기체,액체 고체,용액 정리(화2 요점 퍼옴)

[김준성]

1.원자와 분자
(1)원자 (원소를 구성하는 실제 입자)
※원소(element): 물질을 구성하는 기본 성분
▶원자에 관한 법칙
① 질량보존의 법칙(1772년, 프랑스, 라부아지에)
→모든 화학변화에서 반응물질의 ( )의 총합과 생성물질의 질량의 총합은 같다.
② 일정성분비의 법칙(1779년, 프랑스, 프루스트)
→ 한 화합물을 구성하고 있는 성분원소 사이의 ( )비는 항상 일정하다
ex) H2O의 구성원소중 수소와 산소의 질량비는 항상 1 : 8 이다
③배수비례의 법칙(1803년 영국, 돌턴)
→ 두 원소가 결합하여 두 가지 이상의 화합물을 만들때, 한 원소의 일정량과
결합하는 다른 원소의 ( )사이에는 간단한 정수비가 성립한다.
ex) CO 와 CO2, H2O 와 H2O2
※돌턴의 원자설 : 1803년 경 영국의 과학자 돌턴은 질량보존의 법칙과 일정성분비의
법칙을 효과적으로 설명하기 위하여 다음과 같은 ( )을 발표함.
(가) 모든 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 아주 작은 입자인 ( )로 되어있다.
(나) 모든 원소는 각기 고유한 ( )로 되어 있으며, 같은 원소의 원자는 ( )과
( )이 서로 같고, 다른 원소의 원자는 질량과 성질이 서로 다르다.
(다) 화학변화가 일어날 때 원자는 새로 ( )되거나 소멸되지 않는다
(라) 화합물은 서로 다른 종류의 원자가 일정한 ( )로 결합하여 만들어진다.

★ 돌턴의 원자설 중 수정할 사항
(가)항 : 핵반응으로 원자를 더 작은 입자로 쪼갤 수 있다.
(나)항 : ( )의 발견으로 같은 원소라도 질량과 성질이 다르다.
(화학적 성질은 비슷하고 물리적 성질이 서로 다르다.
ex) 1H ,2H, 3H, 12C, 13C 등
(3) 분자(원자가 1개 또는 2개 이상이 모여서 물질의 특성을 가지는 최소입자)
▶ 분자에 관한 화학의 기본 법칙
① 기체반응의 법칙 (1808년, 프랑스, 게이뤼삭)
→ ( )가 화학반응을 할 때, 반응하는 ( )와 생성되는 ( )의
( )사이에는 간단한 정수비가 성립한다.
② 아보가드로의 분자설 (1811년 이탈리아의 물리학자 아보가드로는 기체
반응의 법칙을 설명하기 위해 다음과 같은 분자설을 발표)

ⅰ) 물질은 원자의 집합체인 ( )로 이루어져 있다 → 현재수정(금속이나
이온결합 물질은 분자를 만들지 않는다)
ⅱ) 분자는 쪼개져서 ( )가 되며, 이때 물질의 특성을 잃는다.
ⅲ) ( ) 온도와 ( )압력에서 ( )부피의 기체는 그 종류에 관계없이 같은수의
분자를 포함한다, 검증결과 →아보가드로의 법칙 (정밀한 실험 후) →STP하에서
모든 기체 22.4L 속에는 ( )개의 분자가 들어있다.
※물질이 분자단위로 이루어 졌다는 아보가드로의 분자설로 기체 반응의
법칙을 효과적으로 설명 할 수 있다.
(4)이온(전기적으로 중성인 원자가 전자를 잃거나 얻는 상태)
① 단원자 이온: 중성인 원자가 전자를 잃거나 얻은 상태
예) Na - e- → Na+ (크기: Na+〈Na)
Cl + e- → Cl- (크기: Cl- 〉Cl)
② 다원자 이온: 주로 산이나 염기에서 H+ 나 OH-가 떨어져 나가면서 생성되는
이온 (= radical ion)
예) NH4+, H3O+, SO42- 등
※ 이온의 원자가: 이온이 띠고 있는 ( )로 이온의 가수 또는 ( )라 한다.
예) Al3+: 3가의 양이온

(5) 화학식 ( 물질을 구성하는 ( )의 종류나 ( )관계 및 ( )를 원소의
기호로 나타내는 모든 식)
① 실험식: 물질을 이루는 원자의 ( )와 수를 가장 간단한 ( )비로 나타낸 식
예) 아세트산 → CH2O
② 분자식: 한 ( )를 이루는 원자의 ( )와 종류를 원소기호로 나타낸 식
예) 아세트산 → C2H4O2
③ 시성식: 물질의 특성을 나타내는 ( )이 드러나게 나타낸 식
예) 아세트산 → CH3COOH
④ 구조식: 원자들의 ( )상태를 선으로 나타낸 식(공유결합 물질의 표시법)
예) 아세트산 →

※ 이온성 물질의 화학식: 이온 결합물질을 구성하는 이온의 ( )와 ( )를 가장
간단한 정수비로 나타내며, 다음과 같은 식이 만족되도록
화학식을 만든다.
(양이온 수 ×양이온의 전하수) + (음이온 수×음이온의 전하수) = 0
예) Al3+과 O2-이 결합할 때 의 화학식 ⇒ Al2O3
방법 : 3x + (-2y) = 0 에서 x=2 , y=3

