2. 묽은 용액의 성질
용액의 증기 압력 내림
1) 증기 압력 내림
① 비휘발성 용질이 녹아 있는 용액의 증기압력이 순수한 용매의 증기 압력보다 낮아지는 현상
→ 용액의 표면에는 용매와 용질분자가 존재하므로 표면의 용매분자수를 감소시켜 증기압력을 감소시킴
② 용액의 농도가 진할수록 증기압력은 더 낮아진다
2)
① 비휘발성 용질을 포함하는 용액의 증기압력은 순수한 용매의 증기 압력에 용매의 분율을 곱한 것과 같다
② 이상용액 : 라울의 법칙에 따르는 용액
P용액 = X용매 P용매
P용액 : 용액의 증기압력
X용매 : 용매의 몰분율
: P용매 : 용매의 증기압력
∴ 증기 압력 내림 P = P용매 - P용액 = P용매 - X용매 P용매
= P용매 (1- X용매)
용액의 끓는점 오름과 어는점 내림
1)
① 비휘발성 용질이 용해된 용액의 끓는점이 순수한 용매보다 높아지는 현상
② 비휘발성 용질이 용해된 용액의 증기압력이 낮아지므로 대기압과 같아지려면 순수한 용매보다 더 높은 온도가 되어야 함
2)
① 비휘발성 용질이 용해된 용액의 어는점이 순수한 용매보다 낮아지는 현상
② 물은 0℃부터 얼기 시작하나 설탕을 넣어주면 수화현상에 의해 불분자가 감소
→ 물 분자를 증가시키려면 얼음이 녹아 물분자로 변화
→ 새로운 평형에 도달
→ 더 낮은 온도에서 얼게됨
3) 용매의 종류에 따라 정도가 다르다 → 끓는점오름 상수와 어는점 내림상수는 용매의 종류에 따라 다르다
4) 비휘발성 비전해질 용액의 끓는점 오름과 어는점 내림은 용질의 종류에 관계없이 용액의 몰랄농도에 비례한다
Tb = Kb m
Tf = Kf m
Tb , Tf : 끓는점 오름, 어는점 내림
Kb , Kf : 몰랄 끓는점 오름 상수 , 몰랄 어는점 내림 상수
: 용질의 종류와 무관, 용매의 종류에 따라 달라짐
(용액이 1몰랄 농도일 경우 끓는점 오름과 어는점 내림)
m : 몰랄 농도
삼투압
1) 삼투 현상
①
: 용매분자가 반투막을 통과 용액으로 확산되는 현상
: 용액의 농도가 낮은 쪽의 용매분자가 높은쪽으로 이동되는 현상
②
: 삼투현상에 의해 나타나는 압력
: 삼투현상을 막기 위해 용액쪽에 가해지는 압력
③
: 물질 입자를 선택적으로 통과시키는 얇은 막
(셀로판지, 방광막, 세포막 등)
2) 반트 호프의 법칙 : 비휘발성이며 비전해질이 묽은 용액의 삼투압(π)은 용매와 용질의 종류에 관계 없이 용액의 몰농도(C)와 절대온도(T)에 비례한다
π = C R T (R : 기체상수)
※용액의 총괄성
1) 비휘발성 비전해질의 묽은 용액에서 증기압력 내림, 끓는점 오름, 어는점 내림, 삼투압은(총괄성) 용질의 종류와는 무관하고
에만 의존한다
2) 전해질용액에서는 총괄성이 더 크게 나타남 → 수용액에서 이온의 수에 비례