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용액 형성 과정
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용액은 두 성분의 균질한 혼합입니다. 주성분은 용매라고 하고 부성분은 용질이라고 합니다. 용매의 물리적 상태에 따라 용액은 황동처럼 합금과 같은 고체 공기와 같은 기체, 그리고 식염수와 같은 액체일 수 있습니다.액체 용액은 또한 액체 용매에 기체나 다른 액체를 혼합할 수 있습니다. 용매가 물인 용액을 수용액이라고 합니다. 사염화탄소 속의 요오드와 같이 물 이외의 용매에 용해된 용액은 소수성 용액으로 됩니다.한 용매로는 모든 용질을 용해할 수 없습니다. 소금은 물에 녹지만 기름은 분리됩니다. 따라서, 소금은 수용성이지만 기름은 비수용성이라고 합니다.용해도는 특정 온도에서 주어진 양의 용매에 용해되는 최대 용질의 양입니다. 용해도는 용질 분자와 용매 분자 사이의 분자간 힘과 혼합의 특성에 따라 달라지며 이는 계의 엔트로피 증가에 의해 촉진됩니다. 엔트로피는 에너지 분산 또는 무질서에 대한 열역학적 측정입니다.총 엔트로피가 증가할 때 프로세스가 자발적으로 발생합니다. 장벽으로 분리된 두 기체를 고려해봅시다. 장벽을 제거하면 두 기체는 자연적으로 혼합되어 단일한 균질 용액으로 됩니다.낮은 기압과 일반 온도에서는 구성 분자 사이에 분자간 힘이 현저하지 않습니다. 그래서 기체는 이상적인 기체처럼 작동합니다. 여기서 용액이 형성되면 원자의 위치 에너지를 낮추지 않지만 원자의 운동 에너지는 더 큰 부피에 분산될 수 있습니다.에너지가 이렇게 분산되면 각 기체의 엔트로피가 증가되어 솔루션을 자발적으로 형성합니다.
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용액 형성 과정
모든 유형의 용매를 용해시킬 수 있는 용매는 없습니다. 특정 용매에 쉽게 용해되는 일부 물질은 다른 용매에서 불용성일 수 있습니다. 용매가 용해되는 물질을 예측하는 간단한 방법은 “같은 용해”라는 문구입니다. 즉, 소금과 설탕과 같은 극성 물질은 물과 같은 극지 물질에 녹아 있습니다. 대조적으로, 비극성 물질은 탄소 테트라염화물과 같은 비극성 용매에서 더 용해됩니다.
이러한 선택적 용해도는 솔트 분자 내의 분자 와 용매 분자 와 용액의 용매 분자 사이의 분자 간 에서 설명할 수 있다. 솔루트 분자와 용매 분자 사이의 더 강한 분자 간 힘은 용매에서 솔루트의 더 큰 용해도를 보장합니다. 일반적으로 극성 솔루트를 함께 보유하는 이온 상호 작용과 수소 결합은 극성 솔루트 분자와 극성 용매 분자 사이의 이폴 이폴 어트랙션과 같은 다른 강한 힘에 의해서만 극복 될 수 있습니다.
비극성 솔루트 사이의 분산력은 비극성 솔루트 분자와 비극성 용매 분자 사이의 분산력에 의해 주로 극복되며 극성 상호 작용을 깨뜨릴 만큼 강하지 않다. 요오드와 이산화탄소와 같은 비극성 물질은 물에 녹을 수 있지만 용해도가 제한됩니다.
솔루션은 균일해야 합니다. 즉, 용매 전체에 균일한 외관과 솔루트의 농도가 같아야 한다. 설탕 시럽과 순수한 물은 같은 탱크에 있지만 장벽으로 분리되어 있다고 생각해 보십시오. 장벽이 제거되면 액체가 자발적으로 혼합되어 균일한 용액을 형성합니다. 이 현상은 농도 평형이라고합니다.