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| {{쉽게 알 수 있다 시리즈|화학이 정말 쉬워서 저 화포자 그만둡니다 | | <onlyinclude>{{쉽게 알 수 있다 시리즈|화학이 정말 쉬워서 저 화포자 그만둡니다 |
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| == 들어가기 전 == | | == 들어가기 전 == |
| 이 항목은 [[화포자]]도 이해할 수 있는 화학 개념을 적어 보는 집단 연구 문서이다. | | 이 항목은 [[화포자]]도 이해할 수 있는 화학 개념을 적어 보는 집단 연구 문서이다. |
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| 화학을 처음 접한 사람을 멘붕에 빠뜨리는 내용 위주로 서술하는 게 좋을 듯하다. 각 항목의 마지막에는 가능하면 세줄요약 정도로 정리해 두자. 대략적인 수준은 고등학교 화학~대학교 일반화학 정도가 좋을 듯. 적극적인 [[추가바람]] | | 화학을 처음 접한 사람을 멘붕에 빠뜨리는 내용 위주로 서술하는 게 좋을 듯하다. 각 항목의 마지막에는 가능하면 세줄요약 정도로 정리해 두자. 대략적인 수준은 고등학교 화학~대학교 일반화학 정도가 좋을 듯. 적극적인 [[추가바람]] |
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| | 본격적인 내용은 테크트리에 나와 있는 하위 문서에 분리해 두었고, 여기에는 그 개별 항목을 이해하기 위한 배경 지식을 적어 두었다. |
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| *편집의 방향성 | | *편집의 방향성 |
| **'''현재 목차 구성은 임시로 교재의 단원별 구성을 참고하였습니다. 나중에 학문별 하위분류로 바꿔 주세요. 화학 전공자 여러분의 적극적인 참여 바랍니다.'''
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| **딱딱한 용어나 서술을 쉽게 풀어쓰는 편집도 환영합니다. | | **딱딱한 용어나 서술을 쉽게 풀어쓰는 편집도 환영합니다. |
| **수식은 보는 사람을 겁먹게 합니다. 수식을 꼭 넣어야 하는 상황일 때는 되도록이면 펼치기/접기를 이용해서 위키러의 멘탈을 안심시켜 주세요. | | **수식은 보는 사람을 겁먹게 합니다. 수식을 꼭 넣어야 하는 상황일 때는 되도록이면 펼치기/접기를 이용해서 위키러의 멘탈을 안심시켜 주세요. |
| **현재 이 문서는 '범위는 일반화학까지, 설명은 고등학교 화학책처럼 친절하게'를 모토로 하고 있습니다. | | **현재 이 문서는 '범위는 일반화학까지, 설명은 고등학교 화학책처럼 친절하게'를 모토로 하고 있습니다. |
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| * 주의사항 | | * 주의사항 |
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| ** 문자는 기울여 적고, 단위는 세워 적습니다. | | ** 문자는 기울여 적고, 단위는 세워 적습니다. |
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| === 테크트리 === | | == 화학을 왜 배울까? == |
| *고등학교 화학 1 내용: 아보가드로 법칙→원소의 주기성 →분자의구조 →산화와 환원 →산과 염기 | | |
| *고등학교 화학 2 내용: 액체,기체,고체→반응의 자발성 → 화학 평형→화학 전지 →반응속도 | | == 테크트리 == |
| | === 목차 구성 === |
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| | *'''[[화포자도 쉽게 알 수 있는 화학/총론|총론]]''': 반응식과 반응수득률, 반응식 계수 맞추기, 분자의 구조, 화학결합 등 |
| | *'''[[화포자도 쉽게 알 수 있는 화학/물질|물질]]''': 이상기체, (kinetic theory), 상, 용액, 결정 구조 |
| | *'''[[화포자도 쉽게 알 수 있는 화학/화학평형|화학평형]]''': (열역학), 열화학, 산화-환원, 화학평형 일반, 산–염기 평형, 용해평형, 전기화학 |
| | *'''[[화포자도 쉽게 알 수 있는 화학/반응속도|반응속도]]''': 반응속도식, 메커니즘, 핵화학 |
| | *'''[[화포자도 쉽게 알 수 있는 화학/양자화학|양자화학]]''': (양자역학 서론), 원자의 구조, 분자의 구조, 분자와 빛의 상호작용, 배위화학 |
| | *'''[[화포자도 쉽게 알 수 있는 화학/기타|기타]]''': 유기물질, 무기물질, 고분자물질 등 |
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| | === 보는 순서 === |
| | *고등학교 화학 1을 배운다면: 아보가드로 법칙→원소의 주기성 →분자의구조 →산화와 환원 →산과 염기 |
| | *고등학교 화학 2를 배운다면: 액체,기체,고체→반응의 자발성 → 화학 평형→화학 전지 →반응속도 |
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| == 기초적인 내용 == | | == 기초적인 내용 == |
| *물질의 세 가지 상태: 고체''solid''는 s, 액체''liquid''는 l, 기체''gas''는 g로 괄호 안에 표시한다. | | *물질의 세 가지 상태: 고체''solid''는 s, 액체''liquid''는 l, 기체''gas''는 g로 괄호 안에 표시한다. |
| :예시) 고체 칼슘 Ca(s) | | :예시) 고체 칼슘 Ca(s), 액체 물 H<sub>2</sub>O(l), 기체 헬륨 He(g) |
| | *물에 물질이 녹아있는 수용액''aqueous solution''의 경우 aq를 괄호안에 표시한다. 단, 물에 녹아있는 물질만 쓰도록 한다. |
| | :예시) 염화 나트륨 수용액 NaCl(aq) |
| *순물질과 혼합물 | | *순물질과 혼합물 |
| === 주기율표는 왜 외우나요? ===
| | 물질의 분류, 원소, 원자의 분류 |
| {{주기율표}}
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| 대부분의 선생님들이 화학을 처음 배울 때 외우라고 하는 것이다. 학생들 입장에서는 <s>크고 아름다운</s>스케일에 주눅이 들게 되고, 화학을 하기 싫어지는 첫 번째 이유가 된다. 하지만 어떤 원소의 원자번호, 주기(가로줄), 족(세로줄)은 전부 중요한 성질을 가지고 있으며 그 중 1번~20번까지의 원소는 매우 자주 나오므로 외우는 게 좋다. 외우지 않으려고 해도 계속 화학을 하다 보면 외워질 수밖에 없다.
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| | == 원자, 분자 및 이온 == |
| | 이 세상의 모든 것은 [[원자]]로 이루어져 있다.우선 보면 여러분의 손바닥은 수많은 [[세포]]로 이루어져 있다. 그 세포는 [[단백질]]과 같은 수많은 [[분자]]로 이루어져 있고 그 분자는 원자들의 모임이고, 그 원자는 [[전자]]와 핵으로 이루어져 있다. 핵은 다시 [[양성자]]와 [[중성자]]로 나뉘고, 양성자와 중성자는 다시 [[쿼크]]로 나뉜다. 이런 작은 입자들이 얼마나 작은 지 상상하는 건 거의 불가능하다. |
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| | 양성자는 원자를 구성하는 입자 중 하나이다. 이 양성자가 얼마나 작은 지 한 번 생각해 보자. 여기 찍힌 온점 하나 정도의 크기에 500,000,000,000개의 양성자가 들어갈 수 있다. 이 숫자는 오십만 년을 초로 센 것보다 큰 숫자이다.<ref>Bodanis, ''E=mc<sup>2</sup>'', p.11</ref> |
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| | 옛날 사람들은 물질의 근본이 [[4원소설|물, 또는 4원소(물, 불, 공기, 흙)]]로 이루어져 있다고 생각했다. 그러나 사실 우리의 세상은 이렇게 작은 것들로 이루어져 있다. 이러한 개념은 사람들이 세상을 보는 방식을 완전히 바꾸어 놓았다. |
| | === 원자론 === |
| | 모든 원소는 '''원자'''라는 작은 입자로 구성되어 있다는 생각을 처음 한 사람은 영국의 화학자 [[존 돌턴]]이었다. 훨씬 이전에 그리스의 철학자 [[데모크리토스]]도 원자론을 주장하였지만 과학적 사고를 토대로 원자론을 주장한 사람은 돌턴이다. 물론 이런 생각이 갑툭튀한 건 아니다. 돌턴은 [[라부아지에]]의 [[질량 보존의 법칙]]과 [[프루스트]]의 [[일정 성분비의 법칙]]을 더 효율적으로 설명하고, 물질의 (화학)변화를 더 정확하게 서술하기 위해 원자라는 개념을 도입할 필요성을 느꼈다. 그래서 돌턴은 다음과 같은 가정을 하였다. |
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| 주기율표를 처음 보면 굉장히 낯설다. 1~18족(세로줄)까지의 원소가 있는데, 1번(수소)~20번(칼슘)까지의 원소는 1, 2, 3, 4… 이런 식으로 배치가 된 게 아니라 1, 2, 13(!), 14,… 순으로 진행된다(미국식 표기라면 1A~8A, 1B~8B<s>얘들도 순서 되게 이상하다</s>로 되어 있을 것이다). 그리고 밑에는 58~71번, 90~103번까지의 원소가 이상하게 따로 분리되어 있다. 일단 가장 거슬리는 건 2족과 13족 사이의 텅 빈 공간이다.