2.화학식량(화학식에 있는 원자들의 ( )을 모두 합한 것)
(1) 원자량(≒원자번호×2 또는 원자번호×2 + 1 )
▲ 질량수가 ( )인 탄소원자( 12C) 1개의 질량을 12.00으로 정하고
이 기준 값과 비교한 다른 원자의 상대적 ( )(단위가 없다)
ⅰ) 사용하는 이유→원자들의 실제질량(10-24g ～ 10-22g)이 너무 작기 때문에
사용하기 불편하므로.
ⅱ)질량수란 →

ⅲ) 동위원소의 존재비율에 따른 원자량 계산 (=평균원자량 계산)
평균원자량 =

ex) 12C (99%), 13C (1%)의 평균원자량은?, 공기의 평균분자량은?
평균원자량 =

(2) 분자량(분자식을 구성하는 원자들의 ( )의 합)
예) H2O의 분자량
H2O = 1.0 × 2 + 16×1=18
(3) 실험식량 (실험식을 구성하는 원자들의 ( )의 합)
예) 염화나트륨의 실험식량
NaCl = 23.0 ×1 + 35.5 × 1 = 58.5
(4)이온식량(이온에 존재하는 원자들의 ( )을 합한 값)
예) 옥소늄이온의 이온식량 (잃거나 얻은 전자의 질량 무시)
H3O+ = 1.0 × 3 + 16.0×1 = 19.0
(5)몰(mole):원자, 분자 및 이온 등의 수를 나타내는 단위
ⅰ) 1몰: 원자, 분자, 이온의 ( )개의 모임
ⅱ) 6.02×1023개 ≡ 아보가드로의 수(NA)
≡ 원자량, 분자량, 이온량에 g을 붙여 사용하면 얻어짐
ex)탄소원자 1개의 실제질량은 1.993× 10-23g 이다. 그렇다면 탄소의
질량이 12g 이라면 탄소는 몇 개 모여야 되는가?(단, 탄소의 원자량은12)



ⅲ)몰수의 계산



몰수=------- = ---------- = ---------(0℃,1기압)





ⅳ)아보가드로의 법칙에 의한 분자량 측정(중요함)
ο( )온도와 ( )압력, ( )부피 속에는 ( )수의 분자가 들어있으므로
분자수가 같다는 것은 몰수가 같다는 것이다.

즉, 각 기체의 질량비 = 각 기체분자 1개의 질량비=

각 기체의 분자량의 비 = 각 기체의 밀도의 비





3.화학반응식(chemical equation)
ο화학변화 시 반응물질과 생성물질의 ( )를 화학식을 사용하여 나타낸 식.
ꍰ화학반응식 꾸미기
♤원칙: 화학반응이 일어나도 ( )자체는 새로 생기거나 없어지지 않고
다만 ( ) 할뿐이다, 따라서 반응 물질들의 원자수 와
생성물질들의 원자수의 ( )은 같다.
♤순서
ⅰ)R과 P를 화학식으로 나타낸다
ⅱ)R은 ( )에 P은 오른쪽에 쓰고, 반응물질에서 생성물질 쪽으로 화살표(→)
로 연결한 다음 각 물질을 + 기호로 연결한다.
ⅲ)반응식의 양쪽에 있는 물질들의 ( )가 같도록 화학식 앞의 ( )를
맞춘다. 이때, 계수는 가장 ( )정수로 나타내고, 계수가 1이면 생략한다.
ⅳ)필요한 경우에는 R 과 P의 상태를 화학식 뒤의 ( )속에 영어의 약자를 써서
표시한다.
고체 → s, 액체→ℓ, 기체 →g, 수용액 →aq 로 나타낸다.
ex1) aN2 + bH2 → xNH3
ex2) aCH4(g) + bO2(g) → xCO2(g) + yH2O(ℓ)
ex3) aCH3OH + bO2 → xH2O + yCO2 의 계수 a. b. x. y의 값은?
ꍱ 화학반응의 종류 (=화학적 변화의 반응)
(1) 화합(combination): ( )종류의 이상의 물질이 서로 결합하여 다른 한가지 물질로 되는 변화
※합성: ( )에 의해 물질을 만드는 것
ex) C + O2 → CO2
(2) 분해(decomposition): 한 ( )이 두 종류 이상의 물질로 되는 변화.
ex) 2H2O → 2H2 + O2


(3) 치환(substitution): ( )가 ( )과 반응할 때, 그 화합물의 구성원소의 일부와 바꾸어지는 화학반응.
ex) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
(4) 복분해: 두 가지 ( )이 성분의 일부를 서로 바꾸어 두 가지의 새로운 화합물로
변하는 반응. ex) NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl(s)
ꍲ 알짜이온 반응식 (net ion equation)
♤ 반응에 실제로 참여하는( )들 만으로 나타낸 반응식.
ex) Pb(NO3)2 (aq) + 2KI(aq) → 2KNO3(aq) + PbI2(s)
→
→



ꍳ 화학반응식이 나타내는 뜻과 양적 관계
ex) N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
반응식
N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)
화학의 기초 법칙
질량관계
28g + 6g = 34g
질량 보존의 법칙
질량비
14 : 3 : 17
( )의 법칙
부피관계(0℃,1기압)
22.4ℓ 3x22.4ℓ 2x22.4ℓ1

