물 이외에 상평형 그림에서 융해곡선이 음수로 나타나는 경우가 또 있나요?

Question

안녕하세요. 물 이외에 상평형 그림에서 고체와 액체가 평형을 이루고 있는 융해곡선이 음수로 나타나는 경우가 또 있는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 일반적으로 물의 융해곡선이 음의 기울기를 가지는 것은 특이한 현상으로 알려져 있는데요 원래 대부분의 물질은 고체 상태가 액체 상태보다 밀도가 크기 때문에 압력을 높이면 고체가 더 안정해지고, 따라서 융해곡선은 양의 기울기를 가집니다. 그러나 물은 고체가 액체보다 밀도가 낮아 부피가 더 크기 때문에, 압력이 증가하면 액체 상태가 상대적으로 더 안정해지고, 결과적으로 융해곡선이 음의 기울기를 나타내게 됩니다. 물 이외에도 이와 같이 융해 곡선이 음의 기울기를 가지는 경우는 많지는 않으나, 비스무트(Bi), 안티몬(Sb), 게르마늄(Ge), 갈륨(Ga), 실리콘(Si) 등이 있는데요, 이들 물질도 고체 상태에서 비교적 열린 구조를 가지기 때문에 액체 상태가 오히려 더 조밀하여 압력이 높아질수록 액체가 안정해지고, 따라서 융해곡선이 음의 기울기를 보입니다. 감사합니다.