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용액(溶液, solution)
1 개요
두 가지 이상의 물질이 섞인 하나의 균질한 혼합물. 용해액이라고도 한다. 섞여서 나온 물질의 상과 유사한 쪽을 보통 용매라고 칭하며, 동일한 상의 두 물질을 섞은 경우 많은 쪽을 용매(solvent)라고 칭한다. 반대쪽은 용질(solute). 액이 액체를 뜻하는 한자 液이라 착각하기 쉽지만, 굳이 액체가 아니어도 된다. 고체/액체/기체여도 Solution=Solute+Solvent라 한다.(물론 정의는 같다.)
용액은 균일 혼합물이기 때문에 가라 앉는 용질 입자나 걸러지는 입자가 없다. 때때로 용질에 따라 색을 띠기도 한다.
물은 우리 주변에서 가장 널리 쓰이는 용매로, 물이 용매인 경우를 수용액이라 칭하며, 화학 반응식에서 수용액임을 표기하는 경우 (aq)라고 적는다. 물이 아닌 용매에 녹았을 경우 (soln)으로 표기한다. 이온 결합 물질이 녹았을 경우 전해질이라는 일종의 전도체가 된다(전기가 통한다!).
용액의 특징적인 성질으로는 총괄성이 있다. 총괄성은 용질의 종류와 상관 없이 용질의 입자 수(정확히는 입자의 몰랄농도)에만 의존하는 성질을 말하며, 증기압 내림, 끓는점 오름, 어는점 내림, 삼투가 있다.
삼투압은 고분자의 분자량을 계산할때, 끓는점 오름, 어는점 내림을 저분자의 분자량을 계산할때 이용된다.
고체용액을 고용체(Solid Solution)라고 한다. 대표적인 예로 탄소강은 철(Fe)용매에 탄소(C)가 녹아있는 고용체이다. 물론 원자의 배열이 무작위적이어야 한다.
2 표준용액
간단하게 말하면, 이미 농도를 알고 있는 용액이다. 다양한 적정실험에 사용된다. 만들때에는 정확성이 생명이다. [1]
개정교과과정의 화학2에 관련내용이 나온다. 몰농도와 몰랄농도 표준용액을 만들라고 한다. 대학에서 화학관련과를 가면 실컷 만들어야하므로 알아두면 도움이 많이 된다. 어차피 가면 다 가르쳐준다
2.1 어떻게 만들까?
만들려면 기본적으로 용매와 용질이 있어야 하고, 부피 플라스크, 전자저울이 있어야 한다. 아래에는 가장 기본적인 1M NaOH 수용액 1L 만들기를 서술한다.
1. NaOH 40g을 약포지를 얹어 둔 전자저울로 측정한 뒤 빠르게 [2] 비커로 옮겨 담는다.
2. 비커에 소량의 증류수를 부어 준 뒤, 잘 녹인다. 처음부터 1L에 녹이면 안된다!
3. 2의 용액을 1L짜리 부피플라스크에 옮겨준 뒤 증류수를 표선에 맞춰 부어 준다.
4. 잘 흔들어 준 뒤 (부피가 변했다면) 다시 표선에 맞춰 증류수를 부어준다.