[일반화학] 용액과 용액의 성질

1. 용액: 균일혼합물

1000nm<   서스펜전
2-1000nm  콜로이드
0.2-2nm    용액

2. 용해의 원리

ㄱ. 구성성분간 인력의 측면

F용매-용질> F용매-용매, F용질-용질

ㄴ. ΔG <0 (자발적과정)

ㄷ. 르샤틀리에 원리  
=> 화학평형에서 평형에 영향을 미치는 요인인 농도,온도,압력변화가 생기면 그 변화를 줄이려는 방향으로
    평형이 이동한다는 원리. 
=> 발열반응, 온도상승 -> 역반응 평형 / 흡열반응, 온도상승 -> 정반응 평형  

3. 용액의 농도

질량백분율 - 용액 100g 당 존재하는 용질의 g수
몰농도 - 용액 1Lt 당 존재하는 용질의 몰수
몰랄농도 - 용매 1Kg 당 존재하는 용질의 몰수 

-> 환산식은 따로 암기.

4. 용해도에 영향을 미치는 요인 

ㄱ. 분자구조 및 작용기 : 일반적으로 극성용매와 극성용질간에 서로 용해가 잘되며 무극성용매와 무극성용질간에 용해가 잘 도니다. 그러나 예외는 많이 있다. 

용해가 잘 되려면 1)분자간의 힘이 충분히 크고 2) 분자들의 입자 크기가 비슷해야 된다. 

ㄴ. 온도

용해과정이 흡열이면 온도상승 -> 용해도 증가
용해과정이 발열이면 온도상승 -> 용해도 감소 

ㄷ. 기체의 압력 

- 헨리의 법칙: 용매에 용해되는 기체용질의 농도는 기체의 부분압에 비례 (ex. 사이다) 

                [C]=k*P    [C]:  몰 용해도 k: 헨리상수 P: 기체의 부분압 

5. 이상용액

- 이상용액이란?
1) 용매-용매간의 인력이 용매-용질간의 인력과 비슷한 용액
2)  묽은 용액에서 전체 농도에 걸쳐서 라울의 법칙을 만족하는 용액

*라울의 법칙

용액에서의 용매의 증기압(Pa) 용액에서의 용매의 몰분율(A)에 비례한다는 것. Pa=Xa*Pa˚

ㄱ.  이상용액의 예
벤젠과 톨루엔 혼합물(벤젠과 톨루엔의 분별증류와 몰분율에 따른 끓는점 그래프 봐둘것)

ㄴ. 비이상용액의 예 (음의 벗어남)

F용매-용질 >> F용질-용질, F용매-용매

아세톤이 용매, 물이 용질인 경우
아세톤의 몰분율이 1에 가까울 때 라울의 법칙 잘 만족, 0에 가까울 때 헨리의 법칙 잘 만족

ㄷ. 비이상용액의 예(양의 벗어남)

F용매-용질 << F용질-용질, F용매-용매

에탄몰이 용매, n-hexane이 용질인 경우
에탄몰의 몰분율이 1에 가까울 때, 라울의 법칙 잘 만족, 0에 가까울 때 헨리의 법칙 잘 만족

ㄹ. 그 밖에

- 25도씨 이황화탄소와 아세톤 혼합 용액(라울의 법칙에서 양의 벗어남)
- 35도씨 클로로포름 과 아세톤 혼합 용액"(라울의 법칙에서 음의 벗어남)

6. 용액의 총괄성

(용매가 지배적으로 많은 묽은 용액에 해당. 즉, 라울의 법칙을 만족하는 경우만) 용액에서의 F용매-용질 의 크기 정도에 영향을 거의 받지 않고 용액 중의 용질으리몰 분율에 따라서 결정되는 용액의 성질

-증기압내림
-끓는점오름
-어는점내림
-삼투현상

7. 불변끓음 혼합물 = 공비혼합물

공비혼합물: 두 종류 이상의 화합물이 균일하게 혼합되어 있지만, 액체조성물과 그 액체 조성물을 증발시켜 얻은 증기조성물이 같은 혼합물

ㄱ. 최저끓는점 공비혼합물 -> 양의 벗어남

=> F용매-용질 < F용매-용매, F용질-용질
=>한가지 성분만 순수한 상태로 분리. 나머지 하나는 불가능
=> 물과에탄올, 물과 1,4-dioxane 혼합물

ㄴ. 최고끓는점 공비혼합물 -> 음의 벗어남

=> F용매-용질 < F용매-용매, F용질-용질
=> 마찬가지로 한 가지 기체만 순수한 상태로 분리할 수 있다.  
=>물과 HCl, 물과 HF, 물과 HNO3의 혼합물

8. 콜로이드 용액의 성질

-콜로이드: 기사광선 여역의 및을 산란시킬 수 있는 2-1000nm의 크기를 가진 입자
-콜로이드 용액: 사실은 불균일혼합물이라서 엄격한 의미의 '용액'은 아님. 외관상 균일혼합물 처럼 보임.

기체-기체: 없음. 기체는 확산에 의해 항상 균일하게 혼합됨므로 기체상태의 콜로이드 용액은 없음
기체-액체: 액체 에어졸 (안개,구름)
기체-고체: 연기, 먼지
액체-기체: 거품
액체-액체: 에멀전 (우유, 마요네즈, 핸드크림)
액체-고체: 졸 (페인트, 안료혼합잉크)
고체-기체: 고체 폼 ( 스티로폼, 다공성 돌)
고체-액체: 젤 (젤리, 젤라틴, 치즈)
고채-고체: 고체 졸 (루비, 유리)

ㄱ. 친수성콜로이드와 소수성 콜로이드

친수성: 물 분자와 수소결합할 수 있는 작용기. 수용액 중에 비교적 안정하게 분산. 염석효과 (전하량 큰 포화 전해질 수용액 한꺼번에 다량 첨가하면 분자 간의 인력 차이에 따른 콜로이드 용액의 분리현상-> 두부만들기)

소수성: 물과 수소결합할 수 있는 작용기 없고 물과의 밀도 차이가 거서 기계적 침에 콜로이드 분산액을 형성한 후 빠르게 분리되는 콜로이다. 전기적인 이중층 간의 반발력에 의해 안정화될 수 있다. 엉김(전해질 수용액을 첨가하여 콜로이드 입자 주위이ㅡ 전기적 이중층 파괴에 이ㅡ한 콜로이드 용액 분리현상)

ㄴ. 성질

-틴달효과
-투석
-브라운운동(용매의 열운동)
-엉김(소수)&염석(친수)
-전기이동(코트렐집진기)

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야호

by 바둑이 | 2009/06/07 21:33 | MEET | 트랙백 | 덧글(1)

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Commented by 냥이 at 2009/09/18 19:50
넘 어렵네여...

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