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용해도(Solubility)

작성일 2010-08-20

포화용액 속의 용질(溶質)의 농도. 이 값은 일정하며 포화용액의 농도에 해당한다.

보통 고체의 용해도는 용매 100g 속의 용질의 g수로 표시하며 기체의 용해도는 용매 1m에 녹는 기체의 부피를 m로 표시한다.

물질이 특정한 용해도를 가진다는 것은 용질이 용매 속에 용해하는 속도 과 용액 속의 용질분자가 결합하는 속도 가 같게 되어 평형상태에 있다는 것을 의미한다.

온도가 변화하면 이들 속도도 변화하여 평형이 깨지고 용해도가 변화한다.

이 과정을 화학평형의 식으로 표시할 때, 염화나트륨(NaCl)이 물에 용해하는 경우를 예로 들면 다음과 같다.



고체의 용해도는 온도가 상승하면 증대하는 경우가 많다.

가로축을 온도, 세로축을 용해도로 하여 용해도의 온도변화를 나타내는 그래프를 용해도곡선이라고 한다.

기체의 용해도는 온도가 상승함에 따라 감소한다.

또 이것은 기체의 부분압력에 비례하여 증대한다.

이 압력에 관한 법칙을 헨리의 법칙이라고 한다.

예를 들면 사이다와 맥주 속에는 이산화탄소가 가압되어 녹아 있기 때문에 마개를 따면 거품이 나온다.

또 물 속 깊이 잠수했던 잠수부가 급히 수면으로 올라오면 혈액 속에 녹아 있던 산소가 압력의 감소로 인해 혈관에서 기체가 되어 잠수병을 일으킨다.

용해도의 온도변화는 용해될 때 발생하는 열량(용해열)과 관계가 있다.

용해열이 음(용해할 때 열을 흡수한다)이면 용해도는 온도와 함께 증대한다.

용해열이 양(용해할 때 열을 발생한다)이면 용해도는 온도와 함께 감소한다.

용해열이 클수록 용해도 곡선의 기울기는 크다.

염화나트륨이 물에 용해될 때는 열을 흡수하기 때문에 염화나트륨과 얼음을 혼합하여 한제(寒劑)로 이용한다.

이 혼합물의 온도는 -21℃에 이른다.


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유성군(meteoric swarm) 2010.08.20
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