산소나 질소같은 기체도 고체가 될 수 있나요?

Question

엄청 차갑게 냉각시키거나 응축시킨다면 고체가 될 수는 없나요? 될 수 없다면 보통 우리가 알고 있는 기체들과 고체들의 차이점은 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

예, 산소와 질소와 같은 기체는 특정 조건 하에서 고체로 변할 수 있습니다. 이를 기체 상태에서 고체 상태로의 변화를 응고또는 응고화라고 합니다.

응고는 일반적으로 기체 입자들 사이의 상호작용에 의해 발생합니다. 기체 입자들은 높은 온도에서는 빠르게 운동하며 분산되어 있지만, 온도가 낮아짐에 따라 입자들이 서로 접촉하고 결합하기 시작합니다. 이러한 결합은 빠르게 진행되어 고체 입자의 형태를 형성합니다.

예를 들어, 액체 직전의 온도에서 산소나 질소 기체를 냉각하면, 입자들이 서로 결합하여 고체를 형성할 수 있습니다. 이러한 고체 상태를 적정 온도와 압력에서 유지시키면, 산소나 질소의 고체 형태가 유지됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

고체 산소는 54.36K 이하의 온도에서 정상 대기압에서 형성됩니다. 고체 산소 O₂는 액체 산소와 마찬가지로 가시 광선 스펙트럼의 빨간색 부분에서 흡수되어 밝은 하늘색을 띠는 투명한 물질입니다.

고체 질소는 1884년 처음 관측된 원소 질소의 고체 형태입니다. 고체 질소가 주로 학술 연구 대상이지만, 저온 저압 고체 질소는 태양계 외계 천체의 중요한 구성 성분입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

산소나 질소 같은 기체도 고체가 될 수 있습니다. 엄청 차갑게 냉각시키거나 응축시키면 기체는 고체로 변합니다.

산소의 경우, -218.79°C에서 고체로 변합니다. 질소의 경우, -210.0°C에서 고체로 변합니다.

기체가 고체로 변하는 이유는 분자 간의 거리가 멀어지기 때문입니다. 기체의 분자는 서로 멀리 떨어져서 자유롭게 움직이지만, 고체의 분자는 서로 가까이 붙어 있습니다.