부피비
1 : 3 : 2
( )의 법칙
분자수의비
1 : 3 : 2
( )의 법칙
몰수비
1 : 3 : 2

원자수비
1 : 3 : 4
돌턴의 원자설

ꍽ 의 미
ⅰ) 반응물질과 생성물질의 종류를 알 수 있다.
ⅱ) 반응물질과 생성물질의 분자수의 비를 알 수 있다.
질소→1분자, 수소→3분자, 암모니아→2분자 가 반응한다.
ⅲ) 결국 분자수의 비는 ( ) 와 같다 → 계수비 = 분자수 의 비 = 몰수비
ⅳ) 반응물질과 생성물질의 ( )관계를 알 수 있다.
(실제 질량은 사용하기 불편 → 따라서 분자량에 g을 붙인 것 사용.)
N2 → 28g, 수소 → 3x2 = 6g, 암모니아 → 2x17 = 34g
ⅴ) 기체인 경우 반응물질과 생성물질사이의 ( )관계를 알 수 있다.
기체인 경우 ( )의 비는 부피의 비와 같으므로, N2 : H2 : NH3
(부피비) = 1 : 3 : 2 이다
(계수의 비 = 부피비)
ⅵ) 화학의 기본 법칙인 질량보존의 법칙, 일정 성분비의 법칙, 그리고 기체
물질의 반응인 경우에는 기체반응의 법칙과 아보가드로의 법칙이 성립함을
알 수 있다.
※ 화학반응식의 「계수비 = 분자수의비 = 부피비(기체) ≠ 질량비」이다.














▶물질의 상태와 용액
4. 기체(gas)
(1) 기체의 상태
① 액체나 고체보다 ( ) 운동이 활발하다.
② 일정한 부피를 갖지 못한다.
③ 입자사이의 힘이 가장 ( )하다.
④ 온도와 압력에 따라 기체의 ( )는 변한다.
※ 기체의 압력 : 입자의 ( )에 의하여 용기 벽의 단위 넓이에 작용하는 힘.
※ 압력의 단위 : Pa, cmHg, mmHg
ꍰ 기체분자운동론(Kinetic theory)
→ 실험을 통하여 발견된 여러 가지 기체의 성질과 법칙을 설명하는 가상적인 이론
① 기체 분자들은 서로 멀리 떨어져 있고 끊임없이 무질서 하게 빠른 속도로
직선운동을 하여 기체가 담긴 용기 벽과 ( )하면서 압력을 나타낸다.
② 분자사이 또는 분자와 용기의 벽 사이 충돌은 완전 탄성 충돌이다.
즉, 충돌전과 후의 ( )은 변하지 않는다.
③ 기체 분자들이 충돌할 때 기체 분자들 사이에 인력이나 반발력은 작용하지
않는다.
④ 분자자체의 부피는 너무 작기 때문에 용기의 부피에 비하여 무시 할 수 있다.
⑤ 기체 분자의 평균운동 에너지는 절대온도에 비례하며 분자의 크기, 모양 및
종류에는 관계가 없다.(모든 기체의 운동 E= 3/2 KT)
ꍱ 기체의 부피와 압력의 관계
▶ 보일의 법칙(1662년, 영, 보일) → 실험결과
:일정한 ( )에서 일정량의 기체의 부피는 압력에 ( )비례 한다.
즉, 기체의 양과 온도가 일정한 상태에서 압력이 P1 일때의 부피를 V1 이라
하고 압력이 P2 일때의 부피를 V2 라고 하면 다음과 같은 식이 성립한다.
P1 × V1 = P2 × V2 = K


ꍲ 기체의 부피와 온도와의 관계
▶ 샤를의 법칙(1787년, 프랑스, 샤를)
; 일정한 ( )에서 일정한 기체의 부피는 ( )온도(T) 에 비례한다.
즉, 일정한 압력에서 기체의 부피는 1℃씩 변화함에 따라 0℃ 때
부피의 1/273 씩 변화(1℃ 증가하면 0℃ 일 때 의 부피는 1/273 만큼 증가)

따라서, Vt = Vo + Vo × t/273 = Vo (1 + t/273) ⇒ Vt = Vo/273 (273 + t)
= K T ⇒ V/T= K
※ 샤를의 법칙의 그래프적 표현(그림참고)

ꍳ 기체의 부피와 압력 및 온도의 관계
▶ 보일 - 샤를의 법칙
“ 일정량의 기체의 부피는 ( )에 반비례 하고 ( )에 비례한다.”
이것을 식으로 나타내면 V = K×T/P 또는 PV/T =K(일정)
따라서, 압력이 P1이고 절대온도가 T1일 때 부피가 V1인 일정량의
기체가 압력이P2, 절대온도가 T2로 바뀌었을 때 부피가 V2 이었다면
이들 사이에는 다음과 같은 관계식이 성립된다.







ꍴ 이상기체 상태 방정식 (실제 기체는 이 식에 잘 따르지 않지만 온도가 높고
압력이 낮은 상태에서는 부피가 커지고 부피가 커질수록 분자사이의 거리가
멀어져 분자사이의 인력이 무시할 수 있을 정도로 작아지므로 마치 이상기체
처럼 행동)
→ 보일 - 샤를의 법칙에서 상수 K를 구하면 기체의 온도, 압력, 부피사이의
관계를 나타내는 상태 방정식을 구할 수 있다.
① 기체상수 (gas constant) = R
․보일 - 샤를의 법칙 PV/T=K에서 K를 구하려면 일정한 ( ) 와 ( )에서
일정량의 기체가 차지하는 ( ) 를 측정해야 된다. 즉, 아보가드로의 법칙에서
0℃, 1기압의 기체 1몰의 부피는 22.4ℓ 이므로 K값은 다음과 같다.
K=PV/T= ≒ 0.082기압․ℓ/몰․K

