'이온 해리 이론'이란?

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아레니우스(Arrhenius)의 이온 해리(解離) 이론

 

  

순수한 소금(NaCl)과 순수한 물은 중성의 화합물이며, 전류가 통하지 않는 부도체이다. 그러나 소금을 물에 녹이면, 나트륨은 전자를 잃어 나트륨 이온(Na⁺)이 되고, 염소는 이온을 얻어 염소 이온(Cl^-)으로 되어, 소금물은 전기가 통할 수 있게 된다. 이처럼 양이온과 음이온으로 분리되는 현상을 ‘이온 해리’(解離)라 하고, 해리되는 화합물은 ‘이온 화합물’이라 부른다. 그리고 해리에 의해 전류가 흐를 수 있게 된 물을 '전해질'(電解質) 또는 '전해액'이라 한다.

 

스웨덴의 물리화학자인 스반테 아레니우스(Svante Arrhenius 1859-1921)는 이러한 이온 해리 현상에 대한 이론(Arrhenius' Theory of Ionic Dissociation)을 1884년에 처음으로 설명했다.

 

“전해질 속에 전극을 넣으면, 음극으로는 나트륨 이온이 끌려가고, 양극으로는 염소 이온이 끌려간다.”

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또한 그는 수용액 속에 H⁺이 있으면 산성 용액이 되고, OH^-이 있으면 염기성 용액이 된다고 했으며, 수소 이온과 수산화 이온이 만나면 중성의 물(H₂O)이 된다고 설명했다. 그리고 물속에서 일어나는 화학반응은 이러한 이온의 작용이라고 주장했다. 그러나 아레니우스의 산과 염기에 대한 이론은 수용액에 대해서만 한정되어 있었다. 산과 염기에 대한 새로운 개념은 1923년 브뢴스테드-로우리(Brensted-Lowry, 브뢴스텐-로우리 참조)에 의해 다시 정의되었다.

 

아레니우스는 오늘날의 물리화학분야를 개척한 과학자 중의 한 사람이며, 그의 해리 이론은 뒷날 전기도금법을 비롯하여 여러 화학 공업에서 응용되고 있다. 아레니우스는 화학반응의 속도와 온도와의 관계를 설명하는 ‘아레니우스 방정식’을 만들었음녀, 온실가스의 영향에 대해 처음 설명하기도 했다(온실효과 이론 참조).

 

 

온실가스 감축 획기적 방안