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기타 학문/화학17

전자 크기, 이온화 에너지, 전기 음성도와 주기율표 주기율표에서 오른쪽 위로 갈 수록 - 전자의 크기↓는 작아지고 - 이온화 에너지↑는 커지고 - 전기 음성도↑는 커진다 전자의 크기 같은 족에서 아래로 내려 갈 수록 커진다. (전자의 수가 많아진다.) 같은 주기에서 왼쪽에서 오른쪽으로 갈 수록 작아진다. (유효 핵전하가 증가한다.) 양이온화 될 경우 전자가 줄어드므로 크기는 작아진다. 음아온화 될 경우 전자가 늘어나므로 크기는 커진다. 이온화 에너지 일반적으로 전자 크기가 작으면 강한 인력을 받고 있으므로 이온화 에너지가 크다. 오비탈의 종류에 따라 제거하는데 필요한 에너지가 다르므로 예외가 많다. Ex) 2s2 보다 2s 2p1 이 전자를 제거하기가 더 쉽다. 2013. 12. 12.

오비탈과 양자수 주양자수가 n일때 가능한 l값은 : 0 ~ (n-1) 가능한 ml값 : -l ~ l 부껍질의 오비탈 수 : ml의 개수 ↙ 1S2 ↙ ↙ 2S2 2P6 ↙ ↙ 3S2 3P6 3D10 ↙ ↙ 4S2 4P6 4D10 4f14 ↙ 5S2 5P6 5D10 5f14 ↙ 6S2 6P6 6D10 6f14 ↙ 7S2 7P6 7D10 7f14 ↙ 8S2 8P6 8D10 8f14 대각선 순서대로 채워진다. 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2.. 이온화 되어 전자가 더하지거나 빼질때는 나열된 순서 보다 숫자가 큰 순서대로 먼저 제거되거나 채워진다. 숫자가 같을 경우 알파벳이 더 늦은 순서대로(S P D F 기준, F부터) 제거되거나 채워진다. 2013. 12. 12.

이상 기체식을 이용하여 문제 풀기 고등학교 시절엔 '보일의 법칙', '샤를의 법칙'을 공부하고, 이를 토대로 문제를 풀었었지만, 대학생 학부 수준에서는 이 두 공식을 잊어도 좋다. 어짜피 이 두 공식에 의해 나온 식이므로 잊는다는 표현은 적절치 않을 수 있으나 여튼 굳이 구분해서 외울 필요는 없단 것이다. 이 모든것을 합쳐 놓은 '이상 기체식'만 있으면 웬만한 문제는 다 풀 수 있다. PV = nRT 여기서 R은 기체 상수로서 단위에 맞게(J/mol-K, L-atm/mol-K 등) 여러 값 들이 있으나 편의를 위해 L-atm/mol-K 하나만 생각 한다. 즉 R = 0.08206 L-atm/mol-K 라고 못박는다. 이렇게 되면 모든 부피값은 L 로 변환해야 되고 V는 atm, n은 mol 으로 맞춰줘야 한다. 즉 n = 몇 mol? P.. 2013. 11. 27.

결합 차수, 결합 길이, 결합 에너지의 상관 관계 일반적으로 결합 차수가 높으면 결합 에너지가 높고 결합 에너지가 높으면 결합 길이가 짧다 즉 결합 차수가 높으면 결합 길이가 짧다 라고 할 수도 있지만 일반적인 경우고 예외도 많기 때문에 법칙처럼 사용해서는 안된다. 2013. 11. 26.