| | 돌턴의 가설 |
| | #원소는 원자라고 하는 매우 작은 입자로 구성되어 있다. 원자는 더 이상 쪼개지지 않는 가장 작은 입자 단위이다. |
| | #한 원소의 원자들은 모두 동일하며, 크기, 질량, 화학적 성질이 모두 같다. 한 원소의 원자들은 다른 모든 원소의 원자와는 서로 다르다. |
| | #화합물은 두 가지 이상 원소의 원자로 이루어져 있다. 어떤 화합물이든지 존재하는 어느 두 원소의 원자수의 비는 정수 혹은 간단한 분수이다. |
| | #화학 반응은 원자의 분리, 결합, 재배열만을 포함한다. 다시 말해, '''원자는 화학 반응에 의해서 생성되거나 없어지지 않는다.''' |
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| 주기율표를 외울 때는 아무 의미가 없어 보여도, 나중에 화학을 배워나갈수록 배치나 숫자 하나하나가 중요한 의미를 담고 있다는 걸 알게 된다. 주기율표가 왜 저런 모양인지도 알 수 있다. 이런 걸 알아가는 것도 화학의 재미라고 볼 수 있다. 더 자세한 내용은 뒤에 나올 주기율표 항목에서 설명한다.
| | 돌턴의 가설이 완전한 것은 아니었다. 다음과 같은 문제가 있었다. |
| ==== 이 세상에 원소가 118개밖에 없다는 걸 어떻게 알아요? ====
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| '이 지구상에 있는 원소는 118개 뿐이다'라는 말을 들으면 반감이 생길 것이다. "아니, 이 우주가 얼마나 넓은데, 우리 인간이 아직 발견 못 한 원소가 있을지도 모르잖아요?"라는 의문이 들 것이다. (한글자모도 24개로 다 말하는데 뭐가 이상하단거야!)
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| 일단 지금 계속해서 새로운 원소가 발견되는 중인 것은 맞다. 하지만, 새로 발견된 원소는 인공적으로 만들어진것들이며, [[납]]을 기준으로 그 위의 원소들은 상대적으로 안정도가 떨어진다. 이렇게 안정도가 떨어지는 가장 큰 이유는 [[중성자]]와 [[양성자]]의 비율을 맞추기 힘들어지기 때문이다. [[양성자]]끼리는 서로 반발하고 [[중성자]]는 상대적으로 쉽게 이탈할 수 있기 때문에 [[중성자]]와 [[양성자]]의 수가 많으면 극도로 불안정해진다. <s>이 이상 파고들면 물리학의 영역이다</s> 현재 인공적으로 합성된 많은 원소들은 단 몇초만에 혹은 몇 밀리초만에 소멸해버리므로 이들을 기초로 하여 더 큰 원자량을 가진 원소들의 생성확률은 더더욱 낮다고 생각을 할 수 있다.
| | *1번에 대한 반박: 원소는 전자, 양성자, 중성자 등의 더 작은 단위로 쪼갤 수 있다. |
| | *2번에 대한 반박: 어떤 원소가 양성자 수는 같지만 중성자 수는 다른 [[동위원소]]관계이면 질량수가 달라진다. |
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| 매우 안정된 [[중성자]]와 [[양성자]]의 조합을 [[매직 넘버]]라고 하는데, 현재까지 이 조합에 속하는 원소로 알려진것은 [[헬륨]], [[산소]], [[칼슘]], [[니켈]], [[주석]], [[납]] 등이다. 이 다음으로는 운비헥슘이라고 불리우는 원소가 여기에 속했다고 알려져 있다. 하지만, 아직까지 만드는데 성공을 하지 못했고 당연히 그 조건이 매우 까다롭기 때문에 쉽게 발견하긴 힘들 것이다. 잊지 말자. 과학은 발견을 하는 학문이지, 이게 절대적이라고 선을 긋는 학문이 아니다.
| | === 분자설 === |
| | 이렇게 돌턴이 원자설을 제시하고 나서, [[이탈리아]]의 화학자 [[아메데오 아보가드로|아보가드로]]는 기체반응의 법칙을 위해 '''분자'''라는 개념을 도입할 필요를 느꼈다. 그러면 그 전에 기체반응의 법칙이 무엇인지 알아보자. |
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| ==== 주기율표 외우는 방법. ==== | | ==== 기체반응의 법칙 ==== |
| 대부분의 암기법은 1~20번 원소까지만 나와 있다. 그 이상은 이 단계에서 외울 필요가 없기 때문이다. 단, 원자번호에 상관없이 1족([[알칼리 금속]]), 2족([[알칼리 토금속]]), 17족([[할로젠]]), 18족([[비활성 기체]])는 외워 두면 가끔 유용하다. 이것들도 나중에는 자주 봐서 외워지게 된다. <u>칼륨과 칼슘의 순서</u>는 헷갈리니 조심할 것.{{ㅊ|대학 오면 칼륨이 [[포타슘]]으로 둔갑해서 더 머리아파진다}}
| | 기체의 화학 반응에서 반응물과 생성물의 부피 사이에는 일정한 정수비가 성립된다는 법칙이다. 단, 같은 온도와 압력 조건이어야 한다. 1805년 [[루이 조제프 게이뤼삭|게이뤼삭]]{{ㅊ|ANG?}}이 발견하였다. |
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| [[수소|H]](수소) [[헬륨|He]](헬륨) [[리튬|Li]](리튬) [[베릴륨|Be]](베릴륨) [[붕소|B]](붕소) [[탄소|C]](탄소) [[질소|N]](질소) [[산소|O]](산소) [[플루오린|F]](플루오린) [[네온|Ne]](네온) [[소듐|Na]](나트륨/소듐) [[마그네슘|Mg]](마그네슘) [[알루미늄|Al]](알루미늄) [[규소|Si]](규소(실리콘)) [[인|P]](인) [[황|[S]](황) [[염소|Cl]](염소) [[아르곤|Ar]](아르곤) [[포타슘|K]](칼륨/포타슘) [[칼슘|Ca]](칼슘)
| | 물(수증기)가 생성되는 반응을 보자. 물은 수소기체 2부피와 산소 기체 1부피가 만나면 수증기 2부피가 생성된다. 그런데 아직 분자 개념이 없으므로 이런 반응이 성립하려면 반응물에서 생성물로 변하면서 원자가 쪼개져야 한다. 아래 그림을 보자. |
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| *'''수헤리베<u>비키니오프네</u>나마알지펩시콜라칼칼'''<s>신사</s>
| | (틀렸지만)돌턴의 가설에 따르면 원자는 쪼개져서는 안 된다. 돌턴은 새로운 반박을 제시했는데, 원자 상태의 기체 물질과 화합물 상태의 기체 물질이 동일한 부피 내에서 존재하는 수가 다를 수 있다는 것이다. 쉽게 말해 수소나 산소가 1부피 안에 2개씩 들어간다면 물은 1부피 안에 하나만 들어간다는 것이다. |
| *'''수헤리베<u>비키니옷벗네</u>나만알지펩시콜라크카<s>콜라를 먹으면 트럼을</s>
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| *'''수헬리베붕탄질산플네나마알규인황염아르칼칼슘'''
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| *'''수헤리베붕탄질산불네나마알실인황염알곤크카''' : 이건 좀 옛날 방식이다. [[플루오린]]을 불소라고 하기도 하기 때문. 원소기호의 발음에 초점을 맞춘 것이다.
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| *'''흐헤 리베비씨노프네 남극알십스클라 크카''' : 원소기호를 영어로 3번부터 20번까지 쭉 읽은 것으로 문자 하나가 원소 하나에 대응되지 않는다.
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| *'''수리나칼 베마칼 붕알갈 탄규게 질인비 산황셀 플염브 헬네아크''' : 족 단위로 암기하는 방법.
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| 그 외 더 많은 암기법은 [[추가바람]]
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| ===== 여담 =====
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| Na은 나트륨이라고도, 소듐이라고도 읽는다. 대학교 가면 책에 죄다 소듐이라고 적혀 있어서 낯설 것이다.{{ㅊ|여기서 나이가 티가 난다}} {{ㅊ|개편된 교육과정에서는 소듐, 포타슘이라고 한다 [[카더라]]}} K도 칼륨, 포타슘 표기를 둘 다 쓴다. 왜 이렇게 되는지는 [[소듐|Na]] 항목과 [[포타슘|K]] 항목 참고. 그리고 Si(규소)는 실리콘이라고 읽지만 우리가 흔히 아는 실리콘과 다르다!
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| 주기율표는 힘을 들여 외울 필요가 없다. 그저 자주 사용하다가 보면, 화학을 더욱 깊게 공부하다 보면, 어느새 자신이 원자번호만 듣는다면 그 원소가 무엇인지, 위치가 어디인지, 오비탈의 바닥배치가 무엇인지, 또는 그 원자의 질량이나, 아니면 전기 친화도와 원소의 족, 반응성, 이온화 에너지와 그런 이온 결합시 어째서 다른 모습의 결합이 없는가에 대한 이유, 전기음성도, 원자가전자와 오비탈의 홀전자수와 같은 것들을 곧바로 말할 수 있다. 혹시, 주기율표를 아직도 외운다는 바보같은 생각을 가지고 있다면 묻겠다. 저기 나열된 것들을 모든 번호에 대해서 외울 수 있는가?
