BaSO₄(Ksp = 1.1 × 10⁻¹⁰)와 AgCl(Ksp = 1.8 × 10⁻¹⁰)을 비교할 때, 순수한 물에서의 몰 용해도가 더 큰 것은?

BaSO₄와 AgCl은 모두 1:1형 전해질로 Ksp = s²이다. BaSO₄의 s = √(1.1 × 10⁻¹⁰) ≈ 1.05 × 10⁻⁵ mol/L이고, AgCl의 s = √(1.8 × 10⁻¹⁰) ≈ 1.34 × 10⁻⁵ mol/L이다. 따라서 Ksp가 더 큰 AgCl의 몰 용해도가 더 크다. 같은 화학식 유형일 때는 Ksp로 직접 용해도를 비교할 수 있다.

핵심 해설 이 문제는 용해도곱상수(Ksp, Solubility Product Constant)를 이용하여 난용성 염(Sparingly soluble salt)의 몰 용해도(Molar solubility)를 비교하는 전형적인 약제학 계산 문제예요. 핵심 개념 분석: BaSO₄와 AgCl은 모두 1:1형 전해질(1:1 electrolyte)로, 물에서 다음과 같이 해리됩니다: BaSO₄(s) ⇌ Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) AgCl(s) ⇌ Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) 두 염 모두 1몰이 해리되면 2개의 이온(양이온 1개 + 음이온 1개)이 생성되므로, 몰 용해도 s와 Ksp의 관계는 Ksp = s × s = s² 입니다. 정답 근거: 핵심! 같은 화학식 유형(1:1형)의 염에서는 Ksp 값이 클수록 몰 용해도(s)도 커집니다. BaSO₄의 s = √(1.1 × 10⁻¹⁰) ≈ 1.05 × 10⁻⁵ mol/L AgCl의 s = √(1.8 × 10⁻¹⁰) ≈ 1.34 × 10⁻⁵ mol/L 따라서 AgCl의 몰 용해도가 더 크며, 이는 Ksp 값이 더 크기 때문입니다. 오답 분석: ① 혼동 주의! "두 염의 몰 용해도는 동일하다" → Ksp가 서로 다르므로(s² ≠ s²) 몰 용해도도 다릅니다. ② "BaSO₄이며, Ksp 값이 더 작기 때문이다" → Ksp가 작으면 몰 용해도도 작아지므로, 용해도가 더 크다고 말할 수 없습니다. ④ 혼동 주의! "AgCl이며, 이온 수가 더 많기 때문이다" → 두 염 모두 해리 시 생성되는 총 이온 수는 2개로 동일합니다. 이온 수로 비교할 수 없어요. ⑤ "BaSO₄이며, 이온 수가 동일하고 Ksp가 더 크기 때문이다" → BaSO₄의 Ksp(1.1×10⁻¹⁰)는 AgCl의 Ksp(1.8×10⁻¹⁰)보다 더 작습니다. 연관 개념 정리: 만약 1:2형 전해질(예: CaF₂, Ksp = 4s³)이나 2:1형 전해질(예: Ag₂CrO₄, Ksp = 4s³)처럼 화학식 유형(이온 수)이 다른 경우에는 Ksp 값만으로 직접 몰 용해도를 비교할 수 없고, 각각 s를 계산하여 비교해야 합니다.
개념 정리: - 1:1형 전해질(AB형): Ksp = s² → s = √Ksp - 1:2형 또는 2:1형 전해질(AB₂ 또는 A₂B형): Ksp = 4s³ → s = ³√(Ksp/4) - 1:3형 또는 3:1형 전해질(AB₃ 또는 A₃B형): Ksp = 27s⁴ → s = ⁴√(Ksp/27) 같은 유형의 염일 때만 Ksp 값으로 직접 용해도 비교가 가능합니다.
한눈에 비교!:

염	화학식 유형	Ksp	몰 용해도 s
BaSO₄	1:1형	1.1×10⁻¹⁰	1.05×10⁻⁵ mol/L
AgCl	1:1형	1.8×10⁻¹⁰	1.34×10⁻⁵ mol/L

국시 빈출 포인트: 약사 국가고시에서 Ksp 관련 문제는 단순 계산뿐 아니라 공통이온효과(Common ion effect)와 결합하여 출제되는 경우가 많습니다. 예를 들어 "0.1M NaCl 용액에서 AgCl의 용해도는?"과 같은 변형 문제에도 대비해야 해요.
기출 변형 주의!: "두 염의 몰 용해도를 비교할 때, 화학식 유형이 다른 경우에는 반드시 s 값을 직접 계산해야 한다"는 점을 꼭 기억하세요.

약국/임상 실무 가이드 이 개념은 약제학 제형 설계에서 매우 중요합니다. 예를 들어 현탁제(Suspension)나 난용성 약물의 생체이용률(Bioavailability) 향상을 위한 제형 연구에서 Ksp와 용해도 개념이 활용됩니다. 임상 시나리오: 약국에서 바륨 조영제(Barium sulfate suspension)를 복용하는 환자에게 복약지도를 할 때, BaSO₄가 물에 거의 녹지 않는다는 사실(매우 낮은 Ksp)이 오히려 독성 흡수를 방지하는 안전장치라는 점을 설명할 수 있습니다. 만약 BaSO₄의 용해도가 높았다면 체내에서 Ba²⁺ 이온이 흡수되어 중독을 일으킬 위험이 있습니다. 복약지도 및 중재 전략: - 핵심! BaSO₄ 현탁제는 X선 검사 전에 복용하며, 검사 후 충분한 수분 섭취를 권장하여 장내 잔여물을 배출하도록 안내합니다. - AgCl은 사진 필름 등에 사용되지만, 의약품에서는 은 설파다이아진(Silver sulfadiazine) 크림 형태로 화상 치료에 사용되며, 이 경우 용해도가 낮아 국소 효과를 나타냅니다.
복약지도 프로토콜: 난용성 약물을 현탁제로 복용하는 환자에게는 "복용 전에 잘 흔들어서(Shake well) 균일하게 섭취하세요"라고 안내하는 것이 핵심 포인트예요.
선배 약사의 한마디: "Ksp 개념은 단순한 계산 문제로 끝나는 게 아니에요. 약물의 용해도와 생체이용률을 이해하는 데 필수적인 기초예요. 약제학 시간에 배운 이론이 실제 약국에서 '이 약은 왜 이 제형으로 나왔을까?'라는 궁금증을 해결해 주는 열쇠가 됩니다!"