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화학/화학이야기

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상평형 그림(Phase Diagram) 상평형 그림(Phase Diagram) 1. 상(Phase) 상(Phase)이란, 물질의 화학적 조성과 물리적 상태가 전체적으로 균일한 상태를 말한다. (완전히 혼합된 기체 혼합물이나 완전히 혼합되는 두 액체가 만드는 용액 또한 조성과 물리적 상태가 균일하기 때문에 단일 상으로 취급한다.) 하나의 상에서 다른 상으로 전환되는 현상을 상 전이(phase transition)이라 하고, 상전이가 발생하는 온도와 압력 조건에서 두 상은 모두 안정하게 존재할 수 있다. 이 온도를 상전이 온도(Ttrs)라 하며, 우리가 평소 잘 알고 있는 물질의 어는점(freezing point, Tf)나 끓는점(boiling point, Tb) 등이 대표적인 상전이 온도이다. (일반적으로 물의 끓는점을 100 ℃, 물의 어는점..
반 데르 발스 기체식 (van der Waals' Gas Equation) 반 데르 발스 기체식 (van der Waals' Gas Equation) 1. 이상 기체와 실제 기체 앞선 포스팅인 이상 기체와 실제 기체(29)를 통해 이상기체와 실제 기체의 차이점에 대해 알아보았으며, 차이가 발생하는 이유는 크게 두 가지 정도로 정리할 수 있다. 첫번째는 기체 분자가 자체의 부피를 갖는다는 사실이며, 두번째는 기체 분자 사이에 상호작용이 존재한다는 것이다. (이는 기체 분자운동론(Kinetic Molecular Theory)의 기본 가정에 어긋나는 것이기도 하다.) 우리는 이상기체 상태 방정식을 사용하면, 특정 온도(T )와 압력(P ) 조건에서 기체의 몰부피(Vm )가 얼마일지 예측할 수 있다. 하지만, 이상 기체의 움직임을 보이지 않는 실제 기체의 경우에는 해당 압력과 온도 조..
이상기체와 실제기체 (ideal gas & real gas) 이상 기체와 실제 기체 (ideal gas & real gas) 1. 이상기체와 이상기체 상태 방정식 보일 법칙, 샤를 법칙, 아보가드로 법칙의 결과를 종합적으로 살펴보면, 기체의 일반적인 상태를 기체의 압력(P ), 온도(T ), 부피(V ), 입자수(n )의 네 가지 요소로 정의할 수 있다. 또한 이를 종합하여 방정식의 형태로 나타낸 것을 이상기체 상태 방정식 (ideal gas equation)이라 한다. function (P, V, n, T ) , PV = nRT (ideal gas equation) 이는 어떤 종류의 기체라도, 기체의 압력, 차지하는 부피, 절대 온도, 입자수에 의해서만 기체의 상태가 정의된다는 것을 의미한다. 하지만 왜, 그 이름을 '기체' 상태 방정식이 아닌, '이상기체' 상..
기체분자운동론 (Kinetic Molecular Theory) 기체 분자 운동론 | Kinetic Molecular Theory 1. 기체 분자 운동론 보일 법칙(PV = k ), 샤를 법칙(V = k'T ), 아보가드로 법칙(V = k''n ) 등으로부터 나온 이상기체 법칙(PV = nRT )은 사람들의 관찰 결과에서의 규칙성으로부터 만들어진 법칙이다. 기체의 거시적인 성질에 관한 법칙이다. 이러한 기체 법칙들은 기체 분자 하나하나가 어떻게 행동하고 있는지에 대한 미시적인 정보는 주지 못한다. 이에, 18 세기 베르누이(Bernoulli, D. 1700-1782)는 기체 분자 운동론(Kinetic Molecular Theory)을 제안하였고, 19세기 클라우지우스(Clausius, R. 1822-1888), 맥스웰(Maxwell, J. C., 1831-1879),..
기체 상태 (The Gaseous State) 기체 상태 (The Gaseous State) 과목명 : 고등학교 화학2단원명 : I. 다양한 모습의 물질 (Chapter 01. 기체 상태)
분자 사이의 힘 (Intermolecular Interaction) 분자 사이의 힘 (Intermolecular Interaction) 과목명 : 고등학교 화학2단원명 : I . 다양한 모습의 물질 (Chapter 01. 기체)
최조밀 쌓음 구조 (closest packing structure) 입자의 쌓임 형태에 따른 구조의 차이 고체는 일반적으로 기체나 액체에 비해 구성 입자들이 매우 밀집해 있으며, 고체를 구성하는 입자를 단단한 구(sphere) 라고 가정했을 때, 가장 밀집된 (조밀한) 구조를 만들 수 있는 방법에 대해 생각해볼 필요가 있다. 총 3개의 층을 쌓는다고 가정해보자. 입자를 이용하여 첫번째 평면 층 (layer 1)을 가장 조밀하게 만드는 방법은 입자와 입자가 맞닿으면서 생성되는 홈에 새로운 입자를 끼워 넣는 것이다. 따라서 아래의 그림 1-a) 보다 1-b) 가 조밀한 형태의 평면 배열이다.※ 그림 1-a) 의 경우 네 개의 입자가 하나의 틈새자리를 만든다. 이 틈새를 사각형 틈새 자리(위 아래 입자가 하나씩 쌓인 경우의 팔면체 틈새 자리와 같다)라 할 수 있으며, 그림 1..
산과 염기 (acid & base) 교육과정_ 고등학교 화학1, 화학2 교육과정_ 고등학교 화학1, 화학2 대단원명_ 화학1_Ⅳ. 닮은꼴 화학 반응 , 화학2_Ⅲ. 화학평형 소단원명_ 참고교재_ 한국과학창의재단 심화화학, 서울특별시교육청 고급화학, HIGH TOP 등 작성일_ 2014년 8월 6일 (수)
하메트 식 (Hammett Equation) 하메트 식 (The Hammett Equation) "Quantitative Relationship Between Structure & Reactivity" 하메트 식(Hammett Equation)이란, 하메트(Louis Plack Hammett, 1894-1987)가 콜롬비아 대학 재직 중에 개발한 식으로, 화합물의 구조와 반응성 사이의 관계를 정량적으로 증명한 것이다. 하메트는 벤조산(Benzoic acid)를 기준으로 하고, 치환기 도입 유무에 따른 벤조산의 해리 정도(HA → H+ + A-)를 측정하여 비교하는 방법을 사용했다. 일반적으로 하메트 식은 전자 주개 그룹(EDG, Electron Donating Group)과 전자 끌개 그룹(EWG, Electron Withdrawing Group)..
이온결합의 공유