| | 아보가드로는 이에 동의하지 않았고, 분자라는 새로운 개념을 도입할 필요를 느끼게 되었다. |
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| == 원자, 분자 및 이온 == | | ==== 아보가드로의 가정(및 추론) ==== |
| === 원자론 === | | # 기체 물질은 분자로 구성되어 있다. |
| 데모크리토스, 돌턴
| | :→문제점: 분자로 구성되지 않는 기체 분자도 있다. (ex: He, Ne, Ar과 같은 18족 원소들) |
| 돌턴의 가설
| | # 같은 기체 분자의 크기, 모양, 질량은 같다. |
| #원소는 원자라고 하는 매우 작은 입자로 구성되어 있다. | | :→문제점: [[동위 원소]] 관계의 원자로 구성된 분자는 분자량이 다르다. |
| #한 원소의 원자들은 모두 동일하며, 크기, 질량, 화학적 성질이 모두 같다. 한 원소의 원자들은 다른 모든 원소의 원자와는 서로 다르다. | | # 분자는 더 작은 입자로 쪼개어질 수 있으며, 그 때 원래 분자의 성질을 잃게 된다. |
| #화합물은 두 가지 이상 원소의 원자로 이루어져 있다. 어떤 화합물이든지 존재하는 어느 두 원소의 원자수의 비는 정수 혹은 간단한 분수이다. | | :→옳다: O<sub>2</sub>기체가 O 두 개로 쪼개지면 원래 산소의 성질을 잃게 된다. |
| #화학 반응은 원자의 분리, 결합, 재배열만을 포함한다. 다시 말해, '''원자는 화학 반응에 의해서 생성되거나 없어지지 않는다.''' | | # 동일한 온도, 압력 조건에서 같은 부피 속에는 기체의 종류에 상관없이 기체 분자 수가 같다. |
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| === 원자의 구조 === | | === 원자의 구조 === |
| | ==== 전자의 발견 ==== |
| | 전자는 [[조지프 존 톰슨|톰슨]]이 음극선 실험으로 발견하였다. |
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| 전자(톰슨, 음극선, 밀리컨), 방사선(알파, 베타, 감마선), 양성자(톰슨 건포도푸딩, 러더퍼드 알파입자 산란 실험), 핵, 중성자(채드윅) | | 전자(톰슨, 음극선, 밀리컨), 방사선(알파, 베타, 감마선), 양성자(톰슨 건포도푸딩, 러더퍼드 알파입자 산란 실험), 핵, 중성자(채드윅) |
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| 원자 번호, 질량수, 동위원소 정의. 중수로 만든 얼음이 물에 가라앉는 사진. | | 원자 번호, 질량수, 동위원소 정의. 중수로 만든 얼음이 물에 가라앉는 사진. |
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| === 주기율표 ===
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| 자세한 부분은 아래의 원소의 주기성 항목에 적자. 주기, 족, [[금속]], [[비금속]], [[준금속]], [[알칼리 금속]], [[알칼리 토금속]], [[할로젠]], [[영족 기체]]에 대한 간단 설명.
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| === 분자와 이온 === | | === 분자와 이온 === |
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| *#"-산(-ic acid)"에 산소 원자 한 개를 첨가할 때: 그 산을 "과...산(per... ic acid)"이라 부른다. 따라서 염소산(chloric acid, HClO<sub>3</sub>)에 산소 원자 한 개를 첨가하면 과염소산(perchloric acid, HClO<sub>4</sub>)이 된다. | | *#"-산(-ic acid)"에 산소 원자 한 개를 첨가할 때: 그 산을 "과...산(per... ic acid)"이라 부른다. 따라서 염소산(chloric acid, HClO<sub>3</sub>)에 산소 원자 한 개를 첨가하면 과염소산(perchloric acid, HClO<sub>4</sub>)이 된다. |
| *#"-산(-ic acid)"에서 산소 원자 한 개를 제거할 때: 그 산을 "아...산(-ous acid)"이라 부른다. 따라서 질산(nitric acid, HNO<sub>3</sub>)은 아질산(nitrous acid, HNO<sub>2</sub>)이 된다. | | *#"-산(-ic acid)"에서 산소 원자 한 개를 제거할 때: 그 산을 "아...산(-ous acid)"이라 부른다. 따라서 질산(nitric acid, HNO<sub>3</sub>)은 아질산(nitrous acid, HNO<sub>2</sub>)이 된다. |
| *#"-산(-ic acid)"에서 산소 원자 두 개를 제거할 때: 그 산을 "하이포아...산(hypo...-ous acid)"이라 부른다. HBrO<sub>3</sub>이 HBrO로 될 때 이 산을 하이포아브로민산(hypobromous acid)이라 한다. | | *#"-산(-ic acid)"에서 산소 원자 두 개를 제거할 때: 그 산을 "차아...산" 또는 "하이포아...산(hypo...-ous acid)"이라 부른다. HBrO<sub>3</sub>이 HBrO로 될 때 이 산을 하이포아브로민산(hypobromous acid)이라 한다. |
| **산소산 음이온(oxanion), 즉 산소산의 음이온 | | **산소산 음이온(oxanion), 즉 산소산의 음이온 |
| **#"-산(-ic acid)"에서 모든 수소 이온을 제거하면, 음이온의 끝은 "-산 이온(-ate)"이 된다. 예를 들면, H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>에서 파생한 음이온 CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>은 탄산 이온(carbonate)이라 부른다. | | **#"-산(-ic acid)"에서 모든 수소 이온을 제거하면, 음이온의 끝은 "-산 이온(-ate)"이 된다. 예를 들면, H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>에서 파생한 음이온 CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>은 탄산 이온(carbonate)이라 부른다. |
| **#"아...산(-ous acid)"에서 모든 수소 이온을 제거하면, 음이온의 끝은 "아...산 이온(-ite)"이 된다. 따라서 HClO<sub>4</sub>에서 파생한 음이온 ClO<sub>2</sub><sup>-</sup>은 아염소산 이온(chlorite)이라 부른다. | | **#"아...산(-ous acid)"에서 모든 수소 이온을 제거하면, 음이온의 끝은 "아...산 이온(-ite)"이 된다. 따라서 HClO<sub>3</sub>에서 파생한 음이온 ClO<sub>2</sub><sup>-</sup>은 아염소산 이온(chlorite)이라 부른다. |
| **#음이온에서 전부가 아닌 일부 수소 이온이 제거되었다면 남아 있는 수소 이온의 수를 그 음이온의 이름에 나타내야 한다. | | **#음이온에서 전부가 아닌 일부 수소 이온이 제거되었다면 남아 있는 수소 이온의 수를 그 음이온의 이름에 나타내야 한다. |
| ==== 유기화합물의 명명 ==== | | ==== 유기화합물의 명명 ==== |
| 알케인, 알카인, 알켄, 앞에 붙는 접두사(펜타, 헥사, 헵타, 옥타,...)
| | 유기화합물의 이름은 반응기와 탄소의 개수로 명명된다. |
| | | 예를 들어 -OH를 달고 있는 물질은 [[알코올]], -O-를 달고 있는 물질은 [[아세톤]]... 같은 식으로 기본적인 이름이 결정된다. |
| == 화학 반응에서의 질량 관계 ==
| | 다음은 탄소의 개수에 따라 화합물 앞에 접두사가 붙는다. |
| === 원자 질량 ===
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| 평균 원자 질량 계산. 수소는 1이며, 2번부터 20번까지의 원소들은 원자량이 "원자번호 × 2"의 법칙이 대체로 맞아들어간다. 물론 정확한 법칙은 아니지만 대체로 이렇다는 것.([[염소]]에서 뽀록나긴 한다) 통상 고등학교 수준에서는 이 정도까지만 알아두면 통밥굴려서 문제를 푸는데는 지장이 없을 것이다. 그리고 어지간한 문제에서는 원자량이 얼마인지 표기되니 걱정하지 말자.
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| 여담으로 원자량은 1몰당 그램수인데 기준은 탄소원자 1몰의 질량을 12g으로 정의하는 것에서 시작한다. 고교 과정이든 대학 기초화학과정이든 적어도 수소와 산소, 탄소, 질소 정도의 원자량은 외워두자. 수소는 1이고 나머지는 원자번호의 2배수가 원자량이므로 외우기도 쉽다. 왜 이 원소들을 따로 예기하냐면, 화학2 과정에서도 유기화합물까지 들어가 봐야 저 원자량을 계산하는 문제들은 원소들이 거의 전부이기 때문이다.(물론 언제든지 뒤통수를 맞을 수 있기 때문에 저것만 다 외웠다고 안심하지 말자)
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| === 아보가드로 수와 원소의 몰질량 ===
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| 일단 이 숫자는 무조건 외워두는 게 속이 편하다. 무슨 소리인고 하니 기체 1몰당 들어가는 분자의 숫자는 6.02×10<sup>23</sup>개라는 소리이다. 분자량이 얼마이건, 분자를 구성하고 있는 원자의 수가 몇개이건 그건 전혀 상관없다 일단 기체물질이기만 하다면 그게 단원자 분자이건, 이원자분자이건, 다원자 분자이건 기체 1몰에 해당하는 분자의 개수는 무조건 저것이며, 부피비도 여기에 동일하게 적용된다. 즉, 기체간의 반응식에서 몰의 비율 = 기체의 부피비율이 되기 때문에 반응 이후 부피상태를 쉽게 유추할 수 있다. 예를 들어 [[수소]]와 [[산소]]가 만나 [[물]]이 되는 화학 반응식을 살펴보면 2H<sub>2</sub>(g) + O<sub>2</sub>(g) → 2H<sub>2</sub>O(g) 로 수소 2몰과 산소 1몰이 반응하여 물분자 2몰이 발생함을 알 수 있으며, 반응 이후의 물이 수증기라는 기체상태이므로 반응 이후의 총 부피는 3에서 2로 줄어들게 되는 것이다.
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| === 분자 질량 ===
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| === 질량 분석기 ===
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| 원리
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| === 화합물의 조성 백분율 ===
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| === 실험식 결정법 ===
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| <s>원수</s>
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| === 화학 반응과 화학 반응식 ===
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| ==== 화학 반응식 ====
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| ==== 반응계수 맞추기 ====
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| === 화학양론 ===
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| === 한계 시약 ===
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| 한계 시약, 초과 시약
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| === 반응 수득률 ===
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| == 열화학 ==
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| 나무를 태우면 열이 나고 물이 마르면 몸이 시원해지는 걸 우리가 알고 있듯, 화학 반응이 일어나면 열이 발생하거나 주위의 열을 흡수한다. 이런 열 발생과 흡수를 설명하는 분야가 열화학이다.
