왜 소금을 넣게 되면 어는점이 올라가고 끓는 점이 편하게 되는 것인가요?

Question

일반 물로 밥을 하게 되면 빨리 뜸이 들여지는데 소금기가 있는 경우에는 밥이 뜸들여지는 시간이 굉장히 늦어집니다.

소금을 넣게 되면 왜 물의 끓는 점이나 어느 점이 변하게 되는 것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

물에 소금을 넣으면 물의 끓는점이 높아지고 어는점이 낮아지는 이유는 소금이 물의 분자간 상호작용을 변경하기 때문입니다.

물에 소금을 넣으면 소금은 이온화되어 나트륨 이온과 염화 이온으로 분해되고, 이 이온들은 물 분자 사이의 분자간 힘을 변경하며, 물 분자가 기화하는 것을 방해합니다. 이로 인해 물 분자가 액체 상태에서 기체 상태로 변하는데 필요한 에너지가 증가하게 되어, 끓는점이 높아집니다.

또한 ,마찬가지로 소금 이온들이 물 분자 사이에서 물 분자가 얼음으로 고정되는 것을 방해하기 때문입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김형준 과학전문가입니다.

소금을 물에 추가하면 물의 끓는점이 상승하는 현상이 발생합니다. 이는 '끓는점 상승' 현상으로 알려져 있으며, 소금과 같은 용질이 물과 같은 용매에 녹아들어가 끓는점을 변화시키는 용액의 성질입니다.

끓는점 상승 현상은 주로 다음과 같은 이유로 발생합니다:

1. 콜리겐-톤스토프 효과: 소금과 같은 비휘발성 용질이 물에 녹으면, 물의 표면에서 증발할 수 있는 물 분자의 수가 감소합니다. 이로 인해 물의 증발률이 감소하고, 동일한 증발률을 유지하기 위해 더 높은 온도가 필요해집니다. 즉, 끓는점이 상승하게 됩니다.

2. 용액의 증기압 감소: 용질이 추가되면 용액의 총 증기압이 순수한 용매의 증기압보다 낮아집니다. 물이 끓기 위해서는 용액의 증기압이 주변 기압과 같아져야 하는데, 증기압이 낮아지면 이를 달성하기 위해 더 높은 온도가 필요합니다.

이 현상은 소금뿐만 아니라 다른 비휘발성 용질을 물에 녹였을 때에도 발생합니다. 밥을 지을 때 소금을 넣으면 물의 끓는점이 상승하게 되므로, 물이 끓는 온도가 더 높아져 밥이 익는 데 필요한 시간이 길어지게 됩니다. 따라서 소금을 첨가하면 물이 더 높은 온도에서 끓기 시작하여 밥이 완전히 익는 데 더 오랜 시간이 소요되는 것입니다.