화학Ⅱ›물질의 상태와 용액

용액의 성질

Solution Properties

직관 도입 — 용질을 넣으면 무엇이 달라지는가?

💡 비유: 물에 소금을 넣으면

①순수한 물은 0°C에서 얼고, 100°C에서 끓는다

②소금을 녹이면? → 0°C에서 안 얼고, 100°C에서 안 끓는다

③용질 입자가 용매 분자들의 '탈출(증발)'을 방해한다

④끓으려면 더 높은 온도, 얼려면 더 낮은 온도가 필요

⑤이것이 총괄성 — 용질의 '종류'가 아닌 '개수'에 비례

끓는점 오름과 어는점 내림

몰랄 농도 m1 m

끓는점 오름

ΔT_b = K_b × m

K_b: 몰랄 오름 상수 (물: 0.52 °C/m)

어는점 내림

ΔT_f = K_f × m

K_f: 몰랄 내림 상수 (물: 1.86 °C/m)

🔍 슬라이더로 확인!

①농도가 높아질수록 끓는점↑, 어는점↓

②물의 K_f(1.86)가 K_b(0.52)보다 훨씬 크다

③어는점 내림이 끓는점 오름보다 효과가 약 3.6배 크다

④겨울에 도로에 소금(CaCl₂) 뿌리는 이유 = 어는점 내림

삼투압

삼투압

π = MRT

M: 몰 농도, R: 기체 상수, T: 절대온도 [K]

💡 삼투압의 원리

①반투막: 용매(물)만 통과, 용질은 통과 불가

②용매는 묽은 쪽 → 진한 쪽으로 이동 (삼투)

③삼투를 막기 위해 필요한 최소 압력 = 삼투압

④식물 뿌리의 수분 흡수, 링거액의 등장 조건이 이 원리

⑤π = MRT — 이상기체 방정식 PV = nRT와 형태가 유사!

전해질과 반트호프 인자

반트호프 인자

ΔT = i × K × m

i = 용액 내 실제 입자 수 / 녹인 용질의 mol 수

💡 전해질은 왜 효과가 더 클까?

①NaCl → Na⁺ + Cl⁻ (이온 2개) → i ≈ 2

②CaCl₂ → Ca²⁺ + 2Cl⁻ (이온 3개) → i ≈ 3

③포도당(C₆H₁₂O₆)은 비전해질 → i = 1

④같은 m이라도 전해질이 총괄성 효과 i배 더 크다

⑤겨울 제설제로 NaCl보다 CaCl₂가 효과적인 이유!

총정리

총괄성 핵심

끓는점 오름, 어는점 내림, 삼투압, 증기압 내림

용질의 종류가 아닌 입자 수(몰 수)에 비례하는 네 가지 성질

🎯 시험 포인트

①총괄성 = 용질 입자 수에만 비례 (종류 무관)

②ΔTb = Kb·m, ΔTf = Kf·m — K값 암기

③전해질(NaCl→2입자)은 비전해질보다 효과 i배

④삼투압 π = MRT (이상기체 방정식과 형태 유사)

⑤몰랄 농도(m) = 용질 mol / 용매 kg — 온도에 무관!