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| 여기서 도입되는 개념이 엔탈피(enthalpy)라는 것이다. 정확한 정의는 물리 시간에 배우게 될 텐데, 고등학교 화학 수준에서는 엔탈피를 '물질이 갖고 있는 열 에너지' 정도로 이해하면 된다. '''압력이 일정한 정압 과정에서''' 물질의 엔탈피 변화가 곧 열 발생/흡수량과 같기 때문이다.
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| 불안정한 물질일수록 엔탈피가 높고, 안정한 물질일수록 엔탈피가 낮다. 마치 번지점프대 위로 높이 올라가면 불안해서 빨리 내려오고 싶어지는 것과 같다. 그래서 엔탈피가 높은 물질은 반응을 통해 엔탈피가 낮은 물질로 변화하려 하고, 그 엔탈피 차이만큼의 에너지가 <s>번지-!! 하는 구호와 비명소리</s>열로 방출된다. 반대로 엔탈피가 낮은 물질이 에너지를 받아 엔탈피가 높은 물질로 바뀔 수도 있다. 이 과정에서는 주위의 열을 흡수할 것이다. <s>마치 친구가 나를 강제로 번지점프대 위로 끌고 올라가 열이 받게 되듯이</s>
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| 그리고 헤스의 법칙이라는 것이 있다. 이것은 반응을 통해 방출/흡수되는 열의 양은 오직 처음 물질과 나중 물질의 엔탈피에 의해서만 결정된다는 것이다. 탄소를 태워서 이산화탄소로 만들면 열이 발생하는데, 탄소를 느리게 태우든 빠르게 태우든 탄소를 일산화탄소로 만들었다가 일산화탄소를 이산화탄소로 만들든 간에, 처음 물질은 탄소고 나중 물질은 이산화탄소다. 물질의 종류와 상태(압력, 온도 등)가 같으면 물질의 엔탈피도 같으므로, 어떤 방법으로 태우든 간에 처음과 나중 상태가 같으면 엔탈피 차이도 같고, 따라서 발생되는 열의 크기도 같다. 스트레스를 많이 받은 상태에서 스트레스를 게임으로 풀든, 위키질로 풀든, 즐거운 화학 문제를 풀면서 풀든 <s>어?</s> 아니면 검열삭제로 풀든 <s>그러나 현실은 없는 선택지 아 검열삭제라면 가능하지 근데 검열삭제도 검열삭젠가??</s> 어떤 방법이든 최종적으로는 <s>현자타임</s> 스트레스가 풀린 상태에 이르는 것과 마찬가지다. 이걸 좀 있어 보이는 말로 설명하면, '반응열의 총합은 반응 경로에는 무관하고, 처음과 나중 물질의 상태에 의해서만 결정된다' 고 한다. 화학 반응의 열 발생량을 알기 위해 그 반응 과정을 전부 알 필요 없이, 처음과 나중 물질의 상태만 알면 되니까 무척 편리하다.
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| 책에는 특정 온도와 압력에서 각 물질들의 엔탈피가 적혀 있는 표가 있다. 이런 표는 탄소, 수소, 산소 등 안정한 물질 몇 개를 골라 그것들의 엔탈피를 0 이라고 잡고, 이산화탄소, 물 등의 물질들의 엔탈피가 이런 안정한 물질들과 얼마나 차이가 나는가를 측정해서 만든 것이다. 우리가 '스트레스' 라는 것을 재려고 할 때, 기준점을 정하기 위해 '자고 있을 때' 의 스트레스를 0 이라고 정한 것처럼 이해하면 된다. 그러면 공부할 때는 자고 있을 때보다 100 만큼 스트레스가 높다든가, 놀 때는 자고 있을 때보다 -100 만큼 낮다든가 하는 식으로 이야기하여 '놀 때는 공부할 때보다 -200 만큼 스트레스가 낮다' 같이 말할 수 있을 것이다.
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| == [[오비탈]]과 양자화학 ==
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| <s>지옥에 온 것을 환영한다</s>
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| 화 1 선택자들을 멘붕시키는 첫 번째 관문. 이 부분은 나만 힘든 게 아니니 기운을 내자. 어렵다면 양자화학 부분은 건너뛰고 오비탈만 읽어도 된다.
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| '''그러나 오비탈 부분을 건너뛰어서는 절대 안 된다.''' 오비탈에 대한 개념 없이는 뒤에 나올 설명을 거의 이해할 수 없다. 당장 다음 항목인 원소의 주기성에 있는 '이온화 에너지 경향의 예외'를 이해할 수가 없게 된다. 처음 오비탈을 볼 때는 <s>이 얼마나 끔찍하고 무시무시한 생각이니</s>멘붕이 와도 한 번만 이해하고 나면 신세계가 펼쳐진다.<s>물론 그런다고 시련이 끝났다는 건 아니다</s>
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| === 오비탈 ===
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| 원래는 이 항목이 뒤에 오고, 양자화학 항목이 앞에 와야 한다. 하지만 그랬다가는 <s>무시무시한</s>양자역학을 보고 오비탈을 보기도 전에 멘붕하는 사태가 벌어지므로 오비탈 항목부터 작성한다.
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| ==== 간단 개요 ====
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| 보통 원자 하면 중심부에 동그란 핵이 있고 쬐끄만 '전자'라는 공이 핵 주위를 행성처럼 빙빙 도는 모습을 상상하게 된다. 하지만 자연은 훨씬 더 복잡하게 작동한다. 뒤에서 배울 [[불확정성의 원리]]라는 것에 의해 우리는 전자의 위치와 속도를 동시에 알아낼 수 없다. 그래서 우리는 ''이곳에서 전자가 발견될 확률이 90%인 위치''를 표시하는 식으로 전자의 위치를 대충 짐작할 수밖에 없다. 이 개념은 이전의 원자론과는 완전히 다르며, ''원자 궤도함수(오비탈)''로 설명할 수 있다.
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| ==== 양자수 ====
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| 원자들 안에 들어 있는 전자들의 분포를 설명하려면 세 개의 '''양자수'''(quantum number)가 필요하다. 바로 '''주양자수'''(principal quantum number), '''각운동량 양자수'''(angular momentum number), '''자기 양자수'''(magnetic quantum number)이다. 여기에 전자가 도는 방향을 결정하는 '''스핀 양자수'''(spin quantum number)까지 곁들이면 완벽하다.
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| ===== 주양자수(<math>n</math>) =====
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| 기호는 <math>n</math>. 쉽게 말해서 전자껍질이다. K, L, M, N... 대신 1, 2, 3, 4,...로 진행된다는 게 차이. 언제나 정수값을 가지고, 핵과 전자 사이의 평균 거리와 관련이 있다. 더 읽으면 알겠지만 스핀 양자수를 제외하고 나머지 양자수는 이 주양자수 없이는 안 된다.
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| ===== 각운동량 양자수(<math>l</math>) =====
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| 기호는 <math>l</math>. 이름은 어렵지만, 그냥 궤도함수의 모양을 결정하는 수라고 생각하면 된다. 부껍질이라고도 부른다<s>콩라인</s><math>l</math>값은 0부터 (n-1)까지, 즉 <math>0, 1, 2, ... , (n-1)</math>까지. 각각 이름이 있다.
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| {| class="wikitable" | | {| class="wikitable" |
| ! <math>l</math>
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| ! 0
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| ! 1
| |
| ! 2
| |
| ! 3
| |
| ! 4
| |
| ! 5
| |
| |- | | |- |
| | 궤도함수(오비탈) 이름
| | ! 탄소의 개수 !! 1 !! 2 !! 3 !! 4 !! 5 !! 6 !! 7 !! 8 !! 9 !! 10 |
| | s
| |
| | p
| |
| | d
| |
| | f
| |
| | g
| |
| | h
| |
| |}
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| s오비탈은 원자 스펙트럼이 매우 선명(sharp)해서 s, p는 매우 강해서 주된(principal), d는 퍼져 있어서(diffuse) 이런 이름이 붙었다. f부터는 그냥 알파벳 순서이다. 참고로 f는 fundamental. 아래 그림을 보면 조금 이해가 갈 것이다.
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| [[파일:Orbital s 1.jpg]]
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| [[파일:Px py pz orbitals.png]]
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| [[파일:D orbitals.png]]
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| f부터는 그림이 매우 복잡하<s>[[페르마의 마지막 정리|고 여백이 모자라 적지 않는]]</s>다.
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| ===== 자기 양자수(<math>m_l</math>) =====
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| 위에서 p오비탈과 d오비탈 그림에서 s오비탈과 가장 다른 점이 무엇인가? p 오비탈부터는 ''방향''이 있다. 자기 양자수는 공간에서 오비탈의 방향을 나타낸다. 기호는 <math>m_l</math>. <math>-l, -l + 1, ... , 0, ... , l - 1, l</math>까지 있다. <math>m_l</math>의 개수는 특정 <math>l</math>값을 가진 부껍질 내의 오비탈 수를 나타낸다. 따라서 <math>2l+1</math>개.
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| orbital diagram 이미지 넣기.
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| 이해가 안 되면 여기서 '방'의 개수라고 생각하자.