이 값은 기체의 ( )에 관계없이 일정하며 보통 R 로 표시하고 기체상수
라고 한다.
② 이상기체상태 방정식 : R은 1몰 일때의 값이므로 n몰의 기체에 대해서는
0℃, 1기압에서 22.4ℓ의 n배가 되므로 K=nR 된다.
따라서 PV/T=nR ➜ PV = nRT
이식을 완전히 만족시키는 기체를 ( )기체라고 하며 이 식을 이상기체
상태 방정식이라고 한다.
③ 기체의 분자량 결정 : 이상기체의 상태방정식은 기체의 몰수와 압력, 온도
및 부피사이의 관계를 나타내므로, 이식을 이용하여
기체의 ( ) 을 구할 수 있다.
분자량이 M인 어떤기체 wg의 몰수는 ( )몰 이므로 이상기체 상태
방정식은 다음과 같이 된다.
PV =nRT = w/M× RT → M = wRT/PV 또는 M=dRT/P


④ 이상기체는 이상기체 상태방정식에 정확히 들어맞는 ( )적인 기체이다.
따라서 PV/nRT 값은 항상 ‘1’ 이 성립한다.
그러나 실제기체는 압력이 높아지면 ‘1’에서 멀어진다.
이상기체 상태의 방정식은 기체 자체의 부피를 무시한다는 가정에서 출발하므로
분자간의 인력은 고려하지 않는다. 그러나 실제기체는 압력이 커지면
분자간 거리가 짧아져 분자사이의 인력이 작용하게 되기 때문에 이상기체에서
벗어나게 된다. 따라서 실제기체는 압력이( ), 온도가 ( )수록 부피가
커지면서 기체분자 사이의 거리가 멀어져 입자간 인력이 거의 미치지 않으므로
이상기체에 가깝게 행동한다.


ꍵ 기체의 확산(diffusion)
․기체분자가 다른 기체 속으로 퍼져 나가는 현상.
※ 그레이엄의 확산 법칙(Graham's law) -1831년, 영)
▶ 일정한 온도와 압력에서 기체분자의 확산속도(V)는 그 기체의 밀도(d)의
제곱근에 ( )비례 한다, 식으로 나타내면 다음과 같다.


또한 일정한 온도와 압력에서 순수한 기체의
밀도는 분자량(M)에 비례하므로 두 기체의 확산
속도의 비는 두 기체의 분자량의 제곱근에 반비례 한다고 할 수 있다.
이것을 ( )의 확산법칙 이라고 한다. 따라서
VA dB MB
VB dA MA
※위 확산법칙을 한마디로 예기해 보면?



ꍶ 혼합기체의 압력
▶돌턴의 부분압력의 법칙: 서로 ( )하지 않는 두 가지 이상의 기체가 일정한
부피의 그릇에 혼합되어 있을 때 혼합기체가 나타내는 전체압력은 각 성분
기체의 부분 압력의 합과 같다.(그림 그려서 생각)
즉, P = PA + PB + PC + ---








5.액체(Liquid)상태
ꍰ 액체의 일반적인 성질
① 기체상태에 비해 분자의 운동 에너지가 아주 작다.
② 기체상태에 비해 분자간 거리가 훨씬 짧다.
③ 기체상태에 비해 분자간 ( )이 크다.(기체상태의 분자들 보다 자유롭지 못하고
고체상태의 분자들 보다 훨씬 자유롭게 운동한다.)
→ 비교적 ( )적이다.
④ 분자들의 위치가 고정되어 있지 않기 때문에 일정한 모양을 갖지 못하고
담겨 있는 용기와 같은 모양을 나타내고 일정한 부피를 가진다.
⑤ ( )을 가해도 분자간 ( )이 크므로 분자사이의 거리가 줄어들지 않고
일정한 부피를 나타낸다.
⑥ 유체가 흐를 때 분자들은 서로 다른 분자를 스치면서 마찰과 인력에
의한 저항을 받게 된다. (= 점성도가 있다.)
※ 점성도는 유체 분자들 사이에 인력이 작용하기 때문이며 분자간 인력이 클수록
크고, 온도가 높아지면 분자 운동이 활발하여 분자인력이 약해지므로
점성도가 감소한다.
⑦ 연잎 위에 놓인 물방울이나 공기중의 물방울이 구형을 이루는 것은 액체
자신의 표면을 작게 만들려는 경향 때문이다.(=표면장력)

ꍱ 증기압력과 끓는점
① 증발 (evaporation)
→액체 표면의 분자가 분자간의 ( )을 끓고 공간 속으로 튀어 올라가는 현상.
② 응 결(coagulation)
→ 증발된 분자가 ( )를 잃고 다시 액체 상태로 되돌아가는 현상.
③ 동적평형상태(dynamic equilibrium state)
→




④ 증기압력(vapor pressure)
→ 증발속도와 응결속도가 같은 동적 평형상태에서 증기가 나타내는 압력을
( )이라고 한다.
ⅰ) 온도↑ → 분자운동이 활발 → 증기압력 ↑
ⅱ) 분자간 인력 ↓ → 증발하기 쉽다 → 증기압력 ↑
⑤ 증기압력 곡선 → 온도에 따른 증기압력의 변화를 나타낸 곡선(교과서 참고)
⑥ 끓는점 (boiling point)
→증기압력이 높아져 외부 압력과 같아지는 온도 (=액체 표면과 내부에서도
기포발생)

⑦ 증발열 ( heat of evaporation)
→ 어떤 액체 1g 을 같은 온도의 기체 상태로 증발시키는데 필요한 열량.
⑧ 몰 증발열 (molar heat of evaporation)
→ 끓는 온도에서 어느 액체 ( )을 완전히 기체로 만드는데 필요한 열량.
(단위kJ/mole)
ex) 100℃ 의 물 1g을 100℃의 수증기 1g 으로 만드는데 필요한 증발열이
2.26kJ 이다, 그렇다면 물의 몰 증발열은?

