물질의 물리적 성질에 대하여

물질의 물리적 성질에 대하여

물질의 물리적 성질에 대하여

 

물질의 물리적 성질은 그 물질의 고유한 화학적 성질을 변화시키지 않고 인지되거나 관찰될 수 있는 특성입니다. 이와 달리, 물질의 화학적 특성은 화학적 반응을 수행함으로써 관찰되고 측정될 수 있는 특징으로, 물질의 화학적(원자 또는 분자) 구조를 변화된다는 것이수 특징입니다.

 

물리적 특성에는 굉장히 광범위한 특성들이 포함되는데 주로 세기 성질(Intensive property)과 크기 성질(extensive property), 그리고 등방성(isotropic)과 이방성(anisotropic) 성질로 분류됩니다.

 

세기 성질과 크기 성질

 

세기 성질은 시료의 크기 또는 양과 무관한 물리적 특성입니다. 세기 성질의 대표적인 예로는 끓는점, 물질의 상태(고체, 액체, 기체), 밀도 등이 있습니다. 크기 성질은 시료에 포함된 물질의 양에 따라 변화하는 물리적 특성입니다. 대표적인 예로는 질량과 부피 등이 있습니다.

 

등방성과 이방성

 

등방성은 시료의 방향이나 관찰되는 방향에 따른 의존성이 없는 물리적 특성입니다. 이에 반해 이방성은 시료의 방향 또는 특성을 관찰하는 방향에 따라 그 특성이 다르게 나타나는 물리적 특성입니다. 일반적인 재료의 경우 대부분 등방성이지만 특정 방향으로 배향되거나 압축된 시료, 또는 특정 방향으로 성장된 단결정의 경우 이방성을 보이는 경우가 있습니다. 등방성과 이방성의 경우 광학 재료 또는 기계 재료를 구분하는데 기준이 되기도 합니다.

 

물질의 물리적 특성의 예

 

화학 반응이 수반되지 않은 상황에서 감지하고 측정할 수 있는 모든 특성은 물리적 특성입니다. 구체적인 물리적 특성의 예는 아래와 같습니다.

 

색깔

모양

밀도

온도

끓는점

전기전도도

점도

압력

강도

용해도

전하

 

화학결합과 물질의 물리적 특성의 관계

 

화학 결합의 성질은 물질의 물리적 특성 발현에 매우 중요한 역할을 합니다. 이온결합 물질에 포함된 이온은 서로 다른 부호의 이온을 끌어당기며 같은 부호의 이온을 밀어냅니다. 이에 반해 공유결합 물질의 원자는 다른 원자를 당기거나 밀지 않고 상대적으로 안정적으로 존재합니다. 이러한 결합 특성의 차이로 인해 대체적으로 이온결합 물질은 공유결합 물질보다 상대적으로 높은 녹는점과 끓는점을 가지는 경향이 있습니다.

 

녹는점 이외에 다른 물리적 특성도 물질의 결합에 따라 차이가 있습니다. 이온결합 물질은 용매에 용해되거나 또는 직접 용융될 때 전기 전도성을 가지는 반면 공유결합 물질은 전기 전도성이 낮은 경향이 있습니다. 또한 이온결합 물질은 대체로 상온에서 결정성을 가지는 고체인 반면 공유결합 물질은 고체 뿐 아니라 액체 또는 기체상태로도 존재합니다. 이온결합 물질은 극성 용매에 잘 용해되지만 공유결합 물질은 비극성 물질에 용해되기 쉽습니다.

 

물질의 화학적 특성

 

물질의 화학적 특성은 시료의 화학적 특성을 변경하여 관찰 할 수 있는 물질의 특성을 의미합니다. 화학적 특성의 예로는 가연성, 반응성 및 독성 등이 있습니다. 여기서 언급된 화학적 특성들은 각각 연소, 화학종과의 화학반응, 유기체와 물질의 화학반응을 통해 확인할 수 있습니다.

 

화학적 변화와 물리적 변화

 

문자 그대로 화학적 특성과 물리적 특성은 화학적 변화 및 물리적 변화와 관련이 있습니다. 물리적 변화는 시료의 모양이나 형태를 바꿀 수 있지만 화학적 성질을 바꿀 수는 없습니다. 화학적 변화는 물리적 변화와 달리 화학적 반응으로 원자 또는 분자 수준에서 시료가 재배열되는 과정이 포함됩니다.