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| ===== 전자 스핀 양자수(<math>m_s</math>) =====
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| 전자는 그냥 도는 게 아니라, 원자 주위를 돌면서 동시에 자기도 돈다. 이때 이 도는 것(스핀)의 방향을 나타내는 수가 스핀 양자수이며, <math>m_s</math>로 나타낸다. 스핀 양자수는 +½ 또는 -½값을 가진다. '''한 오비탈에 같은 방향으로 도는 전자 {{ㅊ|그런 거는 우리에게}} 있을 수가 없다.''' '방'에 채워지는 두 전자는 항상 반대 방향이다. 스핀 양자수에 대해 더 자세히 알고 싶은 사람은 아래 문단을 읽어 보자.
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| <div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
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| 전자 스핀에 대한 증명
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| <div class="mw-collapsible-content">
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| [[1924년]] 슈턴(Otto Stern)과 게를라흐(Walther Gerlach)가 결정적으로 증명했다. 아래 그림을 보면, 고온의 전기로에서 생성된 원자살(기체 상태)이 불균일한 자기장을 통과한다. 이때, 전자와 자기장 간의 상호작용 때문에 원자는 똑바로 가지 못하고 휘어지게 된다. 스핀 운동은 완전히 무질서하기 때문에, 원자 안의 전자 중 절반은 한 쪽 방향으로 스핀 운동을 하여 한 방향으로 회절하고, 나머지 절반은 반대 방향으로 스핀 운동을 하여 다른 방향으로 회절하게 될 것이다. 그 결과 세기가 같은 두 점이 검출 스크린에 나타난다.
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| 전기와 자기장의 관계, 특히 전자기유도에 대해 더 궁금하다면 물리 문서를 참고하자. [[재물포도 좋아하는 물리]]
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| </div>
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| </div>
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| ==== 원자 궤도함수(오비탈) ====
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| 일단 우리가 이 모든 이야기를 하는 궁극적인 목적은 '''원자가 어떻게 생겨먹었냐'''를 알기 위해서이다. '공 모양도 아니래, 모양도 확실하게 정할 수 없대, 그럼 도대체 뭐야?' 유감스럽지만 이 질문에는 확실한 답을 내려줄 수 없다. ''간단 개요''에 나와 있는 것처럼, 우리는 그저 확률로밖에 나타낼 수 없기 때문이다. 전자가 핵으로부터 무한대만큼 떨어져 있을 확률도 분명히 있다. 그렇지만 우리는 원자들이 화학 결합을 형성할 때 ''대체로'' 어떤 모양일지는 짐작할 수 있다. 아래의 설명은 ''가장 있을법한'' 모양에 대해 말해준다.
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| 그럼 양자수와 원자 궤도함수는 어떤 관계가 있을까? 설명을 시작하기 전에, 앞에서 본 내용이 잘 기억나지 않을 테니 이것만 복습하고 넘어가자.
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| 각운동량 양자수 <math>l</math>은 궤도함수의 '''모양'''을 결정하고, 자기 양자수 <math>m_l</math>은 궤도함수의 방향을 결정한다. <math>l</math>값은 0부터 (n-1)까지 있으며, 숫자보다는 ''s, p, d, f, ...'' 로 나타낸다.
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| ===== s 궤도함수 =====
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| <math>l=0</math>인 궤도함수이므로 <math>m_l</math>값은 단 하나 존재한다. <math>(2l+1)=1</math>이기 때문.
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| 전자는 어디서나 발견될 수 있지만, 대부분은 원자핵 근처에서 얼쩡거리고 있을 것이다. 다음은 전자가 1개뿐인 수소의 전자 밀도를 나타내는 그림이다.
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| <수소 전자 밀도 이미지 넣어주세요.>
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| 여기서 전체 전자 밀도의 90%를 에워싸는 선을 그리면 아래처럼 된다. 이를 경계면 도식(boundary surface diagram)이라 한다.
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| <수소 1s 궤도함수 경계면 도식 이미지 넣어주세요>
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| 공 모양이 나오는 걸 확인할 수 있다.
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| ===== p 궤도함수 =====
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| 'p' 궤도함수는 주양자수 <math>n=2</math>일 때부터 존재한다.
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| ===== d 궤도함수와 더 높은 에너지 궤도함수 =====
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| ==== 전자 배치 ====
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| ===== 파울리의 배타원리 =====
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| <s>β원리가 아니다</s>
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| ===== 반자기성과 상자기성 =====
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| ==== 쌓음 원리 ====
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| 오비탈 문서를 작성하시는 분은 가능한 쉽고 재미있게 작성해 주세요.
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| === 양자론 ===
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| 축하한다. 이제 당신은 화학의 첫 관문을 무사히 넘겼다. 뿌듯해해도 좋다. 지금부터 하는 설명은 위에서 오비탈 설명을 하는 동안 "그럼 '''양자'''는 도대체 뭐야? 왜 [[불확정성의 원리|전자의 위치와 속도를 동시에 알 수 없는]] 거지?"가 궁금했을 위키러를 위해 준비했다. 의욕 넘치게 읽어내려가기 전에, 허리도 좀 펴고 뻐근한 목도 좀 돌려보자. 더 이상 머리아프기 싫은 사람은 여길 건너뛰어도 된다.{{ㅊ|하지만 보어의 수소 원자 이론은 화학 1에 나온다}}
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| 19세기에 물리학자들은 원자나 분자를 {{ㅊ|마치 우리가 원자 하면 그러는 것처럼}}작은 공처럼 생각해서 여러 가지 이론을 만들려고 애를 썼다. 그러다가 독일의 젊은 물리학자 [[막스 플랑크]]가 이런 생각을 {{ㅊ|개발살}}뒤집어버리는 발견을 하게 된다. 바로...
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| '''원자나 분자는 에너지를 불연속적인 양, 즉 ''양자(quantum)''로만 에너지를 방출한다'''는 것.
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| 그동안 과학자들은 에너지가 연속적이라고 생각했다. 쉽게 이야기하면, 당신은 경사진 언덕에 서 있는 것이다. 높은 곳에 있을 수록 당신의 에너지가 크다. 이제 에너지가 작아지고 싶다면 당신은 이제 언덕을 걸어내려오면 된다. 당신은 걸어내려오면서 언덕길의 모든 지점을 지나게 된다.
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| 플랑크의 발견은, '''당신은 사실 경사면이 아니라 계단에 서 있다'''{{ㅊ|넌 이미 죽어 있다}}는 것이다. 당신이 있는 위치를 당신의 에너지라고 하자. 높은 계단에 있을수록 당신이 가진 에너지가 더 커진다.{{ㅊ|계단 둘째 칸에서 뛰어내리는 건 일상이지만 일곱째 칸에서 뛰어내리면 무릎이 아작나는 것처럼}} 7번째 계단에서 6번째 계단으로 내려온다고 할 때, 당신은 7번째 계단과 6번째 계단에 서 있을 수는 있지만 7번째 계단과 6번째 계단 사이에는 설 수 없다!
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| == 원소의 주기성 ==
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| 시험에도 참 많이 나오는 부분이다.
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| === 주기율표의 발전단계 ===
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| ==== 뉴렌즈의 옥타브 법칙 ====
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| [[1864년]] 영국의 화학자 뉴렌즈(Newlands)가 알려진 원소를 질량 순으로 배열하면, 매번 8번째 원소가 비슷한 성질을 갖는다는 것을 알아내었다. 뉴렌즈는 이 법칙을 ''옥타브 법칙(law of octaves)''이라고 이름 지었다. 단 이 법칙은 칼슘 이후의 원소부터는 적절하지 않아서 뉴렌즈는 별로 인정을 못 받았다.
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| 여담으로, 뉴렌즈는 당대에 인정을 못 받은 것 뿐만 아니라 조롱의 대상이 되기까지 했다. 이름을 ''옥타브''<s>음악시간에 들었던 그 옥타브</s>라고 지은 바람에 동료 과학자들이 음악과 엮어서 놀렸다고.
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| ==== [[멘델레예프]]의 주기율표 ====
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| 러시아의 화학자 멘델레예프(Mendeleev)와 독일의 화학자 마이어(Meyer)가 확립한 주기율표로, 현대적인 주기율표와 비슷하다. 멘델레예프의 주기율표는 66가지의 이미 알려진 원소가 포함되어 있었다. 이 주기율표가 대단한 이유는 다음과 같다.
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| *원소의 성질을 기초로 하여 좀 더 정확하게 분류하였다.
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| *'''발견되지 않은 원소의 성질을 예측할 수 있었다.'''
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| :멘델레예프는 에카알루미늄(eka-aluminium)<ref>에카는 "첫째"의 의미를 가진 [[산스크리트어]]이다. 그러니까 에카알루미늄은 알루미늄이 속해 있는 족에서 알루미늄 바로 아래에 첫 번째로 위치한 원소를 의미한다.</ref>이라는 원소가 원자 질량 68amu에 녹는점이 낮고, 밀도는 5.9g/cm<sup>3</sup>이며 산화물의 화학식은 Ea<sub>2</sub>O<sub>3</sub>일 것이라 예측했다. 그런데 4년 뒤 발견된 갈륨(Ga)은 원자 질량 69.9amu에 녹는점은 29.78°C, 밀도가 5.94g/cm<sup>3</sup>, 산화물의 화학식이 Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub>였다!<s>오오</s>
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| 여담으로 갈륨은 낮은 녹는점 때문에 손바닥 위에서도 녹는다. 갈륨으로 만든 숟가락이 있으면 재미있는 장난을 칠 수 있다. [https://www.youtube.com/watch?v=kIbYiO5BRYk 사라지는 숟가락]
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| 아직 이때는 원소를 원자번호 순이 아니라 원자량 순으로 나열해서 오류가 있다. 아르곤이 칼륨보다 원자 질량이 커서 1족에 배치되고 칼륨은 18족에 배치되었다. 1족은 반응성이 큰 [[알칼리 금속]], 18족은 반응성이 거의 없는 [[비활성 기체]]이다. 그런데 아르곤은 [[비활성 기체]]이다. 반면 칼륨은 반응성이 <s>지랄맞게</s>크다! 이 오류는 나중에 영국의 젊은 물리학자 모즐리(Moseley)가 원자번호 순으로 나열한 현대 주기율표를 만들면서 해결된다.