⑨표면장력: 어떤 물질 일정량을 ( )면적만큼 늘리는데 필요한 에너지.(연꽃위의물)
※분자간의 인력ꀵ = 증발이 잘되지 않는다 (= 휘발성이 작다)
= 몰 증발열이 크다
= 표면 장력이 크다
= 증기압력이 낮다 (=작다)

※ 임계온도 : 기체의 액화가 가능한 가장 높은 온도.
※ 임계압력 : 임계온도에서 기체를 액화시키는데 필요한 가장 낮은 압력.

6.고체(solid)
ꍰ 고체상태의 성질
① 입자들이 규칙적으로 배열되어 있으며 고정된 위치에서 ( )운동만 한다.
② 물질의 상태 중에서 운동 에너지가 가장 작다.
③ 구성입자간 인력이 강하다 → 인력으로 강하게 뭉쳐있으므로 →밀도가 크다.
④ 구성입자간 인력이 강하다 → 유동성이 없다 → 일정한 모양을 유지한다
⑤ 구성입자간 인력이 강하다 → 압력은 가해도 부피는 거의 변하지 않는다.
ꍱ 결정성 고체와 비결정성 고체 (녹는점 관계)
① 결정성 고체의 녹는점 : 일정하다
이유 → 구성입자들이 입체적으로 규칙적인 ( )을 이루고 있어 입자들의
결합을 끊기 위한 에너지가 항상 일정하므로.
② 비결정성 고체의 녹는점 : 일정하지 않다.
이유 → 교과서 P273쪽 참고
ꍲ 결정의 종류 (중요)
▶ 결정은 구조적 기본단위가 삼차원적인 질서를 규칙적으로 반복하면서
특징적인 모양을 갖게되는데, 이를 ( )격자라고 한다. 이때 반복되는 가장
간단한 기본단위를 ( )세포(unit cell) 또는 ( )격자 (unit lattice)라고 한다.
① 체심입방구조(body cubic structure)
→ 입방체의 각 ( )과 중심에 입자가 놓여 있는 구조로, 각 입자는 8개의
다른 입자들로 둘러 싸여있다.
․ 단위 격자속의 입자수 = 각 꼭지점 (1/8×8) + 중심(1) = 2개


② 면심입방구조 (face -centerd cubic structure)
→ 입방체의 각 ( )과 ( )에 같은 입자가 놓여 있고,
체심과 ( )에 또 다른 같은 입자가 들어있다.
․ 단위격자속의 입자수 ➜ 각꼭지점(1/8×8) + 면 (1/2×6) = 4개
➜ 체심에(1개) + 모서리에(1/4×12) =4개
ex) He, Ne, Ar, Cu, Ag, Au 등
③ 육방밀집구조 (Hexagonal close-packed structure)
→ 정육각형의 각 ( )과 그 면의 중심에 입자가 있는 ( )이 있고, 그 층위에
다시 정육각형의 층이 놓여있는 밀집구조(P165쪽 참고)
․ 단위격자속의 입자수 = 각 꼭지점(1/6×12) + 면(1/2×2) + 중심(3) = 6개
ex) Mg, Zn, H2, HCl 등

7. 상평형 (한물질의 기체, 액체, 고체 사이의 평형)
① 상평형 그림 : 한 물질의 여러상(기체, 액체, 고체) 들 사이의 평형을 나타낸 그림.
(=온도와 압력의 변화에 따른 물질의 상태변화를 나타낸 그림)

㉠ 증기압력 곡선: ( )와 ( )가 공존하는 압력과 온도를 나타내는 곡선.
㉡ 융해곡선 : ( )와 ( )가 공존하는 압력과 온도를 나타내는 곡선.
㉢ 승화곡선 : ( )와 기체가 공존하는 압력과 온도를 나타내는 곡선.
㉣ 삼중점 : 상평형 그림에서 고체. 액체, 기체가 공존할 수 있는 온도와 압력을
나타내는 점(= 기체, 액체, 고체의 세 가지 상이 동시에 존재 할 수
있는 온도와 압력을 나타낸다.)
ⅰ) 삼중점 이하의 압력에서 모든 물질은 온도를 변화시키면 승화될 수 있다.
ⅱ) 삼중점 이상의 압력에서 모든 물질은 온도를 변화시키면 고체, 액체, 기체간의
상태 변화를 하게된다. (그림참고)















8.용액(서로 다른 순물질이 ( )하게 섞여 있는 혼합물)
예) 기체용액 → 공기, 고체용액 → 합금, 액체용액→ 바닷물
‧ 용액의 성분 중에서 보다 많은 양의 성분 = 용매, 적은 양의 성분 = 용질
(1) 용해 (두 가지 이상의 ( )이 균일하게 섞이는 현상)
▶ 용해의 원리(2가지는?)
a.성질이 비슷한 것끼리 서로 잘 섞인다 (서로간의 인력으로 인해서 )
Like dissolves like = 끼리끼리 섞인다.(무질서도가 증가)
b.용매와 용질간의 인력이 용질-용질사이의 인력이나, 용매-용매사이의 인력보다 클 때 용해가 일어난다.(용해에 의해 에너지가 낮아진다.)


