물 분자의 크기 임니다
알칼리수
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장수촌
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온천수(미네랄수)
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수돗물
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우물물
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증류수
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빗 물
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나머지는 보조 자료임니다.
1. 물의 구조
물은 두 개의 수소와 한 개의 산소로 이루어져 있습니다.
화학식은 H2O이며 분자량은 18이며
수소(원소기호 1, 원자량 1) 2개
산소(원소기호 8, 원자량 16) 1개
두 개의 수소원자 사이에는 105도 각도로
결합되어 있습니다.
고체, 액체, 기체상태의 세가지 물의 성상을 우리가 생활하는 일상에서 쉽게 볼 수 있는데
각각의 성상에서 물분자의 존재 상태는 여러 형태로 달라 집니다. 고체상태인 얼음결정 속에서
는 수소결합에 의한 육각결정구조를 기체상태인 수증기 속에서는 각각의 독립된 분자로 존재
하는 특성이 있으며 액체 상태에서의 물은 공유결합과 수소결합의 구조를 가지고 있습니다.
이러한 수소결합은 물이 아주 다양하고 특이한 성질을 갖게 합니다.
2. 물의 형태
물은 3가지 형태로 존재합니다. 고체 상태인 얼음, 액체 상태인 우리가 보통 이야기하는 물,
기체 상태인 수증기로 존재합니다.
얼음이 녹아서 물이 되는 것을 융해, 반대로 물이 얼음으로 되는 것을 응고, 물이 수증기가
되는 것을 기화, 반대로 수증기가 물이 되는 것을 액화, 얼음 표면을 눈 여겨 보면 적은 양의
수증기가 보이는데 이와 같이 고체에서 액체 상태를 거치지 않고 바로 기체로 되는 것을 승화,
반대로 기체에서 바로 고체로 되는 것도 승화라고 합니다.
물의 세가지 형태를 서로 변화하게 하기 위해서는 열이 필요하며 변화 용어에 '열'자을 붙여
사용합니다. 물이 수증기가 되는 데 필요한 열을 기화열, 얼음을 녹이는 데 필요한 열을 융해열
이라 하며 융해열은 80Kcal/Kg℃로 매우 크기 때문에 이 세상에 존재하는 생물체들이 쉽게 얼어
버리지 않고 살 수 있는 것입니다.
또한 물은 0℃의 어는 점과 100℃의 끓는 점 사이에서 액체 상태를 유지하고 있는데 온도의 범
위가 매우 넓어 많은 생물들이 생활하기에 아주 적합한 매체가 되고 있는 것입니다.
3. 물의 성질
우리가 매일 쓰고 있는 물은 참으로 많은 성질을 갖고 있습니다.
1) 녹이는 성질
물은 이 세상에 존재하는 물질 중에서 가장 우수한 용매라 할 수 있습니다. 물 속에는 많은
물질들이 녹아 있으며 사람이나 모든 생명체들은 자신이 생명을 유지하기 위해 그것을 이용합
니다. 그렇기 때문에 물은 모든 생명체의 생명을 유지하는 원천이며 그래서 우리는 많은 곳에
서 라는 글귀를 보게 됩니다.
물이 모든 물질을 다 녹일 수 있는 것은 아니지만 대부분의 물질들이 아주 적은 양이나마 물
에 녹으며 이렇게 물이 모든 물질의 용매로 작용할 수 있는 것은 물의 분자 구조상 두 개의 수소
원자가 105도의 각으로 결합되어 한쪽은 양의 전하가 세고 한쪽은 음의 전하가 세기 때문으로
알려져 있습니다.
지하수에는 많은 양의 칼슘, 마그네슘과 같은 미네랄 성분이 많이 들어 있는데 이는 빗물이
땅 속으로 스며드는 동안 토양 속에 들어 있는 미네랄 물질들을 물이 용매로 작용하여 녹여
들어간 까닭입니다.
2. 표면장력(Surface tension)
이 세상의 모든 물질들은 서로 당기는 힘이 있습니다. 물에서도 물 분자사이에는 물 분자끼
리 모든 방향에서 서로 끌어당기는데 이 힘을 응집력이라 하며 물 분자와 과 다른 분자사이에
당기는 힘을 부착력이라 합니다. 그런데 이 응집력과 부착력은 같지 않기 때문에 이 힘의 차이
로 생기는 힘이 표면장력입니다.
이른 아침 나뭇잎에 이슬방울이 맺혀있는 것을 종종 봅니다. 이슬 방울이 동글동글한 것은
물 분자 사이에 당기는 힘인 응집력과 물 분자와 공기 분자가 당기는 힘인 부착력 중 응집력이
훨씬 크기 때문에 이슬 방울이 동글동글한 것입니다.
하늘에서 떨어지는 빗물이나 물 위로 튀어오르는 물방울이 다 같은 성질때문입니다.
그런데 물이 담긴 그릇에 쇠못을 담그었다가 위로 당기면 물이 못에 달라붙는데 이러한 현상
이 표면장력 때문에 생기는 것입니다. 따라서 물과 공기사이의 표면장력은 본질적으로 물 단독
의 성질이 되는 셈입니다.
3. 모세관 현상
물 속에 가느다란 관을 세워 놓아보면 관속으로 물이 따라 올라가는 것을 볼 수 있는데 이것은
관 속에 들어 있는 물의 무게보다 관 표면과 물 분자 사이에 발생하는 부착력이 크기 때문에 생
기는 현상이며 이를 모세관현상이라 합니다.
4. 밀도(Density)
"솜 1Kg과 쇳덩어리 1Kg 중 어느 것이 무거울까?"
가끔 이런 질문을 장난 삼아 하는 경우가 있습니다. 어떨결에 쇳덩어리가 무겁다고 대답하
는 사람들을 종종 보는데 그것은 같은 크기에서 쇠가 무겁다는 인식이 깊이 박혀있기 때문입
니다.
밀도란 일정한 크기에서의 물체의 무게를 나타내는 단위로 즉 다른 물체의 질량과 부피사이
의 차이를 비교하는데 사용하는 단위입니다. 이 세상에 존재하는 거의 모든 물체들은 온도에
올라감에 따라 부피가 커집니다. 따라서 부피와 질량의 관계인 밀도도 온도에 따라 영향을 받게
되는 것입니다.
물의 경우에는 4℃에서 밀도가 1.0Kg/ℓ로 가장 큰 값을 나타냅니다. 즉 4℃에서의 물이 얼음
보다도 그 보다 온도가 높은 물보다도 무겁다는 이야기입니다.
이러한 물의 특성으로 나타나는 현상들을 우리는 일상에서 종종 보게 되는데 남극 바다에
둥둥 떠다니는 얼음 덩어리나 겨울이 되면 강에 얼음이 강 표면에서부터 얼기 시작하는 것 등이
이러한 이유 때문입니다.
물은 4℃까지 밀도가 상승하다가 다시 온도가 높아질수록 밀도가 낮아집니다.그러므로
여름에 호수의 물은 밑으로 갈수록 온도가 낮아 안정화되어 있습니다. 가을을 지나 겨울이 다가
오면 호수 표면의 물의 온도가 점점 낮아져 물이 무거워지면 표면의 물들은 호수 바닥으로 움직
이고 아래의 물들은 상대적으로 가벼워져 표면으로 올라오는 물의 순환을 한번 일으킵니다.
이러한 자리 바꿈 현상을 Turn Over라 합니다.
익명 작성일 - 