수은은 고체인가요, 액체인가요, 아니면 기체인가요? (+ 알아야 할 3가지)

수은은 표준 온도 및 압력(STP)에서 액체입니다. 녹는점 은 -38.83°C(-37.89°F)이고 끓는점은 356.73°C(674.11°F)로 실온에서 액체 형태로 존재합니다.

뭐, 그냥 간단한 대답이었습니다. 하지만 이 주제에 대해 개념을 매우 명확하게 하기 위해 알아야 할 몇 가지 사항이 더 있습니다.

그럼 바로 시작해 보겠습니다.

수은이 실온에서 액체 형태로 존재하는 이유는 무엇입니까?

수은은 녹는점과 끓는점이 낮아 실온에서 액체 형태로 존재한다는 점에서 독특한 원소이다. 수은의 녹는점은 -38.83°C이고 끓는점은 356.73°C입니다. 즉, 이 두 지점 사이의 온도에서 액체 상태로 유지됩니다.

녹는점과 끓는점이 낮은 이유는 수은이 원자 사이의 금속 결합이 약하기 때문입니다.

금속 결합은 원자가 전자가 금속 격자 내에서 자유롭게 이동하여 전자 바다를 생성하는 금속 원자 사이에서 발생하는 일종의 화학 결합입니다. 금속 결합의 강도는 원자가 전자의 수와 원자 사이의 거리에 따라 달라집니다.

수은의 경우 원자가 전자 수가 적고(2개) 원자 반경이 크기 때문에 금속 결합이 약합니다.

결과적으로, 수은 원자 사이의 금속 결합은 실온에서 원자를 고체 네트워크 구조로 함께 묶을 만큼 강하지 않으며, 수은은 액체 상태로 유지됩니다.

또한 수은은 원자량이 높은 밀도가 높은 원소이기도 합니다. 이는 원자 사이의 인력이 상대적으로 강하다는 것을 의미합니다. 이러한 인력은 실온에서 수은의 액체 상태에 더욱 기여합니다.

수은은 고체 상태로 존재하나요?

예, 수은은 저온에서 고체 상태로 존재할 수 있습니다. 수은의 녹는점은 -38.83°C이며, 이는 온도가 이 온도보다 낮아지면 응고되어 고체상을 형성한다는 것을 의미합니다. 수은의 고체 형태를 “수은” 또는 “수은 아말감”이라고 합니다.

그러나 수은의 고체 상태는 실온 및 대기압에서 안정적이지 않습니다.

실제로 어는점은 매우 낮으며 온도나 압력의 작은 변화에도 녹아 액체 상태로 돌아갈 수 있습니다. 따라서 정상적인 조건에서 고체 수은을 저장하는 것은 어렵습니다.

고체 수은은 낮은 열팽창 계수와 같은 독특한 특성을 갖고 있어 온도 변화에 따라 크게 팽창하거나 수축하지 않는다는 점에 유의해야 합니다.

이 특성으로 인해 수은은 온도계 및 기타 정밀 기기에 유용하게 사용됩니다. 그러나 수은의 독성으로 인해 수은의 사용이 점점 제한되고 있으며 보다 안전한 대안이 개발되고 있습니다.

액체 수은은 고체 수은과 어떻게 다른가요?

액체 수은과 고체 수은(“수은”이라고도 함)은 동일한 원소의 서로 다른 상태이며 서로 다른 특성을 가지고 있습니다.

1) 외모

액체 수은과 고체 수은의 중요한 차이점은 물리적 외관입니다. 액체 수은은 반짝이는 반사성 은백색 금속인 반면, 고체 수은은 부드럽고 흐릿한 회백색 물질입니다. 고체 상태에서 수은은 작고 둥근 공이나 소구체를 형성하는 반면, 액체 상태에서는 반짝이는 흐르는 액체를 형성합니다.

2) 밀도

액체 수은과 고체 수은의 또 다른 차이점은 밀도입니다. 액체 수은의 밀도는 13.5g/cm3인 반면, 고체 수은의 밀도는 약 14.184g/cm3입니다.

3) 열팽창계수

또한 액체 수은은 고체 수은보다 열팽창 계수가 훨씬 높습니다. 이는 가열되면 부피가 크게 증가하여 온도계에 유용하다는 것을 의미합니다. 반면 고체 수은은 열팽창 계수가 매우 낮아 온도 변화에 따라 크게 팽창하거나 수축하지 않으므로 정밀 기기에 유용합니다.

마지막으로, 액체 및 고체 수은은 독성이 매우 높으며 인간의 건강과 환경에 심각한 위험을 초래한다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 최대한 주의하여 취급하고 올바르게 폐기하는 것이 중요합니다.

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