우리 주변의 물질들은 고체, 액체, 기체로 다양하게 상태 변화하고 있다. 상태가 달라 질 때 물질에는 어떤 변화가 일어날까? 드라이아이스를 이용하여 물질이 상태 변화할 때 분자의 운동이 어떻게 달라지는지 알아보자.

고체 상태의 드라이아이스가 승화하여 기체 상태로 변하면 풍선이 부풀어 오른다. 이것은 고체일 때보다 기체일 때 분자 운동이 활발하여 분자 사이의 거리가 멀어지기 때문이다. 그러나 승화하기 전과 후의 질량은 변하지 않는다. 즉 물질의 상태가 변화할 때 분자의 크기와 개수는 변하지 않고 분자 운동의 빠르기만 달라짐을 알 수 있다.

그렇다면 분자의 운동이 어떻게 달라지는지 모형을 통해서 살펴보자. 양초가 융해하는 것처럼 고체가 액체로 상태 변화할 때는 규칙적으로 모여 있던 분자들의 운동이 조금씩 활발해지면서 분자의 배열이 흐트러진다. 한편 물이 기화하는 것처럼 액체가 기체로 상태 변화할 때는 분자의 운동이 매우 활발해지면서 분자들이 사방으로 자유롭게 움직여 간다.

반대로 응고, 액화, 기체가 고체로 되는 승화가 일어날 때는 분자의 운동이 느려져서 분자 간의 거리가 가까워진다. 하지만 어떠한 상태 변화가 일어나더라도 분자 고유의 성질이나 크기, 개수에는 변함이 없다.