설탕물의 어는점이 일반물보다 낮은 이유
설탕물의 어는점이랑 녹는점이 일반물보다 낮은 이유가 뭐죠? 다른 첨가물이 물을 오히려 더 잘 연결해주니까 더 잘 얼게해줘야하는거아닌가요
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
얼음의 구조 때문입니다.
설탕물의 어는점이 일반 물보다 낮은 이유는 물이 얼게 될 때 물 분자가 6각구조로 재배열되는데, 이 과정에서 설탕 입자나 분자가 물 분자가 6각구조로 배열하는 것을 막기 때문입니다.
따라서 설탕물의 어는점은 물보다 크게 낮아지며, 설탕의 농도에 따라 다르지만 영하 39도 이하로 내려가기도 합니다.
안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
설탕물은 일반적인 물보다 어는점이 낮은 이유는 다음과 같습니다:
용해도: 설탕(사카로스)은 물에 잘 용해되는 화합물입니다. 설탕이 물 분자와 상호작용하면서 결합되고 형성된 용액은 더 많은 입자를 포함하게 됩니다. 이로 인해, 설탕물의 용액의 엔트로피가 증가하고, 엔트로피 변화에 따른 온도 변화인 칼린-클라푸론 방정식에 의해 어는점이 낮아집니다.
고체-액체 상변화: 일반적인 물과 달리, 설탕은 고체 상태에서 액체 상태로 전환될 때 결정 구조의 정렬이 적어져서 분자 간의 운동성이 증가합니다. 이러한 구조적 변화와 함께 에너지를 흡수하는 공간 확장 작용으로 인해 어는점이 낮아집니다.
따라서, 설탕을 포함한 용액의 어는점은 일반적인 순수한 물보다 낮게 나타납니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
설탕물의 어는점과 녹는점이 일반물보다 낮은 이유는 설탕이 물 분자 사이에 간섭하여 물 분자가 서로 결합하는 것을 방해하기 때문입니다. 물 분자는 서로 수소 결합을 통해 결합되어 있습니다. 수소 결합은 물 분자 사이에 형성되는 약한 결합으로, 물 분자의 결합 에너지는 2.42kJ/mol입니다. 설탕은 물 분자 사이의 공간을 차지하고, 물 분자와 결합하여 수소 결합을 방해합니다. 이로 인해 물 분자의 결합 에너지가 감소하고, 어는점과 녹는점이 낮아지게 됩니다.