1. 개요
混合物 / mixture두 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
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
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
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.