기름과 물과 안 섞이는 이유를 화학적으로 답을 알고자 한다면 특히 극성분자와 비극성분자이기 때문에 섞이지 않는 부분이라고 할 수 있습니다. 기름은 주로 탄소와 수소로 구성된 분자가 기본인 물질입니다. 탄소와 수소의 경우에는 서로 전자를 끌어당기는 힘이 비슷한 원소입니다. 따라서 기름 분자는 분자 전체에 전자가 고르게 퍼져 있는 부분이 있습니다. 따라서 양전하를 띠는 부분과 음전하를 띠는 부분이 나뉘지 않는 비극성 분자입니다. 아래 물에 잘 섞이는 물질과 잘 섞이지 않는 물질에 대해서 알아보겠습니다.
물에 잘 섞이는 물질, 잘 섞이지 않는 물질
분자 하나에 두 가지 극성 분자
물을 구성하는 산소와 수소는 전자를 잡아당기는 힘의 크기가 다릅니다. 따라서 전자를 더 세게 당기는 산소쪽이 마이너스 – 극이 되며 전자를 당기는 힘이 약한 수소쪽이 플러스 +극이 됩니다. 그러면 분자 하나에 두 개의 극이 존재하는 극성 분자가 되는 것입니다.
극성 분자, 비극성 분자
서로를 잡아당기는 전기적인 힘이 크게 차이 나서 두 물질을 섞어도 극성 분자는 극성 분자끼리 비극성 분자는 비극성 분자끼리만 서로 섞이게 됩니다. 물은 극성 분자, 기름은 비극성 분자입니다. 따라서 물은 물끼리 기름은 기름끼리 붙어서 서로 섞이지 않는 증상이 나타나게 됩니다. 이런 현상을 화학에서는 ‘Like disolves like’라고 하고 있습니다.
물질에 따른 용매도 다양
고체 액체 기체 의 모든 물질에 따라 용매도 다양합니다. 또한 용질에 따라 용매에 섞여 있는 상태가 변하기도 합니다. 집에서 사용하는 세제는 아기가 먹는 분유 커피나 설탕 소금 얼음은 모두 물에 잘 녹습니다. 세제나 분유를 물에 넣어 녹이면 물이 뿌옇게 되면서 가루 물질과 같은 색을 띄게 됩니다. 반면에 소금이나 설탕 같은 용질을 물에 넣었을 때는 용매 그대로의 맑은 색을 띄게 됩니다.
모든 물질이 잘 녹는 것은 아닙니다
하지만 모든 물질이 물에 잘 녹는 것은 아닙니다. 기름처럼 물과 분리 되어 물에 떠 있기도 합니다. 따라서 옷에 기름이 묻었을 때 집에서 물로 빨면 얼룩이 그대로 남습니다. 이 얼룩은 알콜이나 벤젠 같은 용매를 이용 해야 깨끗하게 지울 수 있습니다. 기름은 알콜과 벤젠에 잘 녹기 때문입니다. 그러나 알콜이나 벤젠과 같은 화학 제품 매우 위험하므로 함부로 다루어서는 안 됩니다. 알콜이나 벤젠은 물과도 잘 섞기게 됩니다. 또한 밀가루나 흙도 물에 녹지 않습니다. 물에 넣고 잘 저어도 시간이 지나면 밀가루 혹은 물과 불리 되어 바닥에 가라 않고 윗물은 점차 맑아 집니다.
물에 잘 섞이는 물질, 잘 섞이지 않는 물질 마무리
잘 아시다 시피 기름과 물이 섞이지 않습니다. 이런 이유는 두 물질 간의 분자 구조가 다르기 때문입니다. 물은 극성 분자로서 양극성을 띄고 있습니다. 또한 수소 결합을 이용하여 서로 붙어있는 경향이 있습니다. 반면 기름은 비극성 분자로서 극성을 띄지 않으며, 수소 결합과 같은 강한 결합이 없습니다.
이에 따라 물 분자는 서로 인접한 분자와 물 분자 간에 서로 인력을 발생 시키며 서로 결합하는 경향이 있어 섞이는 반면, 기름 분자는 서로 간의 인력이 약하기 때문에 서로 분리되어 있는 경향이 있습니다. 이러한 분자 구조적인 차이 때문에 기름과 물은 서로 섞이지 않는 것입니다.