중학교 2학년 (13-14세)

화학 반응식

Chemical Reaction Equation

화학 반응이 일어나도 원자가 새로 생기거나 없어지지는 않아요. 원자끼리 손을 잡는 짝이 바뀌어 다른 물질이 될 뿐이에요. 그래서 반응 전과 후에 원자의 종류와 개수가 같고, 총질량도 같아요. 화학 반응식은 이 사실을 식으로 적은 것이라, 양쪽 원자 수가 같아지도록 화학식 앞에 계수를 붙여요. 그림에서 수소 분자 두 개와 산소 분자 한 개가 물 분자 두 개로 바뀌는 모습을 보면 계수 2가 왜 필요한지 바로 보여요.

화학 반응은 원자의 재배열

⚗️ 레고 블록을 다시 끼우듯

①화학 반응이 일어나면 원자들이 결합을 끊고 새 짝과 다시 결합한다

②원자 자체는 그대로이므로 반응 전후 원자의 종류와 개수는 변하지 않는다

③짝이 바뀌면 성질이 전혀 다른 물질이 된다. 기체인 수소와 산소가 만나 액체인 물이 생기는 것이 그 예다

④반응 전 물질을 반응물, 반응 후 물질을 생성물이라고 한다

분자 모형으로 보는 반응

💡 질량 보존 법칙

①반응 전후 원자의 종류와 개수가 같으므로 총질량도 같다

②라부아지에가 밀폐된 용기에서 반응 전후의 질량을 재어 처음 밝혔다

③기체가 날아가는 반응은 열린 용기에서 질량이 줄어 보일 뿐, 날아간 기체까지 합하면 같다

④화학 반응식에서 양쪽 원자 수를 맞추는 까닭이 바로 이 법칙이다

화학 반응식 세우기

물이 생기는 반응

2H₂ + O₂ → 2H₂O

수소 분자 2개와 산소 분자 1개가 반응해 물 분자 2개가 된다 (H 4개, O 2개로 양쪽이 같음)

탄소의 연소

C + O₂ → CO₂

탄소 원자 1개와 산소 분자 1개가 반응해 이산화탄소 분자 1개가 된다 (계수 1은 쓰지 않음)

마그네슘의 연소

2Mg + O₂ → 2MgO

마그네슘 원자 2개와 산소 분자 1개가 반응해 산화마그네슘 2개가 된다 (Mg와 O가 1 : 1로 결합)

계수를 맞추는 순서

📝 계수 맞추기 3단계

①반응물과 생성물을 화학식으로 쓰고 화살표로 잇는다

②양쪽에서 원자마다 개수를 센다

③개수가 다른 원자부터 화학식 앞의 계수를 늘려 양쪽을 맞추고, 가장 간단한 정수비로 정리한다

계수와 아래 첨자는 다르다

계수 = 분자의 개수 (바꿔도 됨) / 아래 첨자 = 분자 속 원자 수 (바꾸면 다른 물질)

2H₂O에서 앞의 2는 물 분자 2개를, ₂는 물 분자 하나에 H가 2개 있다는 뜻이다. H₂O를 H₂O₂로 바꾸면 과산화수소라는 다른 물질이 된다

총정리

화학 반응식 한 줄 요약

반응물 → 생성물 (양쪽 원자의 종류와 개수가 같게)

원자가 보존되므로 반응 전후 총질량도 보존된다

🎯 시험에서 자주 묻는 것

①화학 반응은 원자의 재배열이다. 원자가 새로 생기거나 사라지지 않는다

②반응식은 반응물 → 생성물 순서로 쓰고 양쪽 원자 수를 맞춘다

③계수는 가장 간단한 정수비로 쓰고 1은 생략한다

④계수비는 분자 수의 비와 같고, 기체끼리는 같은 온도·압력에서 부피비와도 같다

⑤아래 첨자는 절대 바꾸지 않는다

예제와 단원평가

예제 1

수소와 산소가 반응해 물이 되는 반응식 □H₂ + O₂ → □H₂O 에서 두 □에 들어갈 계수는?

왼쪽 O₂에는 산소 원자가 2개 있으므로 오른쪽에도 O가 2개 있어야 하고, 그러려면 H₂O가 2개 필요하다.

그러면 오른쪽 H가 4개가 되므로 왼쪽 H₂도 2개가 있어야 한다.

▸ 2H₂ + O₂ → 2H₂O (두 □ 모두 2)

그림의 물 생성 모형에서 H 4개, O 2개가 반응 전후에 그대로 남는 것을 셀 수 있다.

예제 2

화학 반응이 일어나도 반응 전후의 총질량이 변하지 않는 까닭과 이 법칙의 이름은?

화학 반응에서는 원자들이 짝을 바꿀 뿐 원자의 종류와 개수는 그대로다.

원자 하나하나의 질량이 그대로이고 개수도 같으므로 총질량도 같다. 이를 질량 보존 법칙이라고 한다.

▸ 원자의 종류와 개수가 변하지 않기 때문이고, 이 법칙은 질량 보존 법칙이다

열린 그릇에서 기체가 빠져나가 질량이 줄어 보이는 반응도, 빠져나간 기체까지 모으면 총질량은 같다.

단원평가 유형

화학 반응식과 질량 보존 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?

①화학 반응이 일어나면 원자의 종류가 바뀐다

②화학 반응 전후 원자의 총 개수는 변하지 않는다

③계수를 맞출 때 아래첨자를 바꾼다

④반응 후 총질량은 반응 전보다 항상 줄어든다

⑤화학 반응식에서 화살표는 반응물을 가리킨다

▸ ② 화학 반응 전후 원자의 총 개수는 변하지 않는다

화학 반응은 원자의 재배열이므로 원자의 종류와 총 개수가 변하지 않는다.

원자의 종류는 그대로이고(①), 계수를 조절해 맞추며 아래첨자는 바꾸지 않고(③), 질량은 보존되어 변하지 않으며(④), 화살표는 생성물 쪽을 가리킨다(⑤).

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원자 모형

마지막 수정 2026-10-17

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