한 가지로만 된 것 — 순물질과 혼합물

컵 두 개를 나란히 놓고 들여다봐요. 한 컵에는 증류수, 다른 컵에는 바닷물이 담겨 있어요. 둘 다 맑은 액체예요. 그런데 한 컵은 한 가지로만, 다른 컵은 여러 가지가 섞여 채워져 있어요. 겉으로는 똑같아 보이는 두 컵이, 사실은 완전히 다른 종류라는 거예요.

중1 한 해 동안 알갱이는 원자·분자·원소·기호·주기율표·입자 모형·다섯 분리법, 일곱 큰 이름으로 갈라졌어요. 그 이름들이 모두 가리키던 "물질" 자체를, 오늘은 정식으로 두 갈래로 나눠요. 한 가지로만 된 것과 두 가지 이상이 섞인 것이에요.

그리고 오래된 질문 하나가 다시 떠올라요. 초5 때 "공기도 한 가지가 아니라 여러 기체가 섞인 것"이라는 사실을 만났지요. 오늘은 그 공기 속에 질소·산소·아르곤·이산화탄소가 얼마나 들어 있는지, 숫자로 다시 들여다봐요.

오늘의 한 문장#

한 가지 성분(원소나 화합물 한 종)으로만 같이 이루어진 물질을 순물질이라고 같이 부르고, 두 가지 이상의 물질이 같이 섞여 있는 것을 혼합물이라고 같이 불러요. 그리고 끓는 동안 온도가 같이 그대로면 순물질, 같이 달라지면 혼합물이에요.

중1 때 우리는 혼합물을 나누는 다섯 방법(거름·자성·증류·분별 깔때기·추출)을 만났지요. 오늘 그 다섯 방법에 한 메타 이름을 두어요 — 모두 **"혼합물에서 순물질을 분리해 내는 일"**이었어요. 한 해 동안 한 모든 분리가 사실 한 가지 큰 분리였지요.

순물질이란 무엇이에요?#

먼저 새 말 두 개를 같이 배워요.

순물질(한 가지 성분으로만 같이 이루어진 물질). 한 가지 성분(오직 한 종류의 원소나 화합물 하나).

같이 살펴봐요. 컵에 같이 담긴 증류수(H₂O)를 한번 같이 생각해 봐요. 그 안에는 한 종류 분자(물 분자) 하나만 같이 같이 있어요. 다른 분자가 같이 들어오지 않은, 한 가지로만 된 모습이지요. 이것이 순물질이에요.

m1에서 같이 만난 친구들을 떠올려 봐요. 산소 분자(O₂) 한 잔, 금 덩어리(Au) 한 조각, 소금(NaCl) 한 알갱이 — 이 친구들도 모두 한 가지 성분으로만 같이 이루어진 순물질이에요. 한 가지란 — "한 종류의 분자" 하나(예: H₂O·O₂·CO₂), 또는 "한 종류의 원자" 하나(예: Au·Fe·Cu)예요. 어느 쪽이든, 안에 한 종류만 같이 있어요.

같이 살펴봐요. 한 가지 성분만 같이 있다는 건, 안에 다른 친구가 같이 들어오지 않은 깨끗한 모임이라는 뜻이에요. 한 종류만으로 같이 모여 있는 자리 — 그 자리가 순물질이에요.

혼합물이란 무엇이에요?#

새 말 두 개를 같이 더 배워요.

혼합물(두 가지 이상의 물질이 같이 섞여 있는 것). 두 가지 이상(둘이거나 그보다 많은 종류).

같이 살펴봐요. 이번에는 컵에 같이 담긴 바닷물을 한번 같이 생각해 봐요. 그 안에는 물 분자(H₂O)도 같이 있고, 소금 알갱이(NaCl)도 같이 녹아 있고, 다른 미네랄도 미량 같이 같이 있어요. 한 종류가 아니라 두 가지 이상의 물질이 같이 한자리에 모여 있지요. 이것이 혼합물이에요.

초5 때 만난 친구들이 다시 떠올라요. 바닷물 — 물 + 소금. 공기 — 산소 + 질소 + 또 여러 기체. 흙탕물 — 물 + 흙. 기름이 섞인 물 — 물 + 기름. 그때 "여러 가지가 섞인 모습"으로 만난 모든 친구가, 오늘 한 정식 이름 — 혼합물 — 으로 묶여요.

