학문
물과 기름은 왜 섞일수가 없는 걸까요?
물과 기름을 같은 병에 넣으면 아무리 저어도 분리가 되는데요. 어떤 화학적 특성 때문에 섞이는 것이 불가능한지 설명 부탁드립니다.
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
물은 극성을 나타내고 있는 극성용매입니다. 또 기름은 무극성 용매입니다.
극성은 극성끼리. 무극성은 무극성끼리 잘섞입니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
물과 기름이 섞이지 않는 이유는 주로 분자 간의 화학적 성질에 있습니다. 먼저 물은 극성 분자입니다. 즉, 물 분자는 전하가 고르게 분포되지 않아, 양전하와 음전하가 분리된 부분을 가집니다. 이에 따라 물은 다른 극성 분자나 이온과 잘 결합하지만, 비극성 분자와는 상호작용이 제한적입니다. 반면에 기름은 비극성 분자로, 전하가 균일하게 분포되어 있습니다. 극성 분자인 물은 비극성 분자인 기름을 용해시키는 데 어려움을 겪습니다. 흔히 사용되는 화학적 격언 “유유상종”은 이 상황을 잘 설명합니다. 같은 특성을 가진 분자들끼리 잘 섞인다는 뜻입니다.
둘째로 물 분자는 강한 수소 결합을 형성합니다. 이 결합은 물 분자들끼리 매우 강한 상호작용을 만들어, 서로 밀집된 상태를 유지합니다. 기름은 수소 결합을 형성할 수 없기 때문에, 물과 혼합될 수 없습니다.
이로 인해 물과 기름은 병에 함께 넣으면 물은 아래로, 기름은 위로 층을 이루며 분리됩니다. 이를 극복하려면 에멀션이나 계면활성제 같은 화학물질을 사용해야 합니다.