between sodium hydroxide and hydrochloric acid.jpg|섬네일|[[수산화 나트륨]]과 염산의 중화 반응. 지시약은 [[BTB 용액]]이다.]]
'''중화 반응'''(中和反應, {{llang|en|neutralization reaction}})은 [[아레니우스]]의 산-염기 개념(수용액의 H<sup>+</sup> - OH<sup>-</sup>)을 적용했을 경우의 반응이 아니다. 보다 넓게 [[브뢴스테르]]-[[로리]] [[브뢴스테드-로우리 산염기|산-염기 개념]]이나 [[길버트 뉴턴 루이스|루이스]] [[루이스 산염기|산-염기]] 개념을 적용하면 수용액뿐만 아니라 보다 넓은 범위([[유기물질]]의 반응)에서 [[산-염기 반응]]으로 설명을 할 수 있다. 따라서 중화 반응은 산염기반응의 일종이라고 볼 수 있다. 하지만 [[염]]과 [[물]]이라는 부산물이 형성되는 특징 때문에 따로 분리된다. [[중화열]]이 방출되기 때문에 중화 반응이 일어나면 온도가 올라간다.

예를 들어, [[염산]](HCl)과 [[수산화 나트륨]](NaOH)이 수용액이 반응하는 경우,
:: HCl + NaOH  -> H<sub>2</sub>O + Na<sup>+</sup> + Cl<sup>-</sup>

중화 반응의 [[알짜 이온 반응식]]은 항상 아래와 같다.

:: H<sup>+</sup>(''aq'') + OH<sup>-</sup>(''aq'') -> H<sub>2</sub>O (''l'')

하지만 아레니우스의 산-염기 개념으로는 설명할 수 없는 중화반응도 있다.

:: NH<sub>3(g)</sub> + HCl<sub>(g)</sub>  -> NH<sub>4</sub>Cl(s)
::  이 반응은 수소 이온과 수산화 이온을 포함하지 않으므로 아레니우스의 산-염기 개념으로는 중화 반응이 아니다. 그러나 실험적으로 위 반응은 중화 반응이며, 이와 같은 반응을 설명하기 위해 아레니우스의 산- 염기 개념에서 더 확장 된 것이 브뢴스테드-로우리의 산-염기 개념이다.

== pH ==
{{본문|수소 이온 농도 지수}}
중화 반응의 의미는 반드시 중화점의 pH 농도가 7인 것을 의미하는 것은 아니다. 강산 및 강염기가 중화 반응을 하는 경우 중화점의 pH 농도는 7이 될 것이다. 예를 들어 강산, [[염산]] (HCl), 및 강염기의 [[수산화나트륨]] (NaOH)이 반응하면 물과 [[염화나트륨]] (NaCl)이 나올 것이다.

HCl + NaOH → H₂O + NaCl에서 H₃O<sup>+</sup> 나 OH<sup>-</sup> 에 농도 변화가 없기 때문에 최종 pH는 7이다.

만약 약산과 강염기가 반응하는 경우 중화점의 pH 농도는 7보다 커야 한다. 예를 들어 약산인 [[아세트산]]과 강염기인 [[수산화 나트륨]]이 반응하면 물, [[나트륨]] 이온(Na<sup>+</sup>), [[아세트산]] 이온(CH₃COO<sup>-)</sup>이 나올 것이다.

CH₃COOH + NaOH → Na<sup>+</sup> + H₂O + CH₃COO<sup>-</sup>

Na<sup>+</sup>는 다른 이온과 반응하지 않는 이온이다. 그러나 [[아세트산]] 이온은 물을 [[가수 분해]]해서 수산화 이온(OH<sup>-</sup>)을 만드는 강염기이다.

CH₃COO<sup>-</sup> + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH<sup>-</sup>
따라서, 생성된 용액은 염기성이다.

