전해질

요약 물 등의 용매에 녹아서 이온으로 해리되어 전류를 흐르게 하는 물질.

전해질의 의미
설탕은 물에 잘 녹는 물질이다. 설탕을 물에 넣으면 중성 상태의 분자 하나하나가 떨어져 나와 수용액 속을 돌아다닌다. 그런데 소금의 경우는 약간 다른 양상을 보인다. 소금 역시 물에 잘 녹는 물질이며 입자들이 수용액 속에 고루 퍼지게 되는데, 이때 소금은 Na⁺ 입자와 Cl^- 입자의 형태로 이온화된다. 즉 전하를 띤 이온들이 물 속에 녹아 있는 것이다. 물에 녹아 중성의 분자 상태로 존재하는 설탕과 달리, 소금처럼 물에 녹였을 때 해리되어 이온 상태로 존재하는 물질을 전해질이라 한다. 설탕처럼 물에 녹아 전류를 흐르게 하지 못하는 물질은 비전해질이라 한다.

 

전해질의 전기분해
전해질은 물에 녹아 전하를 띤 입자를 만들기 때문에 전류를 흐르게 할 수 있다. 먼저, 전해질을 용매에 녹여 전해질용액을 만든 후, 용액에 전극을 담그고 전원 장치를 연결하면 전류가 흐른다. 이때 양 극에서 화학적인 변화가 일어나 전기 분해가 가능해진다.
예를 들어, 이온결합 물질인 염화구리는 물에 녹아 Cu²⁺와 Cl^-를 1:2의 비율로 만드는 전해질이다. 이때 용액에 전류를 통하게 하면 (-)극에서는 Cu(s)가 만들어지고 (+)극에서는 Cl₂(g)가 만들어진다. 이렇게 전해질은 전류를 이용해 분해할 수 있다.

전해질 용액의 입자 수
전해질은 용매에 녹이면 입자의 수가 달라진다는 점에 유의해야 한다. NaCl(s) 입자 하나가 물에 녹아 Na⁺와 Cl^-, 두 개의 입자를 만들고 CuCl₂(s)는 물에 녹아 Cu²⁺, Cl^-, Cl^-, 이렇게 총 세 개의 입자를 만든다. 따라서 입자의 수에 비례하여 나타나는 성질을 판단할 때에는 이온화되어 몇 개의 입자가 생기는지 잘 파악해야 한다. 예를 들어, 소금물의 삼투압을 생각해보자. 삼투압은 용질 입자 수에 비례하여 나타난다. 물에 1몰의 소금(NaCl)을 넣었다면, 이온화에 의해 용액 속에는 1몰이 아닌 2몰의 입자(Na⁺, Cl^-)가 들어 있는 것이다. 따라서 삼투압 계산 시, 2몰의 입자가 존재하는 것으로 계산해야 한다.