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| ==== 현대 주기율표 ====
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| 현대 주기율표는 '''원자 번호 순(양성자 개수 순서)'''대로 배열한다. 따라서 멘델레예프의 주기율표와 다르게 아르곤이 18번, 칼륨이 19번이다. 영국의 물리학자 모즐리(Moseley)는 원자 번호 증가 순서가 몇몇 예외를 제외하고 원자 질량 증가 순서와 같음을 알게 되었다.
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| <div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
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| 원자 번호는 어떻게 결정했을까?(수식 주의)
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| <div class="mw-collapsible-content">
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| 모즐리는 자신이 원자 번호라고 이름 붙인 물리량과 그 원소로 만들어진 표적에 큰 에너지를 가진 전자를 부딪힘에 따라 발생하는 X선의 진동수 사이의 연관성을 발견하였다. 모즐리는 원소로부터 나오는 X선의 진동수를 다음 식으로 나타낼 수 있는 걸 알게 되었다.
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| <math>\sqrt{\nu} = a(Z - b)</math>
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| 여기서 ν는 방출된 X선의 진동수이며, a와 b는 상수로 모든 원소가 같은 값을 갖는다. 그러므로 관찰된 방출 X선 진동수의 제곱근으로부터 그 원소의 원자 번호를 결정할 수 있었다.
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| 그리고 루트 안의 ν는 v(브이)가 아니다. 누(nu)라고 읽는 그리스 문자이다.<s>이럴수가</s> 진동수를 나타내는 기호.
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| </div>
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| </div>
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| === 원소의 주기적 분류 ===
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| 자, 다시 한 번 더 주기율표를 보자.
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| {{주기율표}}
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| <s>치워요 현기증난단 말이에요</s>
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| <s>정말 아름다워요.</s>
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| ;주족 원소(representative element 혹은 main group element)
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| :1족~2족, 13족~17족에 속해 있는 원소들이다. 이들은 모두 최대 주양자수의 ''s''나 ''p'' 부껍질이 완전히 채워지지 않았다. 헬륨을 제외한 모든 비활성 기체(noble gas, 18족 원소)는 ''p'' 껍질이 완전히 채워져 있다.
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| ;전이 금속
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| :3족~11족의 원소들로 ''d'' 부껍질이 완전히 채워지지 않았거나, 완전히 채워지지 않은 ''d'' 부껍질을 가진 양이온을 잘 형성하는 원소들이다.
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| ;12족 원소
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| :주족 원소도 전이 금속도 아니며 특별한 이름이 없다.
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| ;란타넘족과 악티늄족
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| :완전히 채워지지 않은 ''f'' 부껍질을 가지기 때문에, ''f''구역 전이 원소라고 한다.
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| 여기서 ''s, p, d, f''를 보고 정신이 혼미해졌다면 다시 오비탈 부분으로 올라가 복습해보자.
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| 원소가 화학적으로 어떻게 반응하는지는 원소의 ''원자가 전자(valence electron, 혹은 최외각 전자)''에 의해 결정된다. 1족의 원자가 전자는 1개, 2족의 원자가 전자는 2개, 13족의 원자가 전자는 4개, ... , 17족의 원자가 전자는 7개이다. 18족은 원자가전자가 없다. 뭔가 규칙성이 보일락말락 하는가? 핵심은 '''모든 전자가 화학 반응에 참여하지 않는다'''는 것이다. 칼륨은 전자를 19개나 가지고 있지만 정작 반응에 관여하는 전자는 1개뿐이다! 이건 칼륨이 1족 원소여서 그렇다.
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| 원소가 가진 모든 전자는 반응에 관여하는 ''원자가 전자''와 원자가 전자가 아닌 ''핵심부 전자''로 나눌 수 있다. 화학 반응을 생각할 때는 이 핵심부 전자에 대해서는 신경을 끄면 된다. 그럼 몇 개까지가 핵심부 전자인가? 그건 바로 ''그 원소 바로 이전에 있는 18족 원소의 전자 수''이다. 칼륨의 경우, 바로 이전에 있는 18족 원소는 아르곤이다. 아르곤의 원자 번호는 18이므로, 칼륨의 원자가 전자는 칼륨의 원자번호 19에서 18을 뺀 1이다. 원자가 전자를 최외각 전자라고도 하는 이유는, 이런 식으로 '핵심부 전자를 제외한 나머지 가장 바깥에 있는 전자'라는 의미로도 해석할 수 있기 때문이다.
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| 원자가 전자가 이런 식으로 결정된다면, 우리는 규칙을 발견할 수 있다. 같은 족이면 원자가 전자의 수가 같다. 따라서 같은 족이면 화학적 성질도 비슷하다. 예를 들어 1족은 (수소를 제외하고) 물에 떨어뜨려 보면 [[크고 아름다운]] 반응성을 폭발적으로 보여 준다.
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| 다만 이 규칙성은 깊이 들어가면 맞지 않는 경우가 많으니 주의하자.
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| === 물리적 성질의 주기적 변화 ===
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| ==== 유효 핵전하 ====
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| ==== 원자 반지름 ====
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| ==== 이온 반지름 ====
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| === 이온화 에너지 ===
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| === 전자 친화도 ===
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| === 전기 음성도 ===
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| === 주족 원소의 화학적 성질 변화 ===
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| == 화학 결합: 기본 개념 ==
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| === 루이스 점 기호 ===
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| === 이온 결합 ===
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| ==== 이온 결합 화합물의 격자 에너지 ====
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| === 공유 결합 ===
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| ==== 옥텟 규칙 ====
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| ==== 결합 길이 ====
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| 결합의 개수가 많아질수록 결합이 강해진다. 결합이 한 개인 것이 손만 잡는 거라면, 두 개는 키스도 하는 것이고, 세 개는... [[더 이상의 자세한 설명은 생략한다]]. {{ㅊ|무슨 생각 하니?}}
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| === 전기음성도 ===
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| === 루이스 구조 표기 ===
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| === 형식 전하와 루이스 구조 ===
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| === 공명 ===
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| === 옥텟 규칙의 예외 ===
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| === 결합 엔탈피 ===
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| == 화학 결합: 심화 개념 ==
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| 심화 개념이라고 되어 있지만 '''진짜 심화'''와 그럭저럭 할만한 개념이 섞여 있다.
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| === 분자의 기하 구조 ===
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| 원자가 껍질 전자쌍 반발(valence-shell electron-pair repulsion, VSEPR)모형
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| === 쌍극자 모멘트 ===
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| === 원자가 결합 이론 ===
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| === 혼성 ===
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| 여기서부터 '''진짜 심화''' 개념. 고등학생인 위키러라면 마음을 비우고 그냥 보면 된다.
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| ==== 원자 궤도함수의 혼성화 ====
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| ==== 이중 결합, 삼중 결합을 포함하는 분자의 혼성화 ====
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| === 분자 궤도함수 이론 ===
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| ==== 분자 궤도함수 전자 배치 ====
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| ==== 비편재화된 분자 궤도함수 ====
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| == 고체, 액체, 기체 ==
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| === 이상 기체 ===
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| 일단, 위에서 적었듯이 물체는 고체, 액체, 기체 상태가 존재한다. 여기서 이상 기체를 다루기 전에 미리 알아야 할 내용을 서술하고 그 내용에 대해서 서술하도록 하겠다.
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| 먼저 1 기압 및 25 °C에서 기체 상태로 존재하는 것들의 대표적인 예시를 기억해 두면 좋다.
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| {| class="wikitable"
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| ! 홑원소물질 || 화합물 | |
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| | 수소 H<sub>2</sub>, 산소 O<sub>2</sub>, 오존 O<sub>3</sub>, 질소 N<sub>2</sub>, 플루오린 F<sub>2</sub>, 헬륨 He, 염소 Cl<sub>2</sub>, 아르곤 Ar, 네온 Ne, 크립톤 Kr, 제논 Xe, 라돈 Rn | | | 접두사(영어) || metha || etha || propa || buta || penta || hexa || hepta || octa || nona || deca |
| | 이산화탄소 CO<sub>2</sub>, 일산화탄소 CO, 암모니아 NH<sub>3</sub>, 이산화황 SO<sub>2</sub>, 염화수소 HCl, 아이오드화 수소 HI, 메탄(메테인) CH<sub>4</sub>, 에틸렌(에텐) C<sub>2</sub>H<sub>4</sub>, 아세틸렌(에타인) C<sub>2</sub>H<sub>2</sub>
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| |} | |
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| ; [[압력|압력(pressure)]]
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| ;: 압력은 단위 면적 당 작용하는 힘이다.