만약 약염기와 강산이 중화 반응을 하는 경우 중화점의 pH 농도는 7 미만이 될 것이다. 예를 들어 약염기인 시안화 이온(CN<sup>-</sup>)과 강산인 [[염산]]이 반응하면 염화 이온(Cl<sup>-</sup>), [[시안화수소]]산이 나오게 된다.

CN<sup>-</sup> + HCl → Cl<sup>-</sup> + HCN

Cl<sup>-</sup>는 다른 이온과 반응하지 않는 이온이다. 그러나 [[시안화수소]]산은 물을 [[가수 분해]]해서 H₃O<sup>+</sup> 이온을 나오게 하는 약산이다.

HCN + H₂O ⇌ CN<sup>-</sup> + H₃O<sup>+</sup>

따라서, 생성된 용액은 산성이다.

마지막으로 약산과 약염기가 중화 반응을 하는 경우 산과 염기의 농도에 따라 달라진다. 예를 들어 약염기, CN<sup>-</sup>와 약산, [[아세트산]] 이 반응하는 경우 HCN과 CH₃COO<sup>-</sup>가 나오게 된다. CH₃COOH(pKa=4.75)가 HCN(pKa=9.2)보다 강한 산이다. 그리고 약산과 약염기의 초기 농도를 가정하면  중화점의 pH 농도는 7 미만이 된다.

CN<sup>-</sup> + CH₃COOH ⇌ HCN + CH₃COO<sup>-</sup>

아세트 이온은 물과 반응해서 [[아세트산]]과 수산화 이온(OH<sup>-</sup>)가 나오게 된다.

CH₃COO<sup>-</sup> + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH<sup>-</sup>

위의 경우에서는, 생성된 용액은 염기성이다.

== 중화적정곡선  ==
산 염기 반응을 그래프로 나타낸 것이다. x축은 산 또는 염기의 양이 되며 y축은 pH가 된다. 산-염기 중화적정에서 가해준 산 또는 염기의 부피에 따른 용액의 pH변화를 나타낸 곡선이다.

[[파일:Oxalic_acid_titration_grid.png|400px]]

== 지시약 ==
{{본문|지시약}}
여기서는 산염기 지시약을 뜻하며, pH변화를 색깔 변화를 통해 용액의 산도를 판별하는 시약이다.

== 일상생활의 중화 반응 ==
# 생선의 비린내를 없애기 위해 [[레몬 즙]]을 뿌려 준다. 생선 비린내의 주성분은 [[트리메틸아민]]이라는 염기성 물질이므로 산성인 레몬을 뿌려 중화시킬 수 있다.
# 벌에 쏘이거나 벌레에 물렸을 때 [[암모니아수]]를 바른다.이때, 말벌과 꿀벌은 염기성과 산성이라는 독이나 침의 성질이 있으므로 때에 따라 발라야하는 약이 다르다. 
# 산성화된 호수나 토양에 석회 가루(주성분이 산화칼슘 또는 탄산칼슘)를 뿌려 중화시킨다.때로 수국과 같이 토양의 색에 따라 색을 바꾸는 꽃을 물들이고자 고의적으로 한다.
# 위액이 지나치게 많이 분비되면 [[제산제]](주성분이 수산화마그네슘, 탄산수소나트륨 등 염기성 물질)를 먹어 위산을 중화시킨다.
# 비누로 머리를 감아 머리카락이 뻣뻣할 때에는 식초를 몇 방울 떨어뜨린 물에 머리를 헹군다.
# 신 김치에 달걀 껍데기(주성분이 탄산칼슘)를 넣어 주면 덜 시다.
# 산성을 띠는 변기 때를 염기물질인 변기 세정제를 통해 중화시켜 제거한다.
# 양치할 때, 염기성인 치약으로 산성인 입안을 중화시킨다.

== 같이 보기 ==
* [[산-염기 반응]]

{{전거 통제}}

[[분류:화학 반응]]
[[분류:산염기화학]]
[[분류:물 처리]]