나쁜 엄마

대기 중에 있는 기체 원자와 분자는 다른 모든 물질과 마찬가지로 지구의 중력에 의한 인력을 받는다. 그 결과 지구 표면 근처에서의 공기의 밀도가 고지에서보다 훨씬 크다. (9 km 상공 에 있는 비행기의 객실 외부 공기는 너무 희박해서 숨을 쉴 수가 없다) 사실 지구로부터 떨어짐에 따라 공기의 밀도는 급격하게 감소된다. 지표면으로부터 6.4 km 내에는 대기의 약 50%, 16 km 내에는 90%, 32 km 내에는 99%가 존재한다. 공기의 밀도가 커지면 당연히 압력도 커진다. 지구의 대기에 노출된 어떤 면적이 받는 힘은 그 면적 위에 있는 공기 기둥의 무게와 같다. 지구의 대기에 의해 가해진 압력을 대기압(atmospheric pressure)이라고 한다(그 림 5.1). 대기압의 실제 값은 위치, ..

카테고리 없음 2021. 12. 16. 21:06

일은 힘 F에 움직인 거리 d를 곱해서 얻을 수 있다. w = Fd 열역하에서 일은 넓은 의미로 기계적 일(예를 들면, 크레인으로 강철빔을 들어 올리는 것), 전기적 일(회중 전등의 전구를 켜기 위해서 전지에서 전자를 공급하는 것), 표면 일(비누 거품을 터뜨리는 것) 등을 말한다. 여기에서는 기계적 일을 논의하고, 다음에는 전기적 일의 성질을 논의할 것이다. 기계적 일의 좋은 예는 기체의 팽창이나 압축이다. 화학 반응이나 생물학적 반응의 많은 예에서 기체의 부피 변화가 수반된다. 공기를 들이 쉬거나 내쉬는 것도 폐포라는 작은 주머니가 늘어나거나 수축하는 것이다. 다른 예로 자동차의 내부 연소 엔진을 들 수 있다. 자동차 의 동력은 가솔린과 공기의 혼합물이 연소되어 실린더가 연속적으로 팽창하거나 수축함으..

카테고리 없음 2021. 12. 16. 15:55

균형 반응식의 계수를 반응물과 생성물의 몰수로 취급하는 몰 방법을 이용하여 화학량론을 계산하는 것을 앞에서 공부하였다. 몰농도를 알고 있는 용액을 다룰 때 MV = 용질의 몰수 라는 관계를 이용한다. 여기서는 무게 분석과 산-염기 적정이라는 용액의 화학량론인 두 가지 형태를 살펴보기로 한다. 무게 분석 무게 분석(gravimetric analysis)은 질량 측정에 기초를 두고 있는 분석 기술이다. 무게 분석 실험에서는 침전물의 생성, 해리, 질량 결정의 단계가 포함되며, 이온 결합 화합물에 많이 사용된다. 미지의 물질이 물에 녹아 다른 화합물과 반응하여 생성된 침전물과 여과, 건조, 검량 하여 침전물의 질량과 화학식을 알면, 처음 물질의 화학 성분(양이온과 음이온)의 질량을 계산할 수 있다. 처음 물질..

카테고리 없음 2021. 12. 16. 10:27

실험실에서는 가끔 진한 용액을 저장하면서 필요에 따라 사용한다. 실험하기 전에 이 “모액 (stock)" 용액(solution)을 희석시켜 사용하며, 진한 용액을 가지고 묽은 용액을 제조하는 과정을 희석(dilution)이라고 한다. 1.00 M KMnO4 용액으로부터 0.400 M 용액 1L를 제조한다고 가정해 보자. 이 용액을 제조하기 위해 KMnO4 0.400 mol이 필요하다. 1.00 M KMnO, 용액 1 L 즉, 1000 mL 중 에 KMnO4는 1.00 mol이 있으므로 같은 용액 0.400 L에는 0.400 mol의 KMnO 가 있다. 따라서 1.00 M KMnO, 용액 400 mL를 취하여 1000 mL 들이 부피 플라스크에 용액이 1000 mL가 될 때까지 물을 첨가하여 희석시켜야 한..

