광물 구별법 5가지: 굳기, 조흔색 등 핵심 성질 -중1과학

📘 대표유형 문제

다음 중 광물을 구별하는 데 사용되는 ‘고유한 성질’로 보기 가장 어려운 것은 무엇일까요?

1. 굳기
2. 조흔색
3. 염산 반응
4. 질량
5. 쪼개짐

🔍 단계별 풀이

Step 1. ‘고유한 성질’의 의미 파악하기

문제에서 묻는 ‘고유한 성질(Intrinsic Property)’이란, 광물의 크기나 양에 관계없이 그 광물이라면 항상 일정하게 나타나는 성질을 의미합니다.

예를 들어, 작은 다이아몬드 조각이나 큰 다이아몬드 원석이나 ‘단단한 정도’는 변하지 않습니다. 이러한 고유한 성질만이 광물을 구별하는 열쇠가 될 수 있습니다.
반면, ‘크기’나 ‘질량’, ‘부피’는 같은 광물이라도 양에 따라 달라지므로 고유한 성질이 아닙니다.

Step 2. 광물 구별에 사용되는 주요 성질 알아보기

광물을 구별할 때 사용하는 대표적인 고유한 성질은 다음과 같습니다.

• 굳기: 서로 다른 광물을 긁어보았을 때 어느 쪽이 긁히는지로 상대적인 단단함을 측정합니다.
• 색과 조흔색: ‘색’은 겉으로 보이는 색이며 불순물에 따라 변할 수 있어 신뢰도가 낮습니다. ‘조흔색’은 광물 가루의 색으로, 조흔판에 긁었을 때 나타나며 광물마다 거의 일정한 색을 띱니다.
• 쪼개짐과 깨짐: 광물에 힘을 가했을 때 결정을 따라 규칙적으로 쪼개지면 ‘쪼개짐’, 불규칙하게 깨지면 ‘깨짐’이라고 합니다.
• 결정형: 광물이 성장하며 만들어내는 독특하고 규칙적인 겉모양입니다.
• 염산 반응: 방해석과 같은 일부 광물은 염산을 떨어뜨리면 거품(이산화탄소)이 발생합니다.
• 자성: 자철석처럼 쇠붙이를 끌어당기는 성질입니다.

Step 3. 각 보기의 타당성 분석

Step 1과 2의 지식을 바탕으로 각 보기를 판단해 봅니다.

• ① 굳기: 광물의 종류에 따라 정해지는 고유한 성질입니다. (모스 굳기계)
• ② 조흔색: 광물 가루의 색으로, 광물의 종류를 구별하는 중요한 고유 성질입니다.
• ③ 염산 반응: 탄산염 광물(방해석 등)을 구별하는 데 사용되는 고유한 화학적 성질입니다.
• ④ 질량: 물질의 양을 나타내는 값으로, 같은 광물이라도 크기가 크면 질량도 커집니다. 따라서 고유한 성질이 아닙니다.
• ⑤ 쪼개짐: 광물의 내부 결정 구조에 따라 나타나는 고유한 성질입니다.

Step 4. 오답의 함정 파악하기 (질량 vs 밀도)

‘질량’은 광물을 구별하는 데 사용할 수 없습니다. 1kg의 석영과 10kg의 석영은 모두 같은 석영이지만 질량은 다릅니다.
하지만 ‘밀도’는 다릅니다. 밀도는 ‘질량/부피’로 계산되며, 같은 종류의 광물이라면 크기에 상관없이 거의 일정한 값을 가집니다.

따라서 밀도는 광물을 구별하는 고유한 성질 중 하나입니다. 이처럼 ‘질량’과 ‘밀도’의 개념을 혼동하지 않도록 주의해야 합니다.

✅ 정답

정답: ④ 질량은 광물의 크기나 양에 따라 변하는 값이므로, 광물의 종류를 구별하는 고유한 성질로 볼 수 없습니다.

🧠 개념 정리 – 주요 광물 구별법 비교

❌ 오개념 정리

• “색깔만 보고 광물을 구별할 수 있다” ❌ → 가장 흔한 오개념입니다. 불순물 때문에 같은 광물도 색이 다를 수 있고, 다른 광물도 색이 같을 수 있습니다. 조흔색이 훨씬 정확합니다.
• “무거우면 밀도가 높은 것이다” ❌ → ‘무게(질량)’와 ‘밀도’는 다른 개념입니다. 스티로폼 한 트럭이 쇠구슬 한 개보다 무거울 수 있지만, 밀도는 쇠구슬이 훨씬 높습니다.
• “모든 광물은 예쁜 결정 모양을 가진다” ❌ → 이상적인 환경에서 천천히 성장해야만 뚜렷한 결정형을 가집니다. 대부분의 광물은 다른 광물과 섞여 성장하여 불규칙한 모양을 띱니다.

🌍 일상 속 사례로 더 알아보기

• 굳기: 우리 손톱의 굳기는 약 2.5입니다. 손톱으로 긁히는 광물(예: 활석, 석고)은 매우 무르다는 것을 알 수 있습니다. 보석인 다이아몬드(굳기 10)는 다른 모든 물질을 긁을 수 있습니다.
• 조흔색: 연필심(흑연)으로 글씨를 쓰는 것은 종이에 흑연의 검은 조흔색을 남기는 원리입니다.
• 쪼개짐: 주방에서 소금을 보면 작은 정육면체 모양으로 쪼개지는 것을 볼 수 있습니다. 이는 소금(암염)이 세 방향으로 쪼개지는 성질 때문입니다.

📚 더 깊이 알아보기: 모스 굳기계 (Mohs Hardness Scale)

독일의 광물학자 모스가 정한 10단계의 상대적인 굳기 척도입니다. 숫자가 클수록 더 단단하며, 기준 광물을 서로 긁어보아 순서를 정합니다.

1. 1. 활석 (Talc)
2. 2. 석고 (Gypsum)
3. 3. 방해석 (Calcite)
4. 4. 형석 (Fluorite)
5. 5. 인회석 (Apatite)
6. 6. 정장석 (Orthoclase)
7. 7. 석영 (Quartz)
8. 8. 황옥 (Topaz)
9. 9. 강옥 (Corundum)
10. 10. 금강석 (Diamond)

[간단한 현장 테스트] 손톱(2.5), 구리 동전(3.5), 유리 조각이나 쇠못(5.5)을 이용해 대략적인 굳기를 측정할 수 있습니다.

🧪 과학 수업에서는 이렇게 다룹니다

학교에서는 ‘광물 식별 세트’를 이용하여 학생들이 직접 광물을 만져보고 관찰하게 합니다.

돋보기로 결정형과 쪼개짐을 보고, 조흔판에 긁어 조흔색을 확인하며, 굳기 표본으로 서로 긁어보는 활동을 통해 광물 구별법을 체득합니다.

💡 작은 팁: 광물 구별의 핵심!

• 겉보기 색에 속지 말고, 반드시 조흔판에 긁어 **조흔색**을 확인하세요.
• 서로 긁어보며 어떤 것이 더 단단한지 **굳기**를 비교하세요.
• 쪼개지는 면이 평평하고 규칙적인지(**쪼개짐**), 거칠고 불규칙한지(**깨짐**) 관찰하세요.