용해 과정


용해(Dissolution)

소금이나 설탕이 물에 녹아 들어가는 것처럼, 용질이 용매 속으로 확산되어 섞이는 것을 말합니다. 녹아 들어가는 물질을 용질, 녹이는 물질을 용매라고 하는데, 용매는 주로 액체인 경우가 많습니다.
지표면의 대기는 어느 곳이나 질소와 산소가 일정한 비율로 섞여 있는데, 이처럼 같은 상태의 물질 사이에도 용해 현상이 있을 수 있습니다. 이 경우 대체로 양이 많은 쪽이 용매, 양이 적은 쪽을 용질이라고 합니다.
용해 현상이 생기는 원인은 입자 사이의 정전기적 인력과, 엔트로피가 증가의 두 가지 경우입니다.

입자 사이의 인력에 의한 용해

용매와 용질 사이의 인력이 용매 사이의 인력보다 더 크거나 비슷할 때 용해가 잘 됩니다.(예: 물과 알코올, 물과 설탕)
이와 반대로, 용질과 용매사이의 인력이 약하고 용매 분자 끼리의 인력이 강한 경우 용질을 잘 녹여내지 못합니다.(예: 물과 벤젠, 물과 아이오딘)
물은 극성을 띤 분자입니다. 물은 분자 구조상 약간 구부러진 모양을 하고 있는데, 수소 원자 2개가 치우친 쪽이 약한 (+)전기를 띠고, 산소 원자가 나온 쪽이 약한 (-)전기를 띱니다.
물은 소금과 같이 극성을 띠고 있거나 이온화 되는 물질은 잘 용해시키지만, 식용유와 같이 극성을 띠고 있지 않은 물질은 잘 용해시키지 못합니다.
휘발유와 같은 물질은 분자 구조상 전기를 띠고 있지 않습니다. 이처럼 비극성인 용매는 비극성인 용질을 잘 용해시킵니다.(예: 아세톤으로 매니큐어 지우기)

엔트로피 증가에 의한 용해(확산에 의한 용해)

물에 떨어뜨린 한 방울의 잉크가 퍼져 나가는 것처럼, 모든 자연현상은 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행됩니다. 용해 현상에서 용질과 용매 분자 사이의 인력이 용매 분자 사이의 인력과 비슷할 때 용해 현상이 일어나는 것은 용해 과정에서 엔트로피가 증가하기 때문입니다.
참고로, 엔트로피를 '무질서한 정도'로 설명하는 경우가 많은데, 비슷한 개념이기는 하지만 엄밀하게 같은 개념은 아닙니다.

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