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과학

용액

용액과학
영문명
Solution
구성 개념
용매와 용질
주요 특징
균일한 조성의 혼합물
농도 표현
질량분율, 몰농도, 몰랄농도 등
관련 개념
용해도와 포화
용액은 둘 이상의 성분이 분자나 이온 수준에서 균일하게 섞인 혼합물이다. 성분의 양을 나타내는 농도와 녹을 수 있는 한계인 용해도는 구별되는 개념이다.

녹는다는 것과 사라지는 것

소금이 물에 녹아 눈에 보이지 않게 되어도 물질이 없어지는 것은 아니다. 용질 입자가 용매 속에 분산된 상태이며, 조성과 조건에 맞는 방법으로 다시 분리할 수 있다.

용액은 순물질이 아니다. 겉보기에는 한 가지 액체처럼 보여도 여러 성분이 포함된다. 입자가 떠다니는 현탁액이나 콜로이드와도 구분해서 다룬다.

농도 단위의 분모

질량분율은 전체 용액 질량에 대한 성분 질량의 비이고, 몰농도는 용액 부피에 대한 용질의 몰수다. 몰랄농도는 용매 질량을 기준으로 한다. 이름이 비슷해도 분모가 서로 다르다.

부피는 온도에 따라 변할 수 있어 같은 용액이라도 몰농도 값이 온도의 영향을 받는다. 정확한 비교와 실험에서는 사용한 단위와 측정 조건을 명시해야 한다.

포화와 용해도

주어진 조건에서 용질을 더 녹일 수 있는 한계는 용해도와 연결된다. 평형 상태에서 더 이상 순용해가 진행되지 않는 용액을 포화 상태로 설명한다.

용해도는 용질과 용매의 종류, 온도와 압력 등에 영향을 받는다. 온도가 높아지면 모든 물질이 언제나 더 잘 녹는다는 법칙은 아니다. 기체의 용해는 특히 압력 조건도 중요하다.

농도와 화학적 세기

농도가 높다는 말은 용질이 많이 포함됐다는 뜻이다. 산의 세기처럼 반응과 평형의 성질을 가리키는 표현과는 다르다. 진한 약산과 묽은 강산을 용어만으로 동일시할 수 없다.

용액의 실제 성질은 입자 사이의 상호작용과 해리 등에 좌우된다. 묽은 이상적 용액에 잘 맞는 근사식을 모든 고농도 용액에 그대로 적용하면 오차가 커질 수 있다.

관련 문서

물 / 삼투 / 산 (화학)