ꍰ 용해도(용해되는 정도로 일반적으로 ( )100g에 녹을 수 있는 용질의
g수를 말한다.)
① 용해평형(equilibrium of dissolution)
→ 결정이 이온으로 용해되는 속도와 이온이 다시 결정으로 석출되는
속도가 같아 겉보기에는 아무런 변화가 없는 상태.
→ 용해 평형 상태에서는 그 온도에서 일정양의 용매에 용질이 최대한
녹아있게 되는데 이러한 용액을 포화용액이라고 한다.
(= 용해평형 상태에서의 용액 = 포화용액)

② 고체의 용해도(Solubility)
ⅰ) 압력에는 거의 영향을 받지 않는다.
ⅱ) 온도 ↑ → S ↑
ⅲ) 고체의 용해도 차이를 이용하여 혼합물을 분리해 낼 수 있다.

※ 재결정 (recrystallization): 온도에 따른 용해도 차이를 이용하여 고체 혼합물의
분리(용해도가 큰 물질이 석출됨.)
→ 교과서 p282쪽 풀이
문) 어떤 화합물 A의 물에 대한 용해도는 40℃에서 20이고, 80℃에서 100 이다
(그림생각) 80℃에서 화합물 A의 포화수용액 100g을 40℃ 로 냉각시킬 때
석출되는 A의 질량은 몇g인가?
풀이)









③ 기체의 용해도 (0℃, 1기압에서 물1㎖에 녹을 수 있는 기체의 부피)
ⅰ) 기체의 용해도와 온도: ( )↑ ( )↓ (온도가 높아지면 기체의 운동E
가 증가하므로 밖으로 기어 나올려고 한다. 잠수부의 혈관파열 현상초래)
※ 또한 기체의 용해과정은 발열과정이다, 즉
CO2(g) + H2O(ℓ) ⇄ CO2(수용액) + Q Kcal
르-샤틀리에의 화학평형 이동의 원리에 입각해서 온도를 높이면 반응은
역반응 쪽으로 이동한다.
ⅱ) 기체의 용해도와 압력(=헨리의 법칙)
․모든 기체에 다 적용되는 것이 아니고 분자량이 ( )수록, 극성이 ( )수록
분자들간의 인력이 ( )수록, 즉 이상기체 성질이 가까울수록 잘 들어 맞는다.
․ 헨리의 법칙에 잘 맞는 기체 (=용해도가 그리 크지 않는 기체)
→ H2, O2, N2, CO, CH4, NO 등
․ 헨리의 법칙에 잘 맞지 않는 기체 (=용해도가 큰 기체)
→ HCl, NH3, SO2, HF 등
ⓐ 용해되는 기체의 질량은 그 기체의 ( )에 비례한다.
ⓑ 용해되는 기체의 부피는 보일의 법칙에 따라 ( )에 반비례하므로
( )에 관계없이 일정하다.
(2) 용액의 농도(concentration)
ꍰ % 농도 → ( )100g 속에 녹아있는 용질의 g수
%농도 =

ꍱ 몰농도(molarity): ( ) 1ℓ 속에 녹아있는 ( )의 몰수.
(단위: M 또는 몰/ℓ) ← 부피를 기준으로 정함(부피는 온도의존도가 강함)
▶ 몰농도 = 용질의 몰수／용액의 부피(L) =
➜ ( )의 몰수 = 몰농도 × 용액의 부피





※ 혼합용액의 몰농도 계산
⇒ M1 몰 농도용액 V1ℓ와 M2몰 농도용액 V2ℓ를 섞었을 때 혼합용액의
몰농도 M은? ➜섞기 전의 용질의 총 몰수 = 섞은 후의 용질의 총 몰수
➜M1V1 + M2V2 = M(V1 + V2)
따라서, M =

※ 몰농도는 온도에 따라 용액의 부피가 변하므로 그 값이 약간씩 달라진다.



ꍲ 몰랄농도(molality): ( ) 1000g속에 녹아있는 용질의 몰수(단위:m)
ꀴ 용매의 질량을 기준으로 정함.
․몰랄농도는 온도나 압력에 관계없이 일정하다.
▶ 몰랄농도(m) = 용질의 몰수／용매의 질량(㎏)

문제) 물 200g에 포도당 18g을 녹인 용액의 몰랄농도는 얼마인가?
(단, 포도당의 분자량은 180이다.)



ꍳ 몰 분율
➜ 용액을 이루는 용매와 용질의 몰수의 비로 나타낸다.
ex) 용질의 몰 분율 =

용매의 몰 분율 =용매의 몰수⁄용매의 몰수 + 용질의 몰수

문>> 20% NaOH(=40) 의 밀도는 약 1.2(1.2g/㎖) 이다.
이 용액의 몰농도와 몰랄농도를 구해보면?



