실제 용액은 라울의 법칙을 온전히 만족하지 못하는 이유가 무엇인가요?

Question

안녕하세요. 이상기체와 달리 실제 기체가 PV= nRT를 완벽하게 만족하지 못하는 것처럼, 실제 용액은 라울의 법칙을 온전히 만족하지 못하는 이유가 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 질문 주신 내용은 라울의 법칙과 실제 용액에서 나타나는 차이에 대한 이해가 필요한 사항인데요, 우선 라울의 법칙에서는 이상 용액에서는 용질-용매 간 상호작용이 모두 동일하다고 가정하고 있습니다. 즉, 용매의 증기압은 용매의 몰분율에 비례한다고 보는 것이 이상 용액 모델입니다. 반면에 실제 용액에서 라울의 법칙이 맞지 않는 이유는 용질-용매 상호작용이 균일하지 않기 때문인데요, 실제 용액에서는 용질-용매, 용매-용매, 용질-용질 간 상호작용이 모두 다릅니다. 예를 들어 드리자면, 수소결합을 하는 물과 에탄올이 혼합된 용액에서 물-물, 에탄올-에탄올, 물-에탄올 결합 에너지가 모두 다르므로 이상 용액 가정과 불일치한 것입니다. 또한 이때 상호작용이 강하면 용액의 증기압이 이상 용액보다 낮기 때문에 음의 편차라고 하며 반대로 상호작용이 약하면 증기압이 이상 용액보다 높아지기 때문에 이를 양의 편차라고 부르게 됩니다. 감사합니다.