전해질. 염화나트륨 수용액이 전류가 흐르는 이유

전해질. 염화나트륨 수용액이 전류가 흐르는 이유

 

 

고체 염화나트륨은 전류가 흐르지 않지만 염화나트륨을 물에 녹이면 수용액에 전류가 흐른다. 그 이유를 이온과 관련지어 서술하시오.

 

 

이온성 고체는 고체 상태에서는 전도성을 가지지 못하지만 액체 상태이거나 물에 녹았을 때 강한 전도성을 나타내게 된다. 설명하시오.

 

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▶ 부도체와 전해질 설명 https://ywpop.tistory.com/7649

 

 

 

이온 결합 화합물인 염화나트륨(NaCl)은 금속처럼 고체 내부를 자유로이 이동할 수 있는 자유 전자가 없기 때문에 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않는 부도체이다.

( 자유 전자 설명 https://ywpop.tistory.com/3467 )

 

즉, 고체 상태에서는 Na의 원자가전자와 Cl의 원자가전자는 각각 자신의 원자핵에 의해 강하게 구속되어 있기 때문에 (금속처럼 이동할 수 없어서) 전기가 통하지 않는다.

 

 

그러나 고체 염화나트륨을 물에 용해시키면 상황은 달라진다.

고체 염화나트륨이 물에 용해되면, 염화나트륨 결정을 구성하고 있던 나트륨(Na)과 염소(Cl)가 이온화되어 각각 나트륨 이온(Na^+)과 염화 이온(Cl^-)으로 분리된다.

NaCl(s) + H2O(l) → Na^+(aq) + Cl^-(aq)

 

 

결정에서 떨어져 나온 각 이온은 수용액 내에서 자유로이 이동할 수 있기 때문에, 자신의 전하와 반대인 전극으로 이동하여 전자를 운반할 수 있다.

이 때문에 염화나트륨을 물에 녹인 수용액은 전류가 흐르는 것이다.

 

 

 

[참고] 전하 운반체. charge carrier
▶ 도체인 금속: 금속의 자유 전자
▶ 도체인 탄소(흑연 전극): 탄소의 π-전자
▶ 반도체: 전자 및 정공
▶ 전해질: 양이온 및 음이온, 즉 이온

 

 

 

[키워드] 금속의 전도성, 이온결합 화합물의 전도성, 금속의 전기 전도성, 이온결합 화합물의 전기 전도성, 소금의 전도성, 소금의 전기 전도성, 전기를 전도하는 물질, 이온성 고체의 전도성, 전하 운반체 기준문서