(3) 묽은 용액의 성질
․ 묽은 용액이란?
➜( )성 용매에 비휘발성 용질을 녹인 용액.
ꍰ 묽은 용액의 증기압력 내림 → 그래프참조
▶ 묽은 용액의 증기압력은 순수한 용매의 증기 압력보다 낮아진다.
(이유: 묽은 용액의 비휘발성 용질입자들이 용매분자의 증발을 방해한다.)
▶ 라울의 법칙 (Rault's law)- 1889년 프랑스, 라울
․ 용액의 증기압력내림은 비휘발성 용질의 분자수가 많을수록 크다.
즉, 비휘발성, 비전해질인 용질이 녹은 용액 (=묽은용액)의 증기압력
내림(△P)은 용질의 몰분율에 비례한다.
이 관계를 식으로 나타내면 다음과 같다.
△P = P용매× X용질 (단 P용매: 순수한 용매의 증기압력, X용질 : 용질의 몰분율)

ꍱ 끓는점 오름과 어는점 내림
․ 용질이 ( )이고 비전해질인 용액은
증기압력 내림 때문에 그 끓는점이 순수한 용매만의 끓는점 보다 높고,
어는점은 반대로 낮아지는데, 이들을 각각 끓는점 ( ) 어는점 ( )이라고 한다.
․ 용액의 증기압력 내림(△P)에 따른 끓는점 오름(△Tb)과 어는점 내림(△Tf)
(참고)






① 끓는점 오름(△Tb) = 용액의 끓는점 - 순수용매의 끓는점
② 어는점 내림(△Tf) = 순수용매의 어는점 - 용액의 어는점
※ 용액의 끓는점도 증기압력이 외부압력과 같아 질 때까지 가열해 주어야 하므로
용매보다 올라간다.
※ 용액의 어는점은 증기압력 내림으로 인해 용매보다 내려간다.
③ 용액의 끓는점 오름(△Tb)과 어는점 내림(△Tf)은 ( )의 종류와는 관계없이
용액의 ( )농도(m) 에 비례한다. 즉,
△Tb = Kb ․m
△Tf = Kf ․m 이때, Kb와 Kf는( )오름 상수와 ( )내림 상수로서
1m 용액에서의 끓는점 오름과 어는점 내림을 나타내는 상수이다.



※ ( )농도(m) ➜ 용매 1000(천)g 에 녹아있는 용질의 몰수.

④ 용액의 끓는점 오름과 어는점 내림을 측정하여 비휘발성, 비전해질 물질의
분자량 측정.
→ 용매Wg에 분자량 M인 용질 wg이 녹아있는 용액에서 이 용액의 몰랄농도(X)
의 관계식은?









※ 전해질 수용액의 끓는점 오름과 어는점 내림은 같은 몰랄농도의 비전해질
수용액보다 더 크다. → 전해질 수용액은 ( )화 하므로.
문) 용액의 총괄성 이란?




ꍲ 삼투압(osmotic pressure)
① 삼투와 삼투압
㉠ 삼투 : ( )막을 사이에 두고 농도가 서로 다른 같은 용매로 된 용액이
있을 때, 양쪽 용액의 농도가 같아지려는 성질 때문에 농도가 ( )
용액 속의 ( )분자가 농도가 큰 용액 쪽으로 흘러 들어가는 것을
말한다.

※반투막: 물과 같은 ( )분자는 통과시키고 설탕과 같은 ( )분자는 통과시키지
못 하는 막 →셀로판종이, 방광 막, 식물의 원형질막, 달걀의 속 껍질 등.

참고> 농도가 큰 용액 속의 용매 입자도 농도가 작은 쪽으로 이동되어 갈 수
있지만 농도가 큰 용액 속의 용질 입자에 막혀서 잘 나가지 못함.
※ 삼투압 현상의 세기: 반투막을 사이에 둔 두 용액의 농도의 차이가 클수록
삼투 현상이 강하게 나타난다.
※ 삼투현상에도 용액의 총괄성이 적용된다. 따라서 ( )의 종류와는 관계없이
( )의 총 입자 수에 의해 결정된다.
전해질의 삼투현상은 용질이 이온화 되어 용액 속에 존재하는 총 입자수 에
영향을 받는다.
㉡ 삼투압(Osmotic pressure) ⇒ 교과서 그림 참고
⇒ 그림에서처럼 반투막을 사이에 두고 삼투현상이 일어난 후 두 액면의
높이차이가 생기는데, 이 높이에 해당하는 압력(л)을 삼투압이라고 한다.
(삼투현상에 의해 나타나는 압력)
② 반트- 호프의 법칙(Van't hoff's law : 1855년)
▶ 비전해질이 녹아 있는 묽은 용액에서 삼투압(π)은 ( )와 ( )의 종류에
관계없이 용액의 몰농도(C) 및 절대온도(T)에 비례한다.
이때 비례상수는 기체상수 R을 사용한다.






용질의 몰수(n) = 용질의 질량 (w)⁄분자량(M)
따라서 (i) 식을 다음과 같이 쓸 수 있고 고분자 화합물의 분자량 측정에
사용한다.
※πV = CRT == w/M RT ⇒ M = wRT / πV




(4) 콜로이드 용액 (Colloidal Solution)
ꍰ 콜로이드 입자
㉠ 일반적으로 지름이 ( )cm 정도의 용질 입자를 말한다.
㉡ 콜로이드입자가 분산 (=녹아) 되어 있는 용액을 콜로이드 용액이라
하는데, 보통의 용액(=참 용액) 과는 다른 물리적 성질을 나타낸다.
㉢ 콜로이드 입자는 ( )종이는 통과하나, ( )막은 통과하지 못한다.
㉣ 콜로이드 용액에는 참 용액의 용질에 해당하는 콜로이드 입자를 분산질,
용매에 해당하는 것을 ( )매 라고 하며, 분산매와 분산질을 합쳐서
분산계 라고 한다.

