비휘발성 용질을 물에 녹였을 때 증기압이 낮아지는 원리는 무엇인가요?

Question

안녕하세요, 대기 중으로 날라가지 않는 비휘발성 용질을 물에 녹였을 때 증기압이 낮아지는 원리를 라울의 법칙(Raoult’s law)을 이용하여 어떻게 설명할 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 질문해 주신 것과 같이 비휘발성 용질을 물과 같은 용매에 녹였을 때 증기압이 낮아지는 원리는 라울의 법칙으로 설명 가능한데요,

라울의 법칙에 따르면, 용액의 증기압은 용매의 몰분율에 비례하여 감소합니다.

이때 비휘발성 용질은 스스로 증발하지 않기 때문에 증기압에 직접 기여하지 않는데요, 하지만 용질 입자가 물 분자 사이를 차지하여 표면에 존재할 수 있는 용매 분자의 비율을 줄이게 됩니다. 또한 비휘발성 용질이 있으면 표면에 차지하는 자리가 늘어나 용매 분자가 기체로 도약할 확률이 줄어들며 따라서 단위 시간당 증발하는 용매 분자의 수가 줄어들고, 결과적으로 증기압이 낮아지는 것입니다. 감사합니다.