결합 엔탈피(bond enthalpy) 구하기 결합 엔탈피(bond enthalpy)란 어떤 물질 1mol의 결합을 모두 끊는데 필요한 엔탈피 변화(ΔH)이다. 결합 엔탈피는 D로 표현한다. D(Cl-Cl)은 Cl2 의 결합 엔탈피이고 D(HBr)은 HBr의 결합 엔탈피이다. D(C-H) 와 같이 다양한 다원자 분자 상태(CH2, CH3..)로 존재하는 경우 그 평균 결합 엔탈피를 사용하여 계산한다. 이 모든 것이 고려된 표가 아래에 있다. 이를 이용하여 정확하진 않지만 대략적인 분자의 반응 엔탈피 변화를 계산 할수 있다. 예를 들어 암모니아의 제조 반응인 N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g) 의 반응 엔탈피 변화를 계산하면 N2의 결합이 끊겨야 하고 D(N-N) H2의 결합이 3개가 끊겨야 하고 3D(H-H) N-H 결합이 6개번 이루어 .. 2013. 11. 26.

빛의 파동성 Q1. 파장 10㎛ 갖는 방사선의 진동수는 얼마인가?방사선 파동은 빛의 속도인 3.00 x 108m/s 으로 움직인다. 즉 초당 10㎛의 파장으로 3.00 x 108m를 진행한다는 것이므로 10㎛ x 진동수 = 3.00 x 108m/s 라는 방정식이 나온다. 즉, 진동수 = 3.00 x 108m/s / 10-5m = 3.00 x 1013/s유효숫자는 2개이므로 3.00인 3.0으로 맞추어 준다. 답은 3.0 x 1013/s 이다. Q2. 5.50 x 1014/s 의 진동수를 갖는 방사선의 파장은 얼마인가?위의 문제랑 반대의 경우이다. 어짜피 같은 방정식을 사용해서 풀면 된다. 파장 x 5.50 x 1014/s = 3.00 x 108m/s 계산은 생략한다. 답은 5.45 x 10-7m 이다. Q3. 위 방.. 2013. 11. 24.

Hess의 법칙과 엔탈피 변화량의 계산 Hess의 법칙은 어떤 반응이 연속적으로 일어나면 그 반응의 최종 엔탈피 변화는 각 단계의 엔탈피 변화의 합과 같다는 아주 당연한 이론이다. 계단을 한 계단씩 올라가든 두 계단씩 올라가든 총 올리간 높이는 각 계단 높이의 총합과 같다는 말이다. 의미 없는 말 같지만 실제로 화학에서 엔탈피 변화를 측정하기 위해 꼭 필요한 이론이다. 예를 들어 C + ½O2 -> CO 의 엔탈피 변화는 측정 하기가 까다롭다. C를 연소 시킨다고 모두 CO가 되는것은 아니기 때문이다. 하지만 C + O2 -> CO2 나 CO + ½O2 -> CO2로 만드는건 쉽다. 이를 이용해서 C + ½O2 -> CO 의 엔탈피를 정확히 알아 낼 수 있다. C + O2 -> CO2 의 엔탈피는 -393.5 kJ/mol 이고 CO + ½O2.. 2013. 10. 22.

몰 농도 계산하기 몰 농도 = 용질의 몰수 / 용액의 양(L) 라는 공식만 확실히 알면 몰 농도와 관련된 문제는 어떻게 꼬아놔도 다 풀 수 있다. 바로 몇 가지 유형의 간단한 문제를 풀어보자. 1) 14.75g Ca(NO3)2 를 갖는 1.375 L 용액의 몰농도 몰 농도는 몰수를 용액의 양으로 나눈 값이므로, 그램이 나오면 항상 몰수로 고쳐 주어야 한다. 이건 당연히 주기율표를 봐 가며 풀어야 한다. 질산칼슘의 분자량은 40.078 + ( 14.0067 + ( 15.9994 * 3 ) ) * 2 amu 이다. 계산하면 164.0878amu 즉 질산캴륨 1mol은 164.0878g 이라는 것이다. 따라서 14.75g의 질산 칼륨은 (14.75 / 164.0878) mol이다. 즉 0.0905mol 몰 농도 공식에 의해서 .. 2013. 10. 21.

