분자 운동과 확산

Molecular Motion & Diffusion

잉크가 물에서 저절로 퍼지는 것은 분자가 스스로 움직이는 확산 때문이에요. 분자는 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하고, 온도가 높을수록 더 빠르게 퍼져요. 브라운 운동은 보이지 않는 물 분자가 꽃가루를 때려 불규칙하게 움직이는 모습으로, 분자 운동의 증거예요. 온도 슬라이더를 올려 확산이 빨라지는 모습을 관찰해 보세요.

잉크가 저절로 퍼지는 이유

온도25℃

💡 확산이란?

①물질을 이루는 분자가 스스로 움직인다

②농도가 높은 곳 → 낮은 곳으로 이동

③온도가 높을수록 분자가 빠르게 움직여 확산이 빠르다

④향수 냄새가 방 전체에 퍼지는 것도 확산!

분자 운동의 증거: 브라운 운동

🔍 브라운 운동이란?

①1827년 브라운이 현미경으로 꽃가루 관찰

②꽃가루가 물 위에서 불규칙하게 움직임

③원인: 보이지 않는 물 분자들이 꽃가루를 사방에서 때림

④분자가 실제로 운동하고 있다는 증거!

분자 운동과 온도

온도 ↑ → 분자 운동 속도 ↑ → 확산 속도 ↑

온도가 높을수록 분자의 운동 에너지가 커진다

확산의 방향

농도 높은 곳 → 농도 낮은 곳

농도가 같아질 때까지 계속 확산한다

🌡️ 일상 속 확산

①뜨거운 물에 설탕이 빨리 녹는다 (온도 ↑ → 확산 ↑)

②방 안에 향수 냄새가 퍼진다 (기체 확산)

③컵에 잉크를 떨어뜨리면 퍼진다 (액체 확산)

④기체가 액체보다 확산이 훨씬 빠르다

시험 포인트 정리

핵심 정리

확산: 분자의 자발적 이동 (고농도 → 저농도)

온도 높을수록 확산 빠름, 기체 > 액체 > 고체 순

🎯 시험 포인트

①확산: 농도 높은 곳 → 낮은 곳으로 분자 이동

②온도 ↑ → 분자 운동 ↑ → 확산 속도 ↑

③브라운 운동 = 분자 운동의 간접 증거

④기체 확산이 액체 확산보다 빠른 이유: 분자 간 거리가 멂

⑤확산은 물질의 상태(고·액·기)에 관계없이 일어남

예제와 단원평가

예제 1

물에 잉크를 떨어뜨리면 저절로 퍼진다. 이 현상의 이름은 무엇이며, 물의 온도를 높이면 퍼지는 속도는 어떻게 될까?

분자가 스스로 움직여 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 퍼지는 현상을 확산이라고 한다.

온도가 높을수록 분자 운동이 빨라지므로 확산 속도가 빨라진다.

▸ 확산 / 온도가 높을수록 빨라진다

확산은 고농도에서 저농도로 일어나며, 온도가 높을수록 빠르다.

예제 2

물 위에 띄운 꽃가루가 불규칙하게 움직이는 브라운 운동이 일어나는 까닭은?

꽃가루 주위에는 눈에 보이지 않는 물 분자가 끊임없이 운동하고 있다.

이 물 분자들이 꽃가루를 사방에서 불규칙하게 때리기 때문에 꽃가루가 불규칙하게 움직인다. 이는 분자가 실제로 운동한다는 증거다.

▸ 물 분자가 꽃가루를 사방에서 부딪치기 때문 (분자 운동의 증거)

브라운 운동은 보이지 않는 분자가 운동하고 있다는 간접 증거다.

단원평가 유형

분자 운동과 확산에 대한 설명으로 옳은 것은?

①확산은 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 일어난다

②온도가 높을수록 확산이 빨라진다

③확산은 고체에서 가장 빠르게 일어난다

④브라운 운동은 분자가 정지해 있다는 증거다

⑤확산은 분자가 움직이지 않아도 일어난다

▸ ② 온도가 높을수록 확산이 빨라진다

온도가 높을수록 분자 운동이 활발해져 확산 속도가 빨라진다.

확산은 고농도에서 저농도로 일어나고(①), 기체에서 가장 빠르며(③), 브라운 운동은 분자가 운동한다는 증거이고(④), 확산은 분자의 운동으로 일어난다(⑤).