김치의 신맛을 줄이기 위해 소다를 넣는 반응

김치의 신맛 이유

신맛이 나는 것은 산성 물질의 특성 중의 하나인데요, 신김치 역시 마찬가지로 산성 물질이 있기 때문에 신맛이 납니다. 신 김치의 신맛은 바로 젖산(lactic acid) 때문인데요, 소다를 넣어서 신맛을 없앤다고 하죠. 그러면 중화반응이 일어나야 하므로 소다는 염기성 물질이겠군요.

- 젖산, Lactic acid의 구조 -

 

김치의 신맛을 소다로 중화하는 반응

소다는 일반적으로 나트륨의 탄산염인 탄산나트륨(Na2CO3)을 의미하는데, 우리가 흔히 소다라고 하는 것들은 식용소다 또는 베이킹소다를 일컫는 것입니다. 바로 탄산수소나트륨(NaHCO3, sodium hydrogen carbonate)입니다. 경우에 따라 레몬 쥬스의 신맛을 줄이기 위해 베이킹 소다를 섞어 주기도 하는데요, 이 역시 레몬의 산도를 낮추기 위해서이죠. 그러면 어떠한 반응으로 김치의 신맛을 소다를 첨가하여 줄일 수 있는지 정리해 보겠습니다.

 

베이킹 소다인 탄산수소나트륨은 수용액에서 아래와 같이 이온화가 됩니다.

 

NaHCO3 → Na^(+) + HCO3^(-)

 

여기서 탄산수소나트륨은 양쪽성 물질(amphoteric)로, 아래와 같이 물과 반응할 수 있는데요, 이는 물이 H3O^(+)와 OH^(-)로 자동 이온화가 되기 때문입니다.

 

HCO3^(-) + H2O → H3O^(+) + CO3^(2-)

ka = 5.6 x 10^(-11)

 

위 반응에서 브뢴스테드-로우리의 산염기 정의에 따라 양성자를 제공한 HCO3^(-) 이온이 산으로 작용을 하였습니다. 하지만, 아래의 반응도 살펴보죠.

 

HCO3^(-) + H2O → H2CO3 + OH(-)

kb = 2.3 x 10^(-8)

 

위의 반응에서는 브뢴스테드-로우리의 산염기 정의에 따라 양성자를 받은 HCO3^(-) 이온이 염기가 됩니다.

 

여기서, 이온화 상수를 살펴보면 kb > ka 이므로 물에 녹았을 때 pH는 7보다 작아지게 되겠지요. 따라서, 소다, 즉 탄산수소나트륨이 염기성을 띠게 됩니다. 신 김치에 소다를 넣으면 중화반응이 일어나면서 신맛이 줄어들게 되겠네요.

 

참고로 덧붙이자면, H2O와 더불어 HSO4^(-), H2PO4^(-) 역시 양쪽성(amphoteric) 물질입니다.

 

일상생활 속의 중화반응 예시는 이 외에도 여러 가지가 있고, 아래 링크를 통해 확인할 수 있습니다.

2023.10.10 - [과학] - 일상 생활 속의 중화반응 (Neutralization reaction)

일상 생활 속의 중화반응 (Neutralization reaction)