카테고리 없음 2021. 12. 15. 21:18

0℃ 1 atm에서 얼음은 녹아서 액체인 물로 된다. 이 조건에서 액체인 물로 변하는 얼음 1 mol에 대해 얼음(계)이 흡수한 열 에너지는 6.01 kJ로 측정된다. 압력이 일정하기 때문에 열 변화는 엔탈피 변화(△H)와 같다. 게다가 얼음이 녹을 때는 에너지를 흡수하며 변화가 일어날 것이라고 예상할 수 있듯이(그림 6.5a) 이는 흡열 과정이다. 결국 △H가 양의 값이다. 이러한 물리적 변화를 식으로 쓰면 아래와 같다. △H에 대한 단위에서 “몰당” 이란 말은 엔탈피 변화가 반응식에 쓰인 대로 반응(혹은 과정)의 몰당 엔탈피 변화라는 것을 의미한다. 이 경우 얼음 1 mol이 액체인 물 1 mol로 전환될 때이다. 다른 예로, 천연 가스의 주성분인 메테인(CH)의 연소를 생각해 보자. 천연 가스가 연..

카테고리 없음 2021. 12. 15. 17:07

MgO와 같은 이온 결합 화합물의 생성에서 전자를 잃거나 얻는 산화와 환원의 정의를 적용하였다. 그러나 이 정의는 염화 수소(HCI)나 이산화 황(SO,)의 생성에서는 정확하게 맞지 않는다. H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) S(s) + O2(g) → SO2(g) 분자 화합물인 HCI과 SO2는 이온 결합 화합물이 아니기 때문에, MgO의 경우처럼 이 화합물의 생성과정에서는 전자가 이동하지 않는다. 그럼에도 불구하고, 일부 전자가 이동(HC1은 H에서 CI로, SO2는 S에서 O로)하는 것을 실험으로부터 알 수 있기 때문에, 화학자들은 이들 반응을 산화-환원 반응으로 취급하는 것이 편리하다고 생각한다. 산화-환원 반응에서 전자의 흐름을 확인하기 위하여 반응물과 생성물에 산화수를 표시 한다. 원..

카테고리 없음 2021. 12. 15. 11:03

용액에 대한 화학량론을 연구하기 위해서는 용액에 존재하는 반응물의 양뿐만 아니라 수용액에서 반응이 일어나게 하는 반응물의 양을 조절하는 방법도 알아야 한다. 용액의 농도(concentration of a solution)는 주어진 용액 또는 용매의 양에 대한 용질의 양이다. (여기서 용질은 액체 또는 고체이며, 용매는 액체라 가정한다) 용액의 농도는 여러 방법으로 표현되는데, 이에 대해서는 이후에 자세히 배울 것이다. 여기서는 화학에서 가장 일반적으로 사용하는 단위인 용액의 리터당 용질의 몰수인 몰농도(M, molarity 또는 molar concentration)에 대해 알아본다. 몰농도는 다음과 같이 정의된다. 이 식은 아래와 같이 간략히 표현할 수 있다. 여기서 V는 리터 단위인 용액의 부피를 의미..

카테고리 없음 2021. 12. 14. 20:12

산-염기 반응의 특징이 양성자 전달 과정이라면, 산화-환원 반응(oxidation-reduction reaction 또는 redox reaction)은 전자 이동 반응이다. 화석 연료의 연소로부터 가정용 표백제에 이르기까지 산화-환원 반응은 우리 주위 여러 분야에서 볼 수 있다. 더 나아가 대부분의 금속과 비금속 원소는 산화 또는 환원 과정에 의해 광석으로부터 얻어진다. 중요한 산화-환원 반응은 대부분 수용액 중에서 일어나지만, 모든 산화-환원 반응이 수용 애에서 일어나는 것은 아니다. 비수용성 산화-환원 반응이 다루기에 덜 복잡하므로 두 원소가 결합하여 화합물을 만드는 반응을 가지고 논의를 시작하기로 한다. 마그네슘과 산소로부 터 산화마그네슘(MgO)이 형성하는 반응을 생각해 보자(그림 4.9). 2M..

카테고리 없음 2021. 12. 14. 09:56