에타올과 물을 섞으며 부피가 원래의 총 부피보다 줄어 든다고 하는데 그 이유가 무엇인가요?
안녕하세요
에탄올과 물을 섞으며 부피가 단순히 합산되어 늘어 나는 것이 아니라 줄어든다고 하는데요 이런 현상이 일어나는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
에탄올과 물을 섞을 때 부피가 단순히 합산되지 않고 감소하는 현상은 혼합물의 분자 간 상호작용 때문입니다. 이를 "혼합 부피 감소"라고 합니다.
물과 에탄올의 분자는 서로 다르게 생겼습니다. 물은 작은 극성 분자이고, 에탄올은 약간 더 큰 분자로, 극성뿐만 아니라 비극성 부분도 포함하고 있습니다. 물 분자와 에탄올 분자가 섞이면서 분자들 사이에 수소 결합이 형성됩니다. 이 과정에서 분자들이 더 효율적으로 배치되며 기존의 에탄올과 물 각각의 분자 배열보다 공간을 덜 차지하게 됩니다.
즉, 두 물질의 분자 구조가 잘 맞아서 서로 결합하면서 혼합물이 더 조밀해지고, 그 결과 혼합물의 총 부피가 줄어드는 것입니다. 이러한 현상은 화학적 혼합의 독특한 특징 중 하나이며, 분자 수준에서 발생하는 상호작용의 결과라고 할 수 있습니다.
안녕하세요. 정철 박사입니다.
에탄올은 물에 비해 비중이나 밀도가 낮습니다. 따라서 물과 혼합시 섞여들어가면서 물분자 사이로 에탄올이 메워진다고 생각하시면 됩니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
반응이 일어나기 때문입니다.
일반적으로 부피를 가지고 있는 물질끼리 혼합을 시키면 각자의 부피만큼 부피와 무게가 늘어나게 됩니다. 하지만 물질간에 상호작용이 일어나는 경우 서로 혼합 할 경우 화학반응이 일어나서 부피가 줄어들 수도 있습니다.
물과 에탄올은 둘다 수소 결합을 할 수있는 분자구조를 가지고 있습니다.
물 H20 에탄올 C2H5OH 로 서로 가까이 있으면 수소 결합이라는 강한 결합을 형성하게 됩니다. 그래서 마치 온도가 낮아졌을 때 분자간의 거리가 가까워지듯이 상온에서도 물과 에탄올의 분자간 거리가 가까워지면서 수소결합이 형성되게 됩니다. 그래서 기존 간격보다 줄어들다 보니 밀도도 줄어들고 부피역시 줄어들게 되는 것 입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)