왜 용액의 농도가 진해지면 밀도가 증가하는가?

왜 용액의 농도가 진해지면 밀도가 증가하는가?

 

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5% 농도의 설탕물 1000 mL에 설탕 10 g을 넣어 용해시키면,

용질인 설탕을 추가로 더 넣었기 때문에

설탕물의 농도는 5%보다 증가할 것이다.

즉, 용액의 농도는 진해진다.

 

 

이제 용액의 밀도를 고려해보자.

‘밀도 = 질량 / 부피’ 인데,

먼저 용액의 질량은 추가한 설탕의 질량인 10 g만큼 정확히 증가한다.

그럼 용액의 부피는 어떻게 될까?

 

설탕(glucose)의 밀도 = 1.54 g/cm3 이므로,

설탕 10 g의 부피를 계산하면,

10 g / (1.54 g/cm3) = 6.49 cm3 = 6.49 mL

 

실제로는 용매인 물 분자들 사이사이에 설탕이 용해되어 들어가기 때문에

용액의 부피는 6.49 mL보다 훨씬 더 작게 증가한다.

( 관련 글 http://ywpop.tistory.com/7904 )

 

 

매실 열매로 가득 채워져 있는 1000 mL 메스실린더에 설탕 한 스푼을 넣어보아라.

설탕은 매실 열매 틈새 사이에 채워지기 때문에 겉보기 부피 변화는 없다.

비록 이 예는 고체+고체 혼합물이지만, 고체+액체 혼합물, 심지어 액체+액체 혼합물에서도 비슷한 현상이 발생한다.

 

 

용액의 부피는 거의 그대로이고, 용액의 질량만 정확히 증가하기 때문에,

그 결과, 용액의 밀도는 증가하는 것이다.