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| ;: [[에반젤리스타 토리첼리]]는 기체는 압력을 가진다는 사실을 알아냈다. 정확히는 대기가 압력을 가진다는 것을 알아낸 것인데, 대기의 압력을 대기압(atmospheric pressure)이라 한다. 수은이 가득 담긴 수조 속에 마찬가지로 수은이 가득 담긴 1 m짜리 시험관을 거꾸로 세우면, 수은이 수조 속으로 흘러내려가서 [[진공]]이 만들어지고(!) 높이가 76 cm가 되는 지점에서 더 내려가지 않는다. 이로부터 토리첼리는 “대기의 공기기둥에 의한 압력” = “76 cm짜리 수은기둥에 의한 압력”이라는 결론을 얻었다. 이러한 압력을 수은기둥 76 cm와 같다 하여 76 cmHg 혹은 760 mmHg라고 표기하고, 또 토리첼리를 기려 760 Torr(토르)라고 표기하기도 한다. 이를 보통의 압력 단위인 파스칼 단위로 환산하면 101,325 Pa(파스칼) 혹은 1,013.25 hPa(헥토파스칼)이 되며, 또 대기의 압력이라 하여 1 기압(영어로는 1 atm(atmosphere))이라고도 한다.
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| ;: 다만 위 단위들에 관해 몇 번의 재정의가 있었고, 정리하면 이렇다.
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| ;:* 1 기압 = 1 atm = (의미) 대기의 압력 = (정의) 101,325 Pa = 1,013.25 hPa = 1.013 25 bar
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| ;:* 1 기압 ≒ 760 mmHg<ref>Torr는 정의에 논란이 좀 있다. 확실한 것은 SI 단위는 아니다.</ref>
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| ==== 이상기체 상태 방정식 ====
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| 우리는 이미 중학교 때 보일의 법칙과 샤를의 법칙을 배웠다. 복습해 보자.
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| * 보일의 법칙
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| [[로버트 보일]]은 “기체의 부피는 압력에 반비례한다”는 사실을 실험적으로 알아냈다. 즉 식으로 표현하면 아래와 같다.
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| : <math> PV=k </math> (여기서 k는 상수)
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| 기체가 분자로 이루어져 있다는 사실을 통해 이를 설명할 수 있다. 각 기체분자는 매우 빨라서 용기 내에서 마구 돌아다니며 벽에 충격량을 전할 것이고, 기체분자는 매우 많으므로 이 충격량은 시간과 표면적에 대해 거의 일정할 것이다. 따라서 이 충격량의 총합을 시간과 표면적에 대해 평균한 것이 곧 압력이라고 할 수 있다. 그렇다면 부피가 줄어들면 더 많이 충돌할 것이고, 부피가 늘어나면 더 조금 충돌할 것이므로 과연 부피와 압력이 반비례함을 알 수 있다.
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| 위 식은 좀 다르게 표현해 볼 수도 있다. 어떤 일정량의 기체가 압력은 <math> P_1 </math>에서 <math> P_2 </math>로, 부피는 <math> V_1 </math>에서 <math> V_2 </math>로 변화했다고 해 보자(화학반응은 없다고 가정해야 한다). 그렇다면 이 과정 전에는 <math>P_1 V_1 = k</math>였고, 이 과정 후에는 <math>P_2 V_2 = k</math>가 될 것이다. 상수 <math>k</math>를 소거하면 아래 결론을 얻는다.
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| : <math> P_1 V_1=P_2 V_2 </math>
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| *샤를의 법칙
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| 샤를의 법칙은 [[자크 샤를]]의 이름이 붙기는 했지만 처음 발표한 것은 [[조제프 루이 게이뤼삭]]이라고 한다. 이것도 실험적인 법칙이다. 중학교 때는 보통 다음과 같은 명제로 배웠을 것이다.
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| : 기체의 부피는 온도가 1 ˚C 증가할 때마다 0 ˚C에서의 기체의 부피의 1/273(정확히는 1/273.15)만큼씩 증가한다.
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| 즉 식으로 쓰면 이렇다. ''t'' ˚C에서의 기체의 부피 <math>V_t = V_0 \left( 1 + \tfrac{t}{273.15} \right)</math>.
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| 절대온도를 쓰면 식을 훨씬 깔끔하게 만들 수 있다. 절대온도는 섭씨온도와 다음의 관계를 갖는다. <math>T (\mathrm{K}) = t(\mathrm{^\circ C}) + 273.15</math> 이를 대입하면 <math>V = V_0 \tfrac{T}{273.15} = kT</math> 혹은 <math>\tfrac{V}{T} = k</math>를 얻는다. 즉 “기체의 부피는 온도에 비례한다”.
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| 이번에도 기체가 분자로 이루어져 있다는 사실을 통해 이를 설명할 수 있는가? 그런데 아까와 달리 기체분자의 운동과 온도가 무슨 관련을 갖는지 알 수가 없다. 참고로 우리는 온도를 정의한 적이 단 한 번도 없다! 대개 온도의 정의를 어물쩡 넘어가기 위해 이쯤에서 “온도는 기체분자의 운동에너지의 척도이다”라고 한 마디 덧붙인다. 그렇다면 온도가 높아지면 기체분자가 더 빨리빨리 움직일 터이니 충격량도 커지고 충돌 빈도도 커질 것이므로 과연 부피와 온도가 비례함을 알 수 있다.
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| 이번에도 위 식을 좀 다르게 표현해 볼 수 있다. 어떤 일정량의 기체가 온도는 <math> T_1 </math>에서 <math> T_2 </math>로, 부피는 <math> V_1 </math>에서 <math> V_2 </math>로 변화했다고 해 보자(이번에도 화학반응은 없다고 가정해야 한다). 그렇다면 이 과정 전에는 <math>\tfrac{V_1}{T_1} = k</math>였고, 이 과정 후에는 <math>\tfrac{V_2}{T_2} = k</math>가 될 것이다. 상수 <math>k</math>를 소거하면 아래 결론을 얻는다.
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| : <math> \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}</math>
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| * 보일–샤를의 법칙
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| 위의 두 법칙을 합치면 아래와 같은 식을 얻는다. 이를 보일–샤를의 법칙이라 한다.
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| : <math>\frac{PV}{T} = k, \frac{P_1 V_1}{T_1}=\frac{P_2 V_2}{T_2}</math>.
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| * 아보가드로의 법칙
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| 아직까지는 위 ''k''의 값은 상황에 따라 다르다. 그런데 아보가드로의 법칙을 만나면 상황이 바뀐다.
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| [[아메데오 아보가드로]]는 다음 사실을 실험적으로 알아냈다. “같은 온도와 같은 압력에서, 같은 부피의 기체는 같은 수의 분자로 이루어져 있다.” 즉 다시 말하면, ''n''이 기체 분자의 몰수일 때,
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| : <math>V \propto n</math> 또는 <math>\frac{V}{n} = k</math>
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| 그리고 아보가드로의 법칙에 따르면 위 ''k''는 온도와 압력에만 의존한다. 앞서 보일–샤를의 법칙에서 부피는 압력에는 반비례하고, 온도에는 비례한다고 했으니 다음 사실을 알 수 있다.
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| : <math>k \propto \frac{T}{P}</math> 또는 <math>k = \frac{RT}{P}</math>
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| 그리고 위의 비례상수 ''R''은 기체의 종류에 무관해야 한다. 이를 '''기체상수(gas constant)'''라 한다. 값은 다음과 같다.
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| : ''R'' = 8.314 462 J mol<sup>−1</sup> K<sup>−1</sup><ref>[http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?r 2010 CODATA recommended value]</ref> = 0.082 057 36 L atm mol<sup>−1</sup> K<sup>−1</sup><ref>앞의 값을 앞서 소개한 101.325로 나누면 된다.</ref>
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| * 이상기체 상태 방정식(Ideal gas law)
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| 위 내용을 정리한 <math>PV = nRT</math>를 바로 '''이상기체 상태 방정식(ideal gas law)'''이라고 한다!
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| ==== 이상기체(Ideal gas)의 정의====
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| 위 이상기체 상태 방정식을 가지고 몇 가지 계산을 해 보면, 기체 분자 1 몰은 0 ˚C 및 1 기압에서 22.414 L, 25 ˚C 및 1 기압에서 24.465 L의 부피를 가짐을 알 수 있다.
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| 그런데, 실제 기체를 가지고 측정을 해 보면 저 값이 정확히 맞지 않음을 알게 된다. 상식적으로 기체 분자 자체에도 부피가 있는데 같은 부피에는 같은 몰수가 들어 있다는 것이 말이 안 되며, 또 기체 분자끼리 서로 끌어당기거나 밀어내거나 할 텐데 (물방울이 뭉쳐 있듯) 서로 뭉치려고 하는 경우에는 압력이 작아질 것이고 흩어지려고 하는 경우에는 압력이 커질 것이기 때문이다.
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| 즉 실제 기체 1 몰은 0 ˚C 및 1 기압에서 22.414 L의 부피를 갖지 않고, 양의 편차 또는 음의 편차를 보인다. 이에 대해 위 이상기체 상태방정식을 정확히 만족하여 1 몰이 0 ˚C 및 1 기압에서는 정확히 22.414 L, 25 ˚C 및 1 기압에서는 정확히 24.465 L가 되는 '''가상의''' 기체를 이상기체(ideal gas)라고 한다.
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| 이상기체는 다음과 같은 성질을 가진다.
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| * 분자 자체의 부피(크기)가 없다(질점으로 본다).
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| * 분자 간 상호작용이 없다.<ref>따라서 이상기체는 액화하지 않는다! 이 내용을 이해하려면 화학을 좀 많이 배워야 한다.</ref>
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| 다행인 것은 모든 기체는 '''고온 및 저압''' 조건에서 이상기체와 근사한 행동을 보인다는 것이다. 기체가 희박하면 희박할수록 분자 자체의 부피도 무시할 수 있고, 분자 간 상호작용도 무시할 수 있을 것이기 때문이다.
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| ==== 실제 기체 ====
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| 전술했듯 실제 기체는 분자 자체의 부피가 있고, 분자 간 상호작용이 존재한다. 따라서 이상기체와 벗어난 행동, 즉 비이상성을 나타낸다.
