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16.11:

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JoVE Core
Chemistry
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JoVE Core Chemistry
Factors Affecting Solubility

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16.11:

์šฉํ•ด๋„์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๋Š” ์š”์ธ

์ˆœ์ˆ˜ํ•œ ๋ฌผ๊ณผ ๋น„๊ตํ•˜์—ฌ, ์ด์˜จ ํ™”ํ•ฉ๋ฌผ์˜ ์šฉํ•ด๋„๋Š” ์ผ๋ฐ˜์ ์ธ ์ด์˜จ์„ ํฌํ•จํ•˜๋Š” ์ˆ˜์„ฑ ์šฉ์•ก์—์„œ ์ ๋‹ค(๋˜ํ•œ ์ด์˜จ ํ™”ํ•ฉ๋ฌผ์˜ ์šฉํ•ด์— ์˜ํ•ด ์ƒ์„ฑ๋˜๋Š” ๊ฒƒ). ์ด๊ฒƒ์€ Le Chศƒtelier ์›๋ฆฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์—ฌ ์„ค๋ช…๋  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๋Œ€๋Ÿ‰ ํ–‰๋™์˜ ๋ฒ•์น™์˜ ๊ฒฐ๊ณผ์ž…๋‹ˆ๋‹ค ์ผ๋ฐ˜์ ์ธ ์ด์˜จ ํšจ๊ณผ๋กœ ์•Œ๋ ค์ ธ ์žˆ๋Š” ํ˜„์ƒ์˜ ๋ณด๊ธฐ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์‹ค๋ฒ„ ์š”์˜ค๋“œ์˜ ์šฉํ•ด๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ•˜์‹ญ์‹œ์˜ค.

Eq1

์ด๋Ÿฌํ•œ ์šฉํ•ด๋„ ํ‰ํ˜•์€ ์€ ๋˜๋Š” ์š”์˜ค๋“œ ์ด์˜จ์˜ ์ฒจ๊ฐ€์— ์˜ํ•ด ์™ผ์ชฝ์œผ๋กœ ์ด๋™ํ•˜์—ฌ AgI์˜ ์นจ์ „๊ณผ ์šฉ์กด Ag+๋ฐ I์˜๋†๋„๋ฅผ ๋‚ฎ์ถœ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์ด๋ฏธ ์ด๋Ÿฌํ•œ ์ด์˜จ ์ค‘ ํ•˜๋‚˜๋ฅผ ํฌํ•จํ•˜๋Š” ์†”๋ฃจ์…˜์—์„œ AgI๋Š” ์ด๋Ÿฌํ•œ ์ด์˜จ์ด์—†๋Š” ์šฉ์•ก๋ณด๋‹ค ์šฉํ•ด ๋  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ด ํšจ๊ณผ๋Š” ์šฉํ•ด๋„ ์ œํ’ˆ ํ‘œํ˜„์‹์— ํ‘œ์‹œ๋˜๋Š” ์งˆ๋Ÿ‰ ์ž‘์šฉ ์ธก๋ฉด์—์„œ๋„ ์„ค๋ช…๋  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

Eq2

์€๊ณผ ์š”์˜ค๋“œ ์ด์˜จ ์–ด์–ด๋ฆฌ์˜ ์ˆ˜ํ•™์  ์ƒ์„ฑ๋ฌผ์€ ์ด์˜จ์˜ ๊ณต๊ธ‰์›์— ๊ด€๊ณ„์—†์ด ํ‰ํ˜• ํ˜ผํ•ฉ๋ฌผ์—์„œ ์ผ์ •ํ•˜๋ฏ€๋กœ ํ•œ ์ด์˜จ์˜ ๋†๋„์˜ ์ฆ๊ฐ€๋Š” ๋‹ค๋ฅธ ์ชฝ์˜ ๋น„๋ก€ ๊ฐ์†Œ์— ์˜ํ•ด ๊ท ํ˜•์„ ์ด๋ฃจ์–ด์•ผ ํ•œ๋‹ค.

