3-3-1. 분산력


1. 분자 간에 인력이 작용한다는 증거/

2. 그러면 어떻게 인력이 생겨날까?/

3. 분산력과 분자량/반 데르 발스 힘

 

모든 물질들에 작용하는 힘에는 인력(引力=서로 당기는 힘)과

반발력(서로 밀치는 힘)이 있는데,

그 중 분자들을 모으는 힘인 인력에 관하여 알아 봅니다.

 

1. 분자 간에 인력이 작용한다는 증거

뒤집어 생각해 보자. 만일 분자 간에 끌어당기는 힘이 없다면

분자들은 모두 뿔뿔이 흩어져 제멋대로(기체 상태)일 것이나,

액체와 고체 상태가 있다는 것은 분자들이 모이게 하는

어떤 힘-인력-이 작용한다는 강력한 증거가 아니겠는가!

 

2. 그러면 어떻게 인력이 생겨날까?

분자 안에 있는 전자들은 끊임없이 움직이다가

어느 순간에 한쪽으로 치우쳐 부분적인 전하를 띨 때가 있습니다.

(+)전기를 띤 물체를 다른 물체에 가까이 가져가면

(-)전기가 생기는 것을 정전기 유도라고 하는 것은

여러분들이 이미 중학교 때 배웠을 겁니다.

이런 이유로 그림과 같이 분자들 사이에

부분적인 전하 때문에 인력이 생깁니다.

이런 종류의 분자 간 인력을 분산력이라 합니다.

 

3. 분산력과 분자량

분자 안에 갖고 있는 전자가 많을수록

순간적으로 전자가 치우쳐 생기는 전기적인 효과는 더욱 클 것이고,

분자 간에 작용하는 인력도 크리라고 생각할 수 있죠.

따라서 분산력은 전자를 많이 갖는 분자일수록 클 텐데,

전자가 많다는 것은 그만큼 분자량이 큰 것으로 해석할 수 있으므로

분산력의 크기는 일반적으로 분자량에 비례한다고 생각하면 됩니다.

무극성 분자에 작용하는 인력은 이와 같은 분산력인데

이런 종류의 분자 간 인력을 좁은 의미의 반 데르 발스 힘이라고 합니다.

넓은 의미의 반 데르 발스 힘은 분자 간의 인력을 모두 아우르는 말이죠.

정리하면, 분자량이 클수록 분산력이 크고, 끓는점이 높습니다.

분자들 사이에 인력이 크면

분자들을 흩어지게 하기(기체로 만들기)가 어렵겠죠.

액체는 인력 때문에 모여 있는 것이고,

기체는 인력의 영향을 벗어나 흩어져 있으니까

인력이 클수록 기체로 만들기가 어려울 것이고,

끓는점이 높을 수밖에 없습니다.