학문

소금은 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않지만, 물에 녹은 수용액 상태에서는 전류가 흐른다고 하는데, 어떻게 전류가 흐르는지 알고 싶어요~

소금은 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않지만, 물에 녹은 수용액 상태에서는 전류가 흐른다고 하는데, 어떻게 전류가 흐르는지 알고 싶어요~

2개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

    과학에서 소금은 염화나트륨이라는 화합물이라고 합니다. 평소에 흰색 고체 결정으로 존재하며 짠 맛이 나고 다양한 분야에서 활용이 되고 있죠. 이런 소금이 수용액 상태에서 전류가 흐르는 이유에 대해 설명해 드릴게요.

    소금은 고체 상태에서 양이온인 나트륨 이온과 음이온인 염화 이온이 강한 정전기적 인력으로 결합해 있습니다. 이 상태에서는 전하를 운반할 이온들이 제자리에 완전히 갇혀 움직일 수 없기 때문에 전류가 흐르지 않습니다.

    ​반면 소금을 물에 녹이면 극성을 띤 물 분자들이 이온 사이의 결합을 끊고 이들을 에워쌉니다. 이 과정에서 이온들이 결합에서 풀려나 물속을 자유롭게 이동할 수 있는 상태가 됩니다. 여기에 전압을 걸어주면 양이온인 나트륨 이온은 (-극 쪽으로, 음이온인 염화 이온은 (+)극 쪽으로 일제히 이동하며 전하를 운반하게 되는데, 이 이온들의 흐름이 바로 전류가 됩니다. 결국 전하를 띤 입자의 이동 자유도가 전기 전도 여부를 결정하는 핵심 원리입니다.

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    채택된 답변
  • 안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

    소금이 고체일때 전류가 흐르지 않다가 물에 녹으면 전류가 흐르는 이유는 이온이 이동성을 갖게 되었기 때문입니다.

    전류가 흐르려면 전하를 가진 입자가 자유롭게 움직여야 하는데

    고체에서는 고정된 상태라 입자가 자유롭게 움직이지 못하고 이것이 물에 녹아 수용액 상태가 되어야지만 소금이 이온화되어 비로소 이동성을 갖기 때문입니다.

    소금은 NaCl 으로 이루어져 있고 나트륨 Na+ 와 염화 Cl- 이온으로 구성되어 있습니다. 고체상태에서는 이온결합 상태라 강하게 결합되어 있어 이동을 하지 못해 전류가 흐르지 않습니다.

    하지만 이 소금을 물에 녹으면 소금 결정이 부숴지면서 이온화가 일어나 Na+ 와 Cl- 자유롭게 물속에서 돌아다닐 수 있게 됩니다. 물속의 H2O 가 나트륨과 염화이온을 뜯어내어 이들을 자유롭게 움직일 수 있게 해주는데 이상태에서는 전류가 흐를 수 있습니다.

    그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)