물에서 전기는 왜 잘 통하는 건가요?
물에서는 전기가 빠른 속도로 잘 통할 수 있는데,물에서 전기는 왜 잘 통하나요? 물에서 전기가 잘 통하는 이유와 원리를 알려주세요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
순수한 물은 전기가 거의 통하지 않습니다. 하지만 일상생활에서 물에 손이 닿으면 감전될 위험이 있는 이유는 물에 이온이라는 특별한 입자들이 존재하기 때문입니다.
이온은 전자를 얻거나 잃어서 전하를 띠는 원자 또는 분자입니다. 양성자를 잃고 음전하를 띠는 이온을 음이온, 전자를 잃고 양전하를 띠는 이온을 양이온이라고 합니다.
물은 자체적으로 이온화(H2O ⇌ H+ + OH-)하여 양성자(H+)와 수산화 이온(OH-)을 생성합니다. 이 밖에도 소금(NaCl)과 같은 불순물이 물에 녹으면 양이온(Na+)과 음이온(Cl-)으로 분리되어 이온 농도를 높입니다.
이온은 전기장에 힘을 받아 이동하며 전류를 흐르게 합니다. 이온 농도가 높을수록 물의 전기 전도도가 높아져 전기가 더 잘 통하게 됩니다.
전기장이 걸리면 이온이 양극과 음극으로 이동하여 전류를 형성합니다.
이온 농도가 높을수록 더 많은 전하 운반자가 존재하여 전기 전도도가 높아집니다.
소금, 염산, 황산 등 이온성 화합물은 이온 농도를 높여 전기 전도도를 증가시킵니다.
이온 농도가 낮아 전기가 거의 통하지 않습니다.
높은 전압이 가해지면 물이 분해되어 산소와 수소 가스를 생성합니다.
물이 젖은 상태에서 전기 제품을 만지면 감전될 위험이 높아집니다.
물에서 전기가 잘 통하는 이유는 물에 이온이 존재하기 때문입니다.
이온은 전기장에 의해 이동하여 전류를 형성하며,
이온 농도가 높을수록 전기 전도도가 높아집니다. 하지만 순수한 물은 이온 농도가 낮아 전기가 거의 통하지 않으며, 높은 전압에서는 물이 분해되어 위험할 수 있습니다.
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