플라스틱이 금속보다 가벼운 구조적인 이유는??

Question

안녕하세요. 같은 부피라고 할지라도, 플라스틱이 금속보다는 훨씬 가볍습니다. 이것은 분자 구조 차이가 밀도에 어떤 영향을 주게 되는 것인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 박재화 박사입니다.

아무래도 이것의 가장 근본적인 이유는 너무나 당연하긴 한데 같은 부피안에 들어있는 질량이 더 적기 때문이겠죠. 결국에 이런 차이는 결합 방식과 원자 배열에서 나옵니다.

금속들의 경우 원자들이 촘촘한 결정 격자를 규칙적으로 적층되어 있는 구조입니다. 원자 자체 또한 무거운 편이구요. 반면에 플라스틱을 구성하는 것은 탄소나 수소 같은 가벼운 원소이고 또한 긴 사슬 분자가 그냥 얽혀있는 구조라고 볼 수있습니다. 아무래도 금속보단 빈자리가 많겠죠?

결국에는 평균적으로 치밀도가 낮기 때문에 밀도가 내려가는 이유 그리고 원자 자체의 원자량의 이유가 되겠습니다.

Answer 2

안녕하세요. 한만전 전문가입니다.

물질은 기본적으로 분자량이 클수록 밀도가 커집니다.

밀도란 단위면적안에 얼마나 많은 양의 분자가 밀집되어 있느냐의 척도 입니다.

밀도가 큰 물질은 분자구조가 일정하고 규칙적으로 정렬된 상태로 되어 있을때 밀도가 올라 갑니다.

즉 분자간의 간격이 작게 서로 잘 배열 되어 있을때 빈공간이 작아져 밀도가 커집니다.

또한 분자간의 인력이 클수록 분자들이 서로 당기기 때문에 빈공간이 줄어들게 됩니다. 이렇듯 밀도는 분자의 크기, 결정구조, 배열, 분자간의 인력에 의해 밀도가 결정됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

플라스틱은 탄소 수소 같은 가벼운 원소가 긴 사슬형 분자로 느슨하게 결합돼 있어 단위부피당 질량이 작습니다 반면 금속은 무거운 원자들이 규칙적인 결정격자로 촘촘히 배열돼 전자가 공유되며 밀도가 크게 올라 더 무거운 겁니다