입자의 크기와 원자의 개수 간 관계에 대한 질문

Question

안녕하세요. 독서 지문을 읽다가 궁금증이 생겨 질문드립니다.

입자의 크기가 작다는 것은 입자를 구성하는 원자의 개수가 적다는 것을 의미하나요? 아니면 다른 변인도 존재하기에 단정할 수 없나요?

Answer 1

안녕하세요.

입자의 크기가 작다고 해서 그것을 구성하는 원자의 개수가 반드시 적다고 단정할 수는 없는데요, 이는 입자의 크기는 원자 수뿐만 아니라 여러 다른 변인들의 영향을 동시에 받기 때문입니다.

일반적으로 같은 종류의 원자로 이루어지고 비슷한 구조를 가진 입자라면 원자 수가 많을수록 전체 크기가 커지는 경향은 분명히 존재합니다. 예를 들어서 동일한 탄소 골격을 갖는 직쇄 알케인의 경우에는 탄소 수가 증가할수록 분자의 길이와 부피가 함께 증가하는데요 이런 경우에는 입자가 크다는 말이 곧 원자 수가 많다는 설명이 어느 정도 성립하는 경우입니다. 하지만 실제 화학과 물리에서는 이 관계가 그렇게 단순하지 않은데요, 이 경우에 중요한 변인은 원자의 종류와 크기입니다. 원자 자체도 크기가 서로 다르기 때문에, 적은 수의 큰 원자로 이루어진 입자가 많은 수의 작은 원자로 이루어진 입자보다 더 클 수 있습니다. 예를 들어, 아이오딘(I) 원자는 수소(H) 원자보다 훨씬 크므로, 원자 수가 적더라도 전체 입자 크기는 더 클 수 있습니다. 또한 같은 원자 수를 가지더라도, 원자들이 어떻게 배열되어 있는지에 따라 입자의 실제 공간 점유 크기는 크게 달라집니다. 직선형으로 길게 늘어진 분자는 상대적으로 큰 길이를 가지는 반면, 고리형이나 가지가 많은 구조는 더 조밀하여 전체 크기가 작게 나타날 수 있습니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 정철 박사입니다.

원자의 갯수가 아닙니다. 원자는 한개이고 원자번호가 커짐에 따라 크기나 질량등이 달라집니다. 이는 원자내의 전자수와 양성자의 수가 달라지기때문입니다