활동도 계열과 반응 예측 어떤 금속이 어떤 수용액 반응 했을때 산화 될 것인지 아닌지 판단하기 위해선 어떤 금속이 이온이 되려는 성질이 얼마나 강한지 알아야 한다. 아쉽게도 이 반응성은 주기율표만 보고서는 알수가 없다. 대체적으로 1족, 2족의 원소들이 반응성이 크다라는 것 정도만 알 수 있을 뿐 상세한 순서는 뒤죽박죽이다. 고로 외워야 한다. K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > Cu > Ag > H > Hg > Pt > Au 포카나마 - 알아철니 - 슨납구은 - 수은백금 이렇게 나열해 놓은 것을 활동도 계열이라고 한다.이걸로 어떤 걸 알 수 있는가? 반응성이 더 높은 금속 수용액에 반응성이 낮은 금속을 넣으면 수용액과 금속이 뒤바뀌어 버린다. 예를 들어 질산은에 구리를 넣으면.. 2013. 10. 21.

알짜 이온 반응식과 구경꾼 이온 보통 완성된 화학 반응식을 적을때 Na2CO3(aq) + 2AgNO3(aq) -> 2NaNO3(aq) + Ag2CO3(s) 와 같이 적는다. 위 반응식은 탄산소듐과 질산은이 반응해서 질산소듐용액과 탄산은 앙금이 생기는 반응을 나타낸 것이다. 그런데 만약 우리가 알고자 하는게 오직 앙금이라면? 그냥 그대로 이온 상태를 유지하는건 관심 없고 실제 반응이 일어나 새로운 결합이 형성되는 것만 알고 싶다면? 그럴 때를 위한 반응식이 알짜 이온 반응식이다. 위와 같은 반응식은 이온 특성을 나타내지 않은 반응식이라 분자 반응식 이라고도 부르는데, 이온 특성을 그대로 나타내는 반응식을 써 보자. 2Na+(aq) + CO32-(aq) + 2Ag+(aq) + 2NO3-(aq) -> 2Na(aq) + 2NO3-(aq) + .. 2013. 10. 21.

산과 염기의 정의 (아레니우스, 브뢴스테드-로우리, 루이스) § 아레니우스의 이온화설 아레니우스는 물에 녹아서 * H+ 를 내 놓는 물질이 산 * OH- 를 내 놓는 물질이 염기 라고 정의하였다. 하지만 수용액 상태인 경우에서만 설명 가능하고 그마저도 설명하기 애매한 경우가 생긴다. 예를 들어 아레니우스의 이론대로 라면 암모니아가 염기가 되기 위해선 아래와 같은 과정으로 해리 되어야 한다. NH3 + H2O -> NH4OH -> NH4+ + OH− 이렇게 되면 암모니아 수용액은 물에 녹아 수산화 암모늄이 되고 이 수산화 암모늄이 OH- 를 내놓기 때문에 염기가 맞는것이다. 하지만 실제로는 암모니아와 물이 만나면 수산화 암모늄이 되는 과정 없이 바로 NH4+ 와 OH-로 분리 돼 버린다. 즉 위 반응식은 아레니우스의 이론에 억지로 맞추기 위한 반응식이라고 할 수 있.. 2013. 10. 21.

산화와 환원 전자를 잃는 것이 산화고전자를 얻는 것이 환원이다. 즉 하전이 없는 물질이 +가 되면 산화고하전이 없는 물질이 -가 되면 환원이다. 즉 칼슘과 산소가 결합하면Ca는 Ca2+가 되고 O는 O2- 가 되어 CaO가 만들어진다. 칼슘은 + 가 되었으니 전자를 잃고 산화된 거고 산소는 - 가 되었으니 전자를 얻고 환원된 것이다. 보통 금속이 부식되는 경우를 산화한다고 표현 하는데, 가장 먼저 발견 되었고 가장 일반적인 반응일 뿐 금속만 산화 되는것은 아니다. 산화(Oxidation)라는 말의 어원도 "산소가 결합했다" 라는 말에서 나왔다. 2013. 10. 21.

