혼합물

1. 개요[편집]

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混合物 / mixture

두 가지 이상의 물질이 반응하지 않은 상태로 섞여 있는 상태를 의미한다. 여기서 반응이 중요한 부분인데, 반응을 해버리면 화합물이 되어 순물질이 되어버리기 때문이다.[1]

순물질과는 달리 혼합물은 끓는점, 녹는점을 알아내기가 어려운데, 구성 성분 각각의 상평형이 얽혀 헬게이트가 되기 때문이다. 예를 들어 부동액으로 쓰이는 에틸렌 글라이콜은 그 자체로는 녹는점이 -12.9℃이지만, 물과 섞으면 최저 -64℃까지 액체인 상태를 유지한다.

혼합물의 특징 중 하나로 질량은 유지되지만 부피는 더 줄어들 수 있다. 입자의 크기가 다른 물질이 섞일 경우 큰 입자의 틈새로 작은 입자가 끼어들어가기 때문에 그만큼 부피가 줄어든다. 간단히 알 수 있는 예로, 콩과 좁쌀을 각각 100ml씩 메스 실린더에 넣은 다음 그것을 섞은 채로 다시 메스 실린더에 넣어 보면 200ml가 안 되는 것을 볼 수 있는데, 알갱이가 큰 콩 사이의 빈 틈으로 알갱이가 작은 좁쌀이 끼어들어가 그만큼 부피가 줄어들기 때문이다.

2. 분류[편집]

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혼합물의 종류는 입자의 분산 정도에 따라 분포가 균일한 것부터 차례대로 균일 혼합물, 불균일 혼합물, 콜로이드로 나뉜다. 원래는 균일과 불균일로만 분류되었다가, 1861년 콜로이드의 개념이 정립되면서 3종으로 정리되었다.

2.1. 균일 혼합물[편집]

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均一 混合物 / homogeneous mixture

용액이라고도 한다. 혼합물 가운데 혼합물의 입자(분자, 원자, 이온)들이 골고루 섞여 있는 것을 균일 혼합물이라고 한다. 혼합물은 두 종류 이상의 물질이 화학적 반응을 일으키지 않고 단순히 물리적으로만 섞여 있는 상태를 말한다. 그래서 혼합물로 구성되어 있는 물질은 그 성질을 그대로 가지고 있다.

대부분 시간이 지나도 물질의 성질이 변하지 않는데 각각 고유의 성질을 나타내는 분자가 잘 섞여 있고 확산의 법칙에 의하여 늘 농도를 균일하게 유지하기 때문이다.
탄산음료, 설탕물, 소금물, 공기처럼 어느 부분을 취해도 같은 성분을 발견할 수 있다.

2.2. 불균일 혼합물[편집]

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不均一 混合物/ heterogeneous mixture

측정하는 부분에 따라 조성이 다른 혼합물을 뜻한다. 용매에 용질이 잘 녹지 않는다면 대부분 불균일 혼합물이라 할 수 있다.

흙탕물과 같은 예가 있다. 흙은 물에 잘 녹지 않기 때문에 흙탕물 속에 불균일하게 녹아 있고 일부는 바닥에 가라앉아 있다. 이와 대조적인 것으로 균일 혼합물이 있는데, 균일 혼합물의 대표적인 예인 소금물에 소금이 과포화되어 있다면 이는 불균일 혼합물이라 할 수 있다. 또한 대부분의 암석은 불균일 혼합물이라 할 수 있다.

예전에는 우유도 불균일 혼합물에 포함되었었으나, 이후 콜로이드로 재정의되었다.

2.3. 콜로이드[편집]

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  자세한 내용은 콜로이드 문서를 참고하십시오.