화학에서 물질의 분류와 성질

물질의 분류

물질이란 공간을 채우는 질량을 가지고 있는것을 말합니다. 화학이라는 학문은 이 물질의 변환에 관한 연구를 하는 학문으로 모든 물질은 이론적으로 고체, 액체 또는 기체 상태로 존재한다고 규정할 수 있습니다. 고체는 정해진 모양을 갖는 단단한 상태이고, 액체는 고체보다 단단하지 않고 흐를 수 있는 상태로 규정할 수 있습니다. 기체는 유체의 특성을 지니지만 무한히 팽챙할 수 있다는 점에서 액체와 차이가 있습니다. 물질의 세가지 상태는 물질의 조성을 바꾸지 않으면서 상태가 바뀌는 과정을 겪습니다. 얼음이 물이되고 물이 수증기가 되는 과정을 예로 들 수 있습니다. 열을 가해 고체가 액체가 되는 과정의 전이가 일어나는 온도를 녹는점이라고 표현하며, 액체가 끓어 기체가 되는 전이가 일어나는 온도를 끓는점이라고 합니다.

순물질과 혼합물

순물질은 일정한 조성을 가지면서 특징이 있는 성질을 갖는 물질을 말합니다. 순물질들은 조성이 서로 다르고 모양이나 냄새, 맛 등이 모두 다른 성질들에 의해 구분될 수 있습니다. 순물질은 지금까지 약 2천만종 이상이 알려져 있습니다. 혼합물이란 독특한 성질을 유지하고 있는 순물질들이 두 가지 이상 조합된 것을 말합니다. 혼합물은 일정한 조성을 갖지는 않습니다. 섞이는 비율에 따라 안에 포함된 순물질들의 농도가 달라질 수 있습니다. 혼합물의 조성은 용액 전체에서 동일하게 존재할 경우 균일 혼합물이라고 부르고, 고르지 못한 조성을 갖는 형태의 혼합물은 불균일 혼합물이라고 부릅니다. 혼합물들은 물리적 특성을 이용하여 각각의 순물질로 분리할 수 있습니다.

원소와 화합물

순물질을 구성하는 것은 원소 또는 원소의 화합물이라고 할 수 있습니다. 원소란 화학적으로 더 간단한 순물질로 더이상 분해가 되지 않는 상태의 물질을 의미합니다. 우리가 화학 시간에 배워 알고 있는 원소 주기율표에 쓰여있는 것들이 바로 원소입니다. 원소를 나타낼 때에는 항상 첫 문자는 대문자로 표기합니다. 두번째 문자는 반드시 소문자를 사용하는데 이를 어기면 전혀 다른 물질로 표기될 수 있으므로 주의가 필요합니다. 예를 들어 Co라고 쓰면 이것은 코발트를 의미하는데 CO라고 쓰면 이것은 일산화탄소를 의미합니다. 화합물이란 두가지 이상의 원소들이 정해진 비율에 따라 화학적인 결합을 통해 만들어진 물질을 의미합니다.

물리적 성질과 화학적 성질

물질의 색이나 밀도, 끓는점, 녹는점 등이 바로 물질의 물리적 성질이라고 할 수 있습니다. 물리적 성질은 물질의 조성을 변화시키지 않고도 관찰할 수 있는 성질들을 의미합니다. 물리적 성질은 크기 성질과 세기 성질이라는 특성으로 분류가 됩니다. 크기 성질이란 질량, 길이, 부피 등이 해당되고 세기 성질에는 온도, 밀도, 녹는점 등이 해당됩니다. 화학적 성질이라는 것은 이를 관찰하기 위해서는 화학적인 변화를 일으켜서 확인할 수 밖에 없는 특성을 말합니다. 화학적 성질의 예로는 부식 과정이나 연소, 소화 과정등이 해당됩니다.

질량과 무게의 차이

질량 mass라는 것은 물체의 물질의 양을 측정한 값을 말합니다. 그리고 무게 weight라는 것은 중력이 물체에 작용하는 힘을 뜻합니다. 일상적으로 우리는 질량과 무게를 혼동하여 사용하지만 화학적으로는 질량과 무게는 전혀 다른 의미를 갖습니다. 어느 한 물체가 있을 때 이것의 고유 물질의 양이 1kg이라고 한다면 이것의 무게는 지구에서는 1kg이겠지만 달과 같이 지구보다 중력이 6배나 약한 곳으로 가면 무게는 1/6로 감소하게 됩니다. 질량의 기본 단위는 SI단위를 사용합니다. 화학에서 단위가 통일되어야 하므로 미국 등에서 사용하는 파운드, 인치 등의 단위보다는 기본 SI단위를 사용하여 표기해야 합니다.

기본 SI단위란

기본 SI단위는 우리나라에서 통상 사용하는 단위들이 이에 해당합니다. 미터, 킬로그램, 초, 암페어, 켈빈, 몰 등이 이에 해당합니다. SI단위라는 것은 1960년 국제 회의에서 수정하여 만든 단위로 국제 단위계라는 뜻입니다. 영어로는 International system of unit이라고 표현하며 줄여서 SI라고 말합니다.