혼합물 안의 친구들은 각자 자기 모습 그대로 있어요. 소금은 물에 녹아도 여전히 소금이고(NaCl 그대로), 물도 여전히 물이에요(H₂O 그대로). 다음 시간에 만날 화합물과는 완전히 다른 자리예요 — 화합물은 두 원소가 결합해 새 분자가 되는 자리지만, 혼합물은 분자들이 그대로 모여 있는 자리지요. 그 차이는 다음 시간에 자세하게 만나요.

입자로 본 차이 — 순물질 vs 혼합물#

중1 때 만난 입자 모형으로 두 친구를 다시 봐요. 입자 모형은 작은 알갱이 하나하나를 그림으로 그려서 보는 방법이었지요.

   🧊 순물질 (예: 증류수 H₂O)
      ⚪⚪⚪⚪⚪⚪
      ⚪⚪⚪⚪⚪⚪      ← 한 종류 분자만 같이 가지런히
      ⚪⚪⚪⚪⚪⚪

   🧪 혼합물 (예: 소금물)
      ⚪🔵⚪⚪🔵⚪
      🔵⚪⚪🔵⚪⚪      ← 두 종류 입자가 같이 섞여 있음
      ⚪⚪🔵⚪⚪🔵          ⚪ 물 분자 · 🔵 소금 입자

순물질의 입자 모형은 한 가지 색깔(한 가지 분자)만 같이 같이 있어요. 가지런히 한 종류로만 같이 모인 자리지요. 혼합물의 입자 모형은 두 가지 이상의 색깔(두 종류 이상의 분자·입자)이 같이 섞여 있어요. 같은 자리에 다른 친구들이 같이 같이 있는 모습이에요.

이 미시 차이가 오늘 글의 가장 깊은 자리예요. 겉으로 보면 두 컵의 액체가 모두 맑게 보일 수 있지만, 입자로 들여다보면 한 종류로만 있는 자리(순물질)와 여러 종류가 섞인 자리(혼합물)가 다르게 보여요. 중1 때의 입자 모형이 오늘의 분류 잣대로 이어지는 자리지요.

위 활동 이미지 한 장이 오늘의 첫 분류 활동을 보여줘요. 손이 여덟 카드를 두 칸(순물질·혼합물)으로 나누는 자리. 오른쪽 위에 살짝 떠 있는 "❓ 우유?" 카드는, 글 뒤쪽에서 만나는 더 깊은 분류(균일·불균일)로 이어지는 작은 훅이에요.

공기 다시 보기 — 정성에서 정량으로#

초5 때 우리는 큰 발견을 했지요 — 공기는 한 가지가 아니라 여러 기체의 혼합물이에요. 그때는 종류만 알았어요. "산소가 있고, 이산화탄소도 있고, 또 여러 기체가 있어요."

오늘은 한 발 더 깊이 가요. 얼마나 들어 있는지 — 숫자 — 까지 만나요.

초5 때 본 "산소"는 사실 공기의 여러 기체 중 하나(약 21%)에 들어가요. 가장 큰 자리는 사실 질소(N₂) — 공기 가운데 약 78%가 질소예요. 우리가 매 순간 들이마시는 그 모든 공기에서, 가장 많이 들어 있는 친구는 사실 질소지요. 산소는 두 번째로 많은 자리예요.

그리고 한 가지 더 — 공기는 어디를 떠도 같은 비율이에요. 교실 위쪽 공기든 바닥 쪽 공기든, 책상 옆 공기든 창가 공기든, 다 78:21:1:0.04 비율로 있어요. 이런 모습의 혼합물에 붙는 이름이 바로 균일 혼합물이에요(다음 시간에 자세하게).

초5 때의 발견이 오늘은 숫자로 더 깊어졌어요.

다섯 분리법 — 다시 보면 한 가지 일이었어요#

중1 때 우리는 혼합물을 나누는 다섯 방법을 만났지요. 그때는 다섯 방법을 도구로 만났어요. 오늘은 한 단계 깊이 봐요. 모든 다섯 방법이 사실 같은 한 가지 일을 하고 있었어요 — 혼합물에서 순물질을 분리해 내는 일.