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| 실제 기체가 이상기체로부터 얼마나 떨어져 있는지를 <math>Z = \tfrac{PV}{nRT}</math>라는 척도로 나타낸다. 물론 이상기체는 항상 <math>Z \equiv 1</math>임을 넉넉히 알 수 있을 것이다. 앞서 고온 및 저압 조건에서 이상기체와 근사한 행동을 보인다는 것은 사실 <math>Z</math>가 1에 근접한다는 이야기이다.
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| 이런 현실의 조건을 고려해 이상 기체 방정식을 보정한 것이 [[실제 기체 상태 방정식]]이다. 가장 간단한 것이 [[요하네스 디데릭 판 데르 발스]]의 이름을 딴 판 데르 발스 방정식이다. 여러 가지 실제 기체 방정식을 알고 싶으면 [[실제 기체 상태 방정식]]을 참고하자.<ref>실제 기체 상태 방정식을 이용하면 액화를 설명할 수 있다.</ref>
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| === 상변화 ===
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| == 산화와 환원 ==
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| == [[화학 평형]] ==
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| <s>어서와, 화학 평형은 처음이지?</s>
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| 질소와 수소를 반응시켜 암모니아를 만든다고 해 보자.
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| N<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub> → 2NH<sub>3</sub>
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| 질소 1몰과 수소 3몰을 넣으면 암모니아가 2몰 나올 것이다... 라고 생각하겠지만, 현실적으로 그렇게 되지는 않는다. 왜냐하면
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| 2NH<sub>3</sub> → N<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub>
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| 위와 같은 반대 방향의 반응도 가능하기 때문이다. 즉, 질소와 수소가 반응해서 암모니아가 나오지만, 그렇게 만들어진 암모니아가 청개구리처럼 질소와 수소로 되돌아가려고도 하는 것이다. 여기서 우리가 원하는 질소 + 수소 → 암모니아 반응을 정반응, 거꾸로 암모니아가 질소와 수소로 되돌아가는 반응을 역반응이라고 부른다.
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| 반응 속도는 반응하려는 물질이 많을수록 빠르다. 물질의 숫자가 많을수록 그 중에서 반응이 일어나는 녀석들도 많기 때문이다. 그래서 최초에 질소와 수소만 있을 때는 얘네들이 만나서 암모니아가 되는 정반응의 속도가 빠르고, 암모니아는 거의 없기 때문에 역반응은 거의 없다시피하다. 그러다가 반응이 어느 정도 진행되어 암모니아가 많이 생기면, 암모니아가 질소와 수소로 되돌아가는 역반응도 점차 빨라질 것이고, 반대로 질소와 수소는 많이 줄어들기 때문에 정반응은 점차 느려질 것이다. 이러다가 어느 시점에 도달하면 암모니아가 만들어지는 속도와 되돌아가는 속도가 같아지게 될 것이다. 이 때에는 정반응과 역반응이 계속 이루어지기는 하지만, 두 반응으로 일어나는 변화가 서로 상쇄되므로 각 물질의 양은 일정하게 유지된다. 이것을 화학 평형 상태라고 한다.
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| ''a''A + ''b''B → ''c''C 라는 반응이 있을 때, 평형 상수는 다음과 같이 정의된다.
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| <math> K = \frac{[\mathrm C]^c}{[\mathrm A]^a [\mathrm B]^b}</math> - 수용액의 경우
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| <math> K = \frac{P_{\mathrm C}^c}{P_{\mathrm A}^a P_{\mathrm B}^b}</math> - 기체의 경우
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| 수용액에서는 각 물질의 몰 농도와 반응식의 계수, 기체의 경우 각 물질이 갖는 분압과 반응식 계수에 관한 꼴이다. 위의 암모니아 반응의 경우엔 이렇게 된다.
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| <math> K = \frac{P_{\mathrm {N H_{3}}}^{2}}{P_{\mathrm {N_{2}}}^{\,} P_{\mathrm {H_{2}}}^{3}}</math>
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| 여기서 ''P''<sub>N<sub>2</sub></sub> 란 질소의 분압, 즉 전체 압력 중에서 질소 분자들이 미치는 압력을 뜻한다. 이 압력은 질소의 몰 수에 비례하며, 식으로 나타내면 ''P''<sub>N<sub>2</sub></sub> = ''P''<sub>total</sub> × (질소 몰 수) / (기체 전체 몰 수) 가 된다.
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| 400°C 에서 이 반응의 평형상수 ''K''는 1.64 × 10<sup>−4</sup> 이며, 200기압의 고압에서 반응이 일어난다고 할 때, 질소 1몰과 수소 3몰을 반응할 때의 결과를 [[적절]]히 계산하면 암모니아가 1.04몰 생성됨을 알 수 있다. 즉 이론적으로는 암모니아가 2몰 생성될 것 같지만, 실제로는 그의 약 52% 정도만이 생성됨을 화학 평형을 이용해 예측할 수 있는 것이다. 한편 반응이 일어나는 압력을 300기압으로 올려서 계산해 보면, 암모니아는 1.18몰 생성되어 수득률은 59%가 된다. 이로써 암모니아를 많이 얻고 싶으면 압력을 올릴수록 좋다는 것도 알 수 있다.
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| 평형 상수가 어떻게 이런 꼴이 되는지에 대한 증명은 [[화학 평형]] 항목에 나와 있다. 이 증명으로부터, 평형 상수는 온도가 바뀔 때만 바뀐다는 것도 알 수 있다.
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| === 르 샤틀리에의 원리 ===
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| === 엔트로피, 자유 에너지 및 평형 ===
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| 여러분이 화학 2를 수능에서 선택{{ㅊ|하는 미친짓을 }}했다면 이 단원이 굉장히 반가울 것이다. 이 단원의 수능 문제는 부등호 방향 몇 개만 파악하면 쉽게 풀린다. {{ㅊ|그러나 대학교를 가는 순간…}}
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| == 산과 염기 ==
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| === 산-염기 평형 및 용해도 평형 ===
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| <s>버틸 수가 없다2</s>
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| == 화학 반응 속도론 ==
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| == 전기화학 ==
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| == 핵 화학 ==
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| == 대기화학 ==
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| == 무기화학 ==
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| <s>weapon 화학이 아니다</s>
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| == 비금속 원소 ==
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| 다음은 여러 비금속 물질의 제법이다.
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| {| class="wikitable"
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| | 질소 || 실험실 제법: 진한 아질산암모늄 용액을 열분해한다. NH<sub>4</sub>NO<sub>2</sub> → 2H<sub>2</sub>O + N<sub>2</sub><br />공업적 제법: 액체공기를 분별증류로 얻는다. | | | 접두사(한글) || 메타 || 에타 || 프로파 || 부타 || 펜타 || 헥사 || 헵타 || 옥타 || 노나 || 데카 |
| |- | |
| | 암모니아 || 실험실 제법: 염화 암모늄과 소석회를 혼합하여 가열한다. 2NH<sub>4</sub>Cl + Ca(OH)<sub>2</sub> → CaCl<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O + 2NH<sub>3</sub><br />공업적 제법: 수소와 질소를 촉매를 사용하여 200 기압, 873 K에서 반응시킨다. N<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub> → 2NH<sub>3</sub> (하버법) | |
| |-
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| | 일산화질소 || 실험실 제법: '''묽은''' 질산과 금속 구리를 반응시킨다. 3Cu + 4HNO<sub>3</sub> → 3Cu(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> + 4H<sub>2</sub>O + 2NO
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| |- | |
| | 이산화질소 || 실험실 제법: '''진한''' 질산과 금속 구리를 반응시킨다. Cu +4HNO<sub>3</sub> → Cu(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O + 2NO<sub>2</sub> | |
| |- | |
| | 일산화탄소 || 실험실 제법: 개미산(폼산)에 진한 황산을 적가하여 가열한다. HCO<sub>2</sub>H → H<sub>2</sub>O + CO<br />공업적 제법: 붉게 가열된 코크스에 이산화탄소를 통과시킨다. C + CO<sub>2</sub> → 2CO | |
| |- | |
| | 이산화탄소 || 실험실 제법: 1) 탄산칼슘과 묽은 산(아무 거나)을 반응시킨다. CaCO<sub>3</sub> + 2HCl → CaCl<sub>2</sub> +H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub><br /> 2) 탄산수소나트륨을 열분해한다. 2NaHCO<sub>3</sub> → Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + CO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O<br />공업적 제법: 석회석을 구우면 얻을 수 있다. CaCO<sub>2</sub> → CaO + CO<sub>2</sub> | |
| |} | | |} |
| | <ref> 출처 : HighTop 화학I </ref> |
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| == 전이 금속 화학과 배위 화합물 ==
| | 예를 들어, 탄소가 2개인 알케인은 에타-(etha) + 알케인(alkane)이므로 에테인(ethane)이 되고, 탄소가 5개인 알케인은 펜테인(pentane)이 되는 식이다. |
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| == 유기 화학 ==
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| == 합성 및 천연 유기 고분자 ==
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| == 생화학 ==
| | 그런데, 탄소에 가지가 달리면 어떻게 이름을 붙여야 할까? |
| | 앞에 가지가 달렸다는 의미로 iso-, neo- 등의 접두사를 붙이지만, 그것 만으로 모든 탄소화합물 이름을 명명하기는 어렵고, 이름도 너무 길어진다. 따라서 실제로는 가지 부분을 알킬기로 본다. '가지'의 탄소수에 따른 접두사+알킬기의 일(yl-)접두사를 붙이고, 가장 긴 사슬의 탄소 수에따른 이름을 붙인다. |
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| {{주석}} | | {{주석}} |
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