우리는 섞일 수 있을까요? (식초/물엿/식용유)

 

 

섞으면 어떻게 될까요? (식초/ 물엿/ 식용유)

 

 

 

안녕하세요. 롯데정밀화학 유쾌발랄소화제의 화통이입니다.

오늘은 여러분에게 질문 하나를 드리려고 합니다!

위에 보이듯이 제가 식초와 물엿, 식용유를 준비했습니다.

세가지 액체를 한번에 섞으려고 하는데요. 어떤 결과를 가져올까요?

식용유가 가장 아래에 올 것인가 아니면 두 가지 액체만 섞일 것인가....

그럼 이제 섞어보겠습니다!

 

 

 

 

신기하지 않나요! 보시면 물엿 그리고 식초, 식용유 순으로 쌓이는데요.

왜 이런 순서로 쌓이는지, 층분리는 왜 일어나는지 이제부터 설명드리겠습니다.

 

 

 

서로 다른 액체가 순서대로 쌓이는 것은 바로 밀도 차이 때문입니다.

밀도란 부피에 대한 질량의 비를 의미하는 것으로 위와 같이 단위부피당 가장 무거운 물엿이 가라앉고 그 다음 식초, 식용유 순으로 밀도의 상대적 크기를 알 수 있습니다.

 

세가지 액체 모두 성분의 차이 때문에 밀도를 정확하게 알 수는 없지만 대략적으로 물엿은 약1.1 g/cm³ 이상, 식초는 아세트산의 밀도가 약 1.05 g/cm³임을 볼 때 물과 섞여있어 이보다 약간 못미치는 정도의 값을 가질 것으로 예상됩니다.

식용유는 물에 부으면 둥둥 뜨는 현상을 볼 수 있듯이 0.8g/cm³이상 1.0g/cm³ (물의 밀도) 사이의 밀도를 가집니다.

 

세가지 액체가 순서를 이루면 쌓이는 것은 이해가 되셨나요?

혼합물에서 섞이는 원리에 대해 한가지 더 설명드릴게요.

 

 

사람사이에도 '케미'라는게 있다고 하잖아요. 이 사람과는 처음 봤음에도 불구하고 금방 친해지거나 잘 맞는다는 느낌이 들 때 바로 케미가 있다고 하죠!

분자들도 똑같답니다. 잘 어울리고 친밀한 분자들이 따로 있고 그들 사이에는 당기는 힘이 존재하죠. 그 분자들을 친밀한지 안 친밀한지 구분하는 기준이 바로 극성/ 무극성입니다.

 

 

위에 보이시는 물분자(H2O)가 대표적인 극성분자입니다. 극성이란 분자의 구조에서 전자의 배치가 대칭을 이루지 않고 한 쪽으로 치우치는 형태를 말하는데요. 위의 물분자 구조가 극성인 이유는 산소와 연결되지 않은 부분에 결합하지 않은 전자가 두 쌍이나 존재해서 비대칭형태를 이루고 있기 때문에 양전하와 음전하의 무게중심이 일치하지 않기 때문이랍니다.

 

 

 

반대로 무극성은 전하가 대칭을 이루는 형태로 대표적인 것이 이산화탄소(CO2)분자 인데요. 산소를 2개 가지고 있다는 것이 물분자와 상당히 비슷한 구조입니다. 차이가 있다면 이산화탄소 분자는 굽은형이 아닌 일직선 구조를 가지고 있다는 점이죠! 이것은 합하지 않은 전자쌍이 존재하지 않고 원소들 간에 작용하는 힘이 대칭을 이루고 있다는 증거입니다.

 

에탄올이나 물은 극성, 벤젠이나 이산화탄소는 무극성 분자의 예로 극성은 극성끼리 섞이고 무극성은 무극성끼리 섞이려고 합니다. 성향이 비슷한 사람끼리 쉽게 친해지고 케미가 맞다고 하는게 분자와도 어떻게 비슷한지 아시겠죠?

 

이 원리를 앞서 한 실험에도 적용해보자면 식초는 물과 아세트산으로 이루어진 극성물질, 식용유는 무극성 물질이기 때문에 서로 섞이고 싶어하지 않아 계속 저어줘도 층을 유지하는 현상을 보이는 것이랍니다.

 

혼합물의 성질에 대해 예전에도 한번 설명 드린 적이 있는데요. 아래 게시글 참고하시면

도움이 될 것 같습니다. 그럼 화통이는 재밌는 실험 아이템을 구상해서 다시 찾아오도록 하겠습니다.

 

 

계면활성제란? 생활 속에서 만나는 계면활성제

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