중1 때는 "이렇게 나뉘어요"까지만 알았어요. 오늘은 그 위에 한 메타 이름을 두어요 — 모두 혼합물 → 순물질 분리. 한 해 동안 한 모든 분리가 사실 같은 큰 일이었지요. 잘 마무리한 한 해예요!

다음 시간에는#

다음 시간("세 갈래 — 원소·화합물·혼합물")에는 오늘 만난 순물질이 다시 한 단계 갈라지는 자리에서 만나요!

오늘 우리는 두 갈래(순물질과 혼합물)를 알았어요. 그런데 더 깊은 질문이 하나 남아요 — 순물질 안에도 두 모습이 있어요. 금(Au)처럼 한 종류 원자만으로 된 것과, 물(H₂O)처럼 여러 원소가 결합한 것이에요. 이 두 친구의 정식 이름이 바로 원소와 화합물이에요. 사실 중1 때 그 이름을 한 번 들었지요. 다음 시간에는 그 두 이름과 오늘의 혼합물을 한 표에 정리하는 세 갈래 분류로 만나요.

그리고 더 깊은 자리에서는 — 끓는점 일정·끓는점 변동·녹는점으로 두 갈래를 식별하는 방법도 만나요. 중1 때의 끓는점 이야기가 오늘 식별 표지로 다시 만나는 자리예요. 자세한 실험과 그래프는 이어지는 시간에 자세하게.

오늘 첫 시간이 끝났어요. 잘 시작했어요! 다음 시간에 또 만나요. 👋

📖 오늘의 낱말#

🎯 헷갈리지 마세요 — 순물질 vs 혼합물의 미시 차이#

시험에서 가장 흔한 함정은 "맑게 보이면 순물질"이라는 착각이에요. 겉보기가 아니라 입자 모형으로 들여다봐야 해요.

함정 1 — 맑은 액체 = 순물질? (시각 일반화)

가장 흔한 자리예요. 같은 어휘로 같이 헷갈리는 자리지요.

같이 외울 한 줄 — "맑게 보여도 입자로 보면 여러 종류 — 혼합물이에요".

함정 2 — 공기 = 순물질? (보이지 않으면 한 가지?)

두 번째로 흔한 함정이에요. "공기는 그냥 한 가지(공기)"라고 생각하기 쉬워요. 정확하게는 — 공기 = N₂ 78% + O₂ 21% + Ar 1% + CO₂ 0.04% + … 의 혼합물이에요. 초5 때 우리는 같은 발견을 했지요. 오늘 그 발견에 정량 비율이 더해졌어요. 외울 한 줄 — "보이지 않아도 입자로는 여러 가지 — 혼합물이에요".

함정 3 — 우유 = 균일 혼합물? (시각이 균일해 보이면?)

조금 더 깊은 함정이에요. "고르게 흐르는 우유 = 어디든 같음 = 균일"로 생각하기 쉬워요. 정확하게는 — 우유는 작은 지방 알갱이가 물에 떠 있는 모습이에요. 너무 작아서 눈에는 안 보이지만, 현미경으로 보면 점점이 보여요. 그래서 우유는 불균일 혼합물로 분류해요. 정식 이름(콜로이드)은 고등학교에서 자세하게 만나요. 외울 한 줄 — "눈으로 같아 보여도 현미경으로는 알갱이 — 콜로이드".

함정 4 — 기름 + 물에서 기름은 순물질? (분리 전 vs 분리 후)

분리법에서 나오는 함정이에요. 중1 때의 분별 깔때기를 떠올려요. "분별 깔때기로 기름과 물이 따로 나오니까, 기름도 순물질·물도 순물질이고 원래부터 두 순물질이었다"고 잘못 추론하기 쉬워요. 정확하게는 — 분리 전에는 두 친구가 섞여 있는 혼합물(불균일 혼합물), 분리 후에야 두 친구가 각자 순물질이에요. 앞에서 본 다섯 분리법 이야기가 이걸 잘 보여줬지요. 외울 한 줄 — "분리 전 = 혼합물 · 분리 후 = 순물질".

"맑아도 입자로는 여러 종류, 공기에도 질소 78% 산소 21%, 우유는 불균일(콜로이드), 분리 전 혼합물 → 분리 후 순물질" — 이 네 가지를 머릿속에 두면 시험장에서 든든해요!