※ 분산매인 액체속에 분산질로 큰 ( )가 분산되어 있는 용액을
( )펜션이라 한다. 예) 흙탕물
※ 분산매인 액체속에 분산질로 우유와 같이 큰 ( ) 입자가 분산되어 있는
용액을 ( )션이라고 한다.


ꍱ 콜로이드의 종류
① 상태에 의한 종류
㉠ 졸(sol) : 액체상태의 콜로이드 → 비눗물, 먹물, 잉크
㉡ 겔(gel) : ( ) 고체 상태의 콜로이드 → 묵, 두부, 제리
㉢ 에어로졸 : 분산매가 ( ) 인 콜로이드 → 안개, 연기
② 물에서의 안정도에 따른 분류
㉠ 소수 콜로이드 : 물과의 친화력이 약해서 소량의 전해질에 의해 쉽게
앙금이 된다, 즉 물속에서 불안정 하다.
예) 수산화철, 금가루, 점토, 탄소, 황, AgCl, Al(OH)3 등
㉡ 친수 콜로이드 : 물과의 친화력이 강해서 다량의 전해질에 의해서만
앙금이 된다, 즉 물 속에서 안정하다.
예) 단백질, 아교, 비눗물, 젤라틴, 한천 등
㉢ 보호콜로이드 : ( ) 콜로이드를 보호해주기 위해 가해주는 콜로이드
예) 잉크속의 아라비아고무, 먹물속의 아교, 필름의 젤라틴 등
이유 → ( ) 콜로이드는 소량의 ( ) 질에 의해서 앙금이 되 버리므로
앙금이 잘 생성되지 않게 하기 위해서 ( ) 콜로이드를 넣는다.

③ 전하에 따른 분류
㉠ 양성 콜로이드: (+) 전하를 띤 콜로이드 → ex) Fe(OH)3, Al(OH)3
단백질, 금속산화물
㉡ 음성 콜로이드: (-) 전하를 띤 콜로이드 → ex) 찰흙, Au, Ag, S, C
금속황화물



④ 콜로이드 생성에 따른 분류
㉠ 분자콜로이드: 아주 큰 분자가 분산되어 형성 → ex) 녹말, 단백질, 젤라틴
㉡ 회합콜로이드: 작은 분자나 이온들이 여러 개 모여 이루어진다.
→ ex) 비누, 합성세제, Fe(OH)3, Al(OH)3, 염료 등
㉢ 분산콜로이드: 불용성 고체물질이 작게 쪼개어져 분산되어 이루어짐.
→ex) 금, 은, 황, 탄소, 금속황화물 등
ꍲ 콜로이드 용액의 성질
① 틴들현상 (Tyndall phenomenon)
→콜로이드 용액에 직사광선을 비추며 빛의 진로가 선명하게 보이는 현상.
이 유:
※ 참용액은 틴들현상이 안 나타남.
② 브라운 운동(Brown motion)
▶ 콜로이드 용액을 ( )현미경으로 관찰하면 콜로이드 입자가 불규칙적인
( ) 운동을 하는 것이 보임(= 브라운 운동)
㉠ 브라운 운동은 입자 자체의 운동이 아니라 용액중의 분산매 분자들이
분자운동을 하면서 불규칙하게 콜로이드 입자와 ( )하기 때문에
나타나는 현상이다.
㉡ 콜로이드 입자는 스스로 운동하지 못하므로 브라운 운동을 통해서
분산매의 분자운동을 간접적으로 확인할 수 있다.
㉢ 한외현미경: 보통의 광학현미경에 집광기를 부착시킨 것으로 콜로이드입자를
볼 수는 없으나 그 존재나 움직임을 확인할 수 있다.
③ 투 석(dialysis)
▶ 콜로이드용액에 작은 ( ) 입자나 ( ) 이 섞였을 때, 반투막을 통해
이들을 분리시켜 콜로이드 용액을 정제하는 조작.
④ 전기이동: 콜로이드 입자에 ( )를 통해주면 같은 전기를 띤 콜로이드입자
들이 한쪽 전극으로 모이는 현상. → 연기나 먼지와 같은 매연을
제거할 수 있다.
⑤ 엉김과 염석 (교과서 p300쪽～301쪽 꼭 읽어볼 것)
▶ 같은 콜로이드 입자는 같은 전기를 띠고 있어서 전해질을 넣으면 반대
전기를 띤 이온에 의해 전기적으로 중화되어 반발력이 없어지고, 서로
뭉쳐서 무거워지면 ( )의 상태로 된다.
㉠ 엉김 : 소수 콜로이드 입자가 소량의 전해질에 의해 침전되는 현상.
ex) 흙탕물인 소수 콜로이드에 백반을 가하면 점토가 가라앉음.
㉡ 염석 : 친수 콜로이드 입자가 ( )의 전해질에 의해 침전되는 현상.
ex) 콩을 갈아 얻은 콜로이드 상태의 용액에 + 다량의 MgCl2첨가 (두부생성)
※ 엉김과 염석은 전해질의 ( )량이 클수록 그 효과가 크다.
⑥ 흡착 : 콜로이드 입자는 질량에 비해 표면적이 매우 크므로
콜로이드 입자표면에 다른 액체나 기체분자가 ( )붙는 현상.
※ 콜로이드 입자가 전하를 띠고 있기에 나타나는 현상 → 전기이동, ( ) , 염석
※ 콜로이드 입자가 크기 때문에 나타나는 현상 → 틴들, 투석, ( ) .