ํ์ˆ˜ ์ฒ˜๋ฆฌ์—์„œ ๊ฐ•์ˆ˜๋Ÿ‰์˜ ์—ญํ• 

์šฉํ•ด๋„ ํ‰ํ˜•์€ ๋„์‹œ ๋‚˜ ๋งˆ์„์—์„œ ์‹œ๋ฆฝ ๋ฌผ์„ ์น˜๋ฃŒ ํ•  ์ˆ˜์žˆ๋Š” ์‹œ์„ค์—์„œ ์ˆ˜ํ–‰ ๋˜๋Š” ํ์ˆ˜์˜ ์ฒ˜๋ฆฌ์— ์œ ์šฉํ•œ ๋„๊ตฌ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ํŠนํžˆ, ์„ ํƒ์  ๊ฐ•์ˆ˜๋Ÿ‰์€ ํ์ˆ˜์—์„œ ์˜ค์—ผ ๋ฌผ์งˆ์„ ์ œ๊ฑฐํ•˜๋Š” ๋ฐ ์‚ฌ์šฉ๋˜๋ฉฐ, ์ด๋Š” ์ฒœ์—ฐ ์ˆ˜์—ญ์œผ๋กœ ๋‹ค์‹œ ๋ฐฉ์ถœ๋˜๊ธฐ ์ „์— ์‚ฌ์šฉ๋œ๋‹ค. ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด, ์ธ์‚ฐ์—ผ ์ด์˜จ(PO43โˆ’)์€์ œ์กฐ ์‹œ์„ค์—์„œ ๋ฐฐ์ถœ๋˜๋Š” ๋ฌผ์— ์ข…์ข… ์กด์žฌํ•œ๋‹ค. ์ธ์‚ฐ์—ผ์ด ํ’๋ถ€ํ•˜๋ฉด ๊ณผ๋„ํ•œ ์กฐ๋ฅ˜๊ฐ€ ์ž๋ผ๊ฒŒ ๋˜๋Š”๋ฐ, ์ด๋Š” ํ•ด์–‘ ์ƒ๋ฌผ์— ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์‚ฐ์†Œ์˜ ์–‘์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๊ณ  ๋ฌผ์„ ์ธ๊ฐ„์˜ ์†Œ๋น„์— ์ ํ•ฉํ•˜์ง€ ์•Š๊ฒŒ ๋งŒ๋“ญ๋‹ˆ๋‹ค.

๋ฌผ์—์„œ ์ธ์‚ฐ์—ผ์„ ์ œ๊ฑฐํ•˜๋Š” ํ•œ ๊ฐ€์ง€ ์ผ๋ฐ˜์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ•์€ ์ˆ˜์‚ฐํ™” ์นผ์Š˜, ๋˜๋Š” ์„ํšŒ, Ca(OH)2๋ฅผ์ฒจ๊ฐ€ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฌผ์ด ๋ณด๋‹ค ๊ธฐ๋ณธํ™”๋จ์— ๋”ฐ๋ผ ์นผ์Š˜ ์ด์˜จ์€ ์ธ์‚ฐ์—ผ ์ด์˜จ๊ณผ ๋ฐ˜์‘ํ•˜์—ฌ ํ•˜์ด๋“œ๋ก์‹ค๋ผํŒŒํ…Œ, Ca5(PO4)3ยท OH, ๋‹ค์Œ ์†”๋ฃจ์…˜์—์„œ ์นจ์ „ :

Eq3

์นผ์Š˜ ์ด์˜จ ์ฒจ๊ฐ€์˜ ์–‘์ด ๋‹ค๋ฅธ ์นผ์Š˜ ์—ผ์— ๋Œ€ํ•œ ์šฉํ•ด๋„ ์ œํ’ˆ์„ ์ดˆ๊ณผํ•˜์ง€ ์•Š๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, ๊ทธ ์—ผ์˜ ์Œ์ด์˜จ์€ ํ์ˆ˜์— ๋’ค์— ๋‚จ์•„์žˆ๋‹ค. ์นจ์ „๋ฌผ์€ ์—ฌ๊ณผ์— ์˜ํ•ด ์ œ๊ฑฐ๋˜๊ณ , ๋ฌผ์€ ์žฌํƒ„์‚ฐ ๊ณต์ •์— CO2๋ฅผ ์ฒจ๊ฐ€ํ•จ์œผ๋กœ์จ ์ค‘๋ฆฝ pH๋กœ ๋‹ค์‹œ ๊ฐ€์ ธ์˜จ๋‹ค. ๋‹ค๋ฅธ ํ™”ํ•™ ๋ฌผ์งˆ์€ ๋˜ํ•œ ์ฒ  (III) ์—ผํ™”๋ฌผ ๋ฐ ์•Œ๋ฃจ๋ฏธ๋Š„ ํ™ฉ์‚ฐ์—ผ์„ ํฌํ•จํ•˜์—ฌ ๊ฐ•์ˆ˜๋Ÿ‰์— ์˜ํ•œ ์ธ์‚ฐ์—ผ์˜ ์ œ๊ฑฐ์— ์‚ฌ์šฉ๋  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

ย ์ด ํ…์ŠคํŠธ๋Š” Openstax, ํ™”ํ•™ 2e, ์„น์…˜ 15.1: ์นจ์ „ ๋ฐ ์šฉํ•ด์—์„œ ์ฑ„ํƒ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

Suggested Reading

  1. Koubek, E. "Demonstration of the Common Ion Effect." Journal of chemical education 70, no. 2 (1993): 155.
  2. Amaral, L. F., I. R. Oliveira, R. Salomão, E. Frollini, and V. C. Pandolfelli. "Temperature and common-ion effect on magnesium oxide (MgO) hydration." Ceramics International 36, no. 3 (2010): 1047-1054.
  3. Cassens, Jan, Anke Prudic, Feelly Ruether, and Gabriele Sadowski. "Solubility of pharmaceuticals and their salts as a function of pH." Industrial & Engineering Chemistry Research 52, no. 7 (2013): 2721-2731.