안녕하세요.
제주도에서 중·고등학생을 대상으로 개인&그룹 과학수업을 하고 있는 달빛과학 입니다.
식빵을 적당히 구우면 빵의 맛이 더 좋아지지만, 너무 많이 구워서 태우면 빵의 맛이 변해서 쓴맛이 납니다. 맛이 변했다는 이야기는 빵을 이루고 있는 성분의 성질이 변한 것이죠.
우리 주변의 물질들은 계속 변화합니다. 성질이 달라지는 변화도 있고, 성질은 변하지 않으면서 상태만 달라지는 경우도 있지요. 물질의 변화를 이렇게 두 가지로 구분해서 알아보도록 합시다.
*** 분자의 개념
이 단원의 학습을 위해서 원자와 분자의 개념을 확실하게 복습해야합니다.
아주 중요한 내용만 정리를 하고 나머지 부분은 아래 링크를 걸어두었으니 2학년 때 배운 화학 기초를 한 번 더 읽어봐주세요 ^^
■ 분자 [molecule, 分子]
- 원자끼리 화학적으로 결합하여 만들어진 입자
- 자연 상태로 존재할 수 있는 순수한 물질의 최소 단위
- 물질의 성질을 가지는 가장 작은 입자 (그래서 분자가 깨지면 성질이 변해요!)
- 분자는 온도와 압력에 따라 고체, 액체, 기체로 상태변화를 합니다.
■ 분자 개념 이해하기
우리가 마시는 물은 수많은 물 분자로 이루어져 있습니다. 그림처럼 물 분자 하나는 산소 원자 1개와 수소 원자 2개가 만나서 만들어집니다. 산소 원자와 수소 원자는 물이 가지고 있는 성질(색깔이 없고, 흐르고, 맛이 없고, 마실 수 있는.. 등등)이 전혀 없습니다. 하지만 산소 원자와 수소 원자가 만나서 물 분자가 되면 '물의 성질'을 최초로 가진 새로운 물질이 탄생하죠.
산소 원자 1개는 우리가 알고 있는 '산소 기체'의 성질을 가지고 있지 않습니다. 산소 원자 2개가 모여 '산소 기체 분자'가 되어야 생명체가 호흡을 할 수 있는 성질을 띄는 '산소'가 되는 것입니다.
이것이 바로 분자의 개념입니다. 그렇기 때문에 원자의 배열이 변하면(분자가 깨지면) 물질의 성질도 변하게 되는 것입니다.
*** 물리 변화 [physical change, 物理變化]
물리 변화란 성질은 변하지 않고, 모양이나 상태만 변화하는 현상을 말합니다.
성질이 변하지 않았다는 건 분자가 깨지지 않는 변화라고 할 수 있겠죠.
▶ 상태의 변화
고체에서 액체로, 액체에서 기체로 변하는 상태 변화는 성질이 바뀌지 않기 때문에 물리 변화라고 할 수 있습니다.
▶ 모양의 변화
연필이 부러지거나 유리잔이 깨지는 것처럼 모양만 변화하는 것도 물리 변화입니다.
▶ 용해, 확산
소금이 물에 녹거나, 향수의 향이 멀리까지 퍼지는 현상도 물리 변화의 한 예입니다.
*** 화학 변화 [chemical change, 化學變化]
화학 변화란 성질이 변화하는 현상입니다.
원자의 배열이 바뀌어 새로운 분자가 되는 것입니다.
▶ 맛, 냄새, 색깔의 변화
음식이 상하거나, 깎아놓은 사과의 색깔이 변하는 등의 변화는 화학 변화입니다. 성질이 변한 것이죠.
▶ 연소, 앙금 생성 등의 화학 반응
나무가 불에 타거나, 석회수에 입김을 넣어서 뿌옇게 흐려지는 등의 화학 반응은 모두 화학 변화의 예입니다. 새로운 분자가 생성되는 것이죠.
*** 물리 변화 vs 화학 변화
이 소단원에서는 물리 변화와 화학 변화에서 변하는 것과 변하지 않는 것을 구분하는 문제가 자주 출제됩니다. 개념과 차이점을 정확하게 나누어봅시다.
■ 공통적으로 변하지 않는 것
물리 변화나 화학 변화 모두 원자의 종류와 개수는 변하지 않습니다. 물질을 이루는 기본 알갱이는 없어지거나 변하지 않는 것이죠. 그래서 물질의 질량도 변하지 않습니다.
■ 물리 변화
물리 변화에서는 분자의 배열만 변합니다.
분자의 종류와 개수는 변하지 않기 때문에 물질의 성질도 변하지 않습니다.
■ 화학 변화
화학 변화에서는 원자의 배열이 바뀌고, 그에 따라 분자의 종류와 개수도 변화하기 때문에 물질의 성질도 변화합니다. 공통적으로 변하지 않는 것을 빼놓고 모두 변한다고 생각하면 됩니다.
물리 변화와 화학 변화의 가장 큰 차이는 '분자의 변화에 따른 성질의 변화'입니다. 두 가지 변화의 차이점을 단순히 암기하지 마시고 분자에 대한 개념부터 이해하고 공부하면 쉽게 관련 문제를 해결하실 수 있을겁니다. 항상 원리와 개념이 가장 중요하다는 것을 꼭 기억해주세요 ^^
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