#9 끊는점과 녹는점- part 1

물질의 특성 · 녹는점과 끓는점

녹는점과 끓는점

물질마다 정해진 온도가 있다 — 그게 바로 물질을 구별하는 열쇠다

Part 1 · River Cottage

모찌: "아빠, 얼음이 10g이든 20g이든 똑같이 0℃에서 녹아요?"

아빠: "응. 양이 달라도 온도는 같아. 그게 바로 녹는점이야."

모찌: "그럼 끓는점도요?"

아빠: "물은 언제나 100℃에서 끓어. 지금부터 그 이유를 알아보자."

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녹는점과 끓는점이란?

구분	정의	상태 변화
녹는점	고체가 액체로 녹는 동안 일정하게 유지되는 온도	고체 → 액체
끓는점	액체가 기체로 기화하는 동안 일정하게 유지되는 온도	액체 → 기체
어는점	액체가 고체로 굳는 동안 일정하게 유지되는 온도 같은 물질이면 녹는점과 어는점은 항상 같다 — 얼음은 0℃에서 녹고, 물은 0℃에서 언다. 방향만 반대일 뿐 온도는 같다.	액체 → 고체

상태가 변하는 동안(고체 → 액체, 액체 → 기체) 온도는 변하지 않는다. 열이 가해지지만, 그 열이 전부 상태 변화에 사용되기 때문이다.

* 얼음을 가열하면 온도가 오르다가 0℃에서 멈춘다. 열을 계속 가하고 있는데도 온도가 안 오르는 이유는, 그 열이 고체를 액체로 바꾸는 데 전부 쓰이기 때문이다. 얼음이 다 녹고 나서야 비로소 온도가 다시 오르기 시작한다.

상태가 변하는 동안 온도는 일정하다 — 열이 온도가 아닌 상태 변화에 사용되기 때문이다.

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성질 1 — 양에 무관하다

얼음이 10g이든 20g이든, 물 10mL든 20mL든 — 녹는점과 끓는점은 변하지 않는다. 단지 양이 많으면 상태가 바뀌는 시간이 더 오래 걸릴 뿐이다.

물의 양	끓는 온도	끓을 때까지 걸리는 시간
10 mL	100℃	빠름
20 mL	100℃	느림 (더 오래 걸림)

양이 달라도 온도는 같다 → 녹는점·끓는점은 물질의 양에 무관한 특성이다.

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성질 2 — 물질마다 다르다

같은 조건(1기압)이라면 물질의 종류가 다르면 녹는점과 끓는점도 다르다. 그래서 이 값을 비교하면 어떤 물질인지 구별할 수 있다.

물질	녹는점	끓는점	실온(25℃) 상태
물	0℃	100℃	액체
에탄올	−114℃	78℃	액체
메탄올	−98℃	65℃	액체
팔미트산	62.5℃	—	고체
질소	−210℃	−196℃	기체
염화 나트륨(소금)	802℃	—	고체

실온(25℃)에서의 상태도 녹는점·끓는점으로 설명된다. 녹는점 < 실온 < 끓는점이면 액체, 끓는점 < 실온이면 기체, 녹는점 > 실온이면 고체다.

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이용 — 녹는점·끓는점으로 물질을 구별한다

미지의 물질이 있을 때 녹는점이나 끓는점을 측정해 알려진 값과 비교하면 어떤 물질인지 확인할 수 있다.

모찌: "그럼 금반지가 가짜인지 진짜인지도 알 수 있겠네요?"

아빠: "맞아. 금의 녹는점은 1064℃야. 그 온도에서 녹으면 진짜 금이고, 아니면 다른 물질이 섞인 거지."

이용	원리
녹는점이 낮은 것	고체 점착제, 퓨즈, 땜납 — 낮은 온도에서 녹아야 기능함
녹는점이 높은 것	텅스텐 전구 필라멘트 (녹는점 3422℃) — 고온에서도 녹지 않아야 함
끓는점이 낮은 것	액체 질소 이용 극저온 저장 탱크 (−196℃에서 기화하는 성질 이용)

일상의 다른 예

초콜릿 — 녹는점이 체온(37℃)보다 낮아서 입속에서 녹는다. 손에서 녹는 이유도 같다.

버터 vs 식용유 — 버터는 실온에서 고체(녹는점 > 실온), 식용유는 실온에서 액체(녹는점 < 실온 < 끓는점).

핵심

• — 녹는점: 고체 → 액체로 변하는 동안 일정하게 유지되는 온도
• — 끓는점: 액체 → 기체로 변하는 동안 일정하게 유지되는 온도
• — 같은 물질이면 어는점 = 녹는점
• — 양에 무관 — 물질의 양이 달라도 온도는 변하지 않는다
• — 물질마다 다름 → 물질 구별에 이용
• — 녹는점 < 실온 < 끓는점 → 액체 상태 / 끓는점 < 실온 → 기체 / 녹는점 > 실온 → 고체

확인 문제

Q1. 물 10mL와 20mL를 같은 세기의 불로 가열했을 때 옳은 것은?

① 20mL가 더 낮은 온도에서 끓는다
② 양이 많을수록 끓는점이 높아진다
③ 둘 다 100℃에서 끓는다
④ 끓는점은 불의 세기에 따라 달라진다

Q2. 실온(25℃)에서 에탄올(녹는점 −114℃, 끓는점 78℃)의 상태는?

① 액체   ② 고체   ③ 기체   ④ 알 수 없다

Q3. 고체 물질 A의 녹는점을 측정했더니 62.5℃였다. 이 물질은?

① 에탄올   ② 질소   ③ 물   ④ 팔미트산

Q4. 녹는점·끓는점이 물질의 특성으로 쓰이는 이유는?

① 물질의 양에 따라 달라지기 때문에
② 물질의 종류에 따라 다르고 양에 무관하기 때문에
③ 온도에 따라 항상 변하기 때문에
④ 압력이 높으면 항상 높아지기 때문에

정답 보기

Q1. ③ — 끓는점은 양에 무관하다. 단, 20mL가 끓기까지 더 오래 걸린다.
Q2. ① — 녹는점(−114℃) < 실온(25℃) < 끓는점(78℃) → 액체 상태.
Q3. ④ — 팔미트산의 녹는점이 62.5℃다.
Q4. ② — 물질마다 다르고 양에 무관하므로 물질을 구별하는 특성이 된다.

다음 편: Part 2 — 끓는점과 압력 / 가열 곡선
압력이 달라지면 끓는점이 변한다 — 압력솥과 높은 산에서 밥이 설익는 이유까지.

River Cottage · 중2 과학

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