용액 내 분자 간 힘

솔루션의 형성은 자발적인 프로세스의 예이며, 일부 외부 소스의 에너지없이 지정된 조건에서 발생하는 프로세스입니다.

용액에서 용매종과 용매 종 사이의 어트랙션의 분자간 힘의 강점이 분리된 성분에 존재하는 것과 다르지 않은 경우, 용액은 에너지 변화 없이 형성된다. 이러한 솔루션은 이상적인 솔루션이라고합니다. 이상적인 가스(또는 이상적인 거동에 밀접하게 접근하는 헬륨 및 아르곤과 같은 가스)의 혼합물은 이러한 가스를 포함하는 엔티티가 중요한 분자 간 매력을 경험하지 않으므로 이상적인 솔루션의 예입니다.

구조적으로 유사한 액체가 혼합될 때도 이상적인 용액이 형성될 수 있습니다. 예를 들어, 알코올 메탄올(CH₃OH)과 에탄올(C2_H5OH)의 혼합물은 탄화수소 펜탄, C₅H_12,헥산, C₆H_14의혼합물과 마찬가지로 이상적인 용액을 형성한다. 그러나 가스의 혼합물과는 달리, 이러한 액체 액체 용액의 구성 요소는 실제로 분자 간 매력적인 힘을 경험합니다. 그러나 혼합되는 두 물질의 분자는 구조적으로 매우 유사하기 때문에, 유사분자와 달리 분자 사이의 매력적인 분자 간 힘은 본질적으로 동일하며 용해 과정은 에너지의 상당한 증가 또는 감소를 수반하지 않습니다. 이러한 예는 물질 분산이 증가하면 솔루션의 자발적인 형성을 일으키는 데 필요한 추진력을 제공하는 방법을 보여 줍니다. 그러나 어떤 경우에는 솔루트종과 용매 종 사이의 어트랙션의 분자 간 힘의 상대적 크기는 용해를 방지할 수 있다.

물에 용해되는 이온 화합물의 예를 고려하십시오. 용액의 형성은 이온과 물 분자(solute-용매)사이에 매력적인 힘이 확립됨에 따라 완전히 극복될 화합물(solute-solute)의 양이온과 음이온(solute-solute) 사이의 정전기력이 필요합니다. 물 분자의 상대적으로 작은 부분 사이의 수소 결합은 또한 용해 된 solute를 수용하기 위해 극복해야합니다. 솔루트의 정전기력이 용해력보다 현저히 크면, 용해 공정은 상당히 풍등하며 화합물은 상당한 정도로 용해되지 않을 수 있다. 한편, 용해력이 화합물의 정전기력보다 훨씬 강한 경우, 용해가 현저히 외동적이며 화합물은 매우 용해될 수 있다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 11.1: 해산 프로세스에서 적용됩니다.