침전 반응과 용해도 규칙 대학교 비전공자 수준에서 볼용성 여부를 판단하는 기준은 아래 표만 가지고도 대부분 해결 할 수 있다. 무조건 녹는다. NH4+, NO3-, CH3COOH-, 알칼리 금속 예외 없음 Cl-, Br-, I- 예외 : Ag+, Hg22+, Pb2+ SO42- 예외 : Sr2+, Ba2+, Hg2+, Pb2+ 무조건 침전된다. S2-, OH- 예외 : Ca2+, Sr2+, Ba2+ CO32-, PO43- 일반 화학 교재에 있는 표를 보기만 쉽게 정리한 것이다. 간소화 된 만큼 덜 상세하고 덜 정확하다. 하지만 문제를 풀기엔 충분하다. 예외가 없는 것 부터 암기를 하고 예외가 있는 것들을 살펴 보자. CO32-, PO43-는 무조건 침전된다고 했지만 예외가 없는 건 아니다. 무조건 녹는 것에 해당되는 화합물과 결.. 2013. 10. 21.

몰(mole)이란? 아보가드로(Avogadro) 수란? 연필 한 다스 = 연필 12개 계란 한 판 = 계란 30개 분자 1몰 = 분자 6.02 x 10^23개 이온 1몰 = 이온 6.02 x 10^23개 원자 1몰 = 원자 6.02 x 10^23개 아보가드로 수 = 6.02 x 10^23개 즉, 분자 1몰은 분자 "아보가드로 수"개 2013. 10. 18.

원자기호 읽는 법 전자의 수 : 양성자 수 + (- 하전) 2013. 10. 18.

무기 화합물의 명명법 무기 화합물이란 일반적으로 "유기 화합물이 아닌 화합물" 로 정의 된다. 이는 더 쉽게 이해하면 탄소를 골격으로 하지 않는 모든 화합물을 지칭한다고 볼 수 있다. 무기 화합물에는 이온 화합물, 분자 화합물, 산 이렇게 3종류가 있다. 모두 명명 규칙이 비슷하긴 하지만 조금씩은 다르므로 하나씩 알아보기로 하자. 1. 이온 화합물 양이온 원자는 화학 반응시 전자를 잃거나 얻어 양이온, 또는 음이온이 된다. 모든 금속은 전자를 잃고 양이온을 형선한다. 그리고 전부 다는 아니지만 대부분의 비금속은 음이온을 형성한다. 이렇게 이온화된 원소들 끼리는 전자기적 인력에 의해서 화합물을 형성하게 되는데 이를 이온 화합물이라 한다. 대게 금속과 비금속의 결합물이다. 이 화합물을 읽고 쓰는 가장 기본적인 명명법은 아래와 같.. 2013. 9. 18.

1. 물질과 측정 물질의 상태 : 기체, 액체, 고체, 플라즈마(이번 학기에서 다루지 않음) 순물질(substance) - 원소(element) : 더 간단한 순물질로 분해할 수 없는 순물질 (수소, 산소, 철) - 화합물(compound) : 두 가지 이상의 원소로 구성되어 있는 순물질 (물, 소금) H2O는 수소, 산소로 이루어져 있으며 1 : 8 : 9 라는 일정 성분비의 법칙을 가진다. 혼합물 - 균일 혼합물 : 설탕물, 소금물(용액) - 불균일 혼합물 : 나무, 대리석 * 사이다는 용액 같아 보이지만 다른 상(액체, 기체)가 섞여 있으므로 불균일 혼합물이다. * 수소 저장합금은 화학적으로 결합되어 있느 상태이므로 균일 혼합물이다. 혼합물의 분리 - 크로마토그래피가 가장 효과적이다. (여러가지를 한번에 분리 할 수.. 2013. 9. 10.

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