엔트로피. NaCl이 물에 용해되는 이유

엔트로피. NaCl이 물에 용해되는 이유

 

 

쌍극자를 가진 극성 분자인 물(H2O)이

어떻게 이온결합 화합물인 NaCl의 결합을 파괴할 수 있는가?

 

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결합 세기만 고려하면,

화학 결합의 종류 중 하나인 이온결합이,

즉 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력이

( Na^+ ••• Cl^- )

 

쌍극자와 이온 사이의 정전기적 인력보다

훨씬 더 강력하다.

( 물 분자의 부분 양전하, H^δ+ •••••• Cl^- 또는

물 분자의 부분 음전하, O^δ- •••••• Na^+ )

 

 

 

따라서

결합 세기만 고려하면

NaCl은 절대로 물에 용해될 수 없다.

 

 

 

그런데 어떻게 물에 의해 NaCl의 결합이 파괴되어,

결국에는 NaCl이 물에 용해되는 것인가?

 

 

 

이온결합 화합물이 물에 용해되는 과정에는

“보이지 않는 손(Invisible hand)”이 작용한다.

 

 

 

바로 “엔트로피, 무질서도”가 작용한다.

 

 

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열역학 제2법칙에 따르면,

우주의 엔트로피는

자발적 과정(= 비가역적 과정)에 대해 증가한다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/12230 )

 

 

 

NaCl이 고체 결정으로 존재할때는

매우 질서 정연한 상태이다.

 

 

 

그러나 물에 의해 용해되어

각각의 이온으로 따로 존재할때는

자유로이 이동할 수 있기 때문에

무질서한 상태가 된다.

 

 

 

자연은

질서있는 상태보다는

무질서한 상태를 선호하므로,

이 때문에

NaCl이 물에 용해될 수 있는 것이다.

 

 

 

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/36 ] 용액, 용해 과정

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/4104 ] 용해과정에서 용액의 엔트로피 변화

 

 

 

 

[키워드] 물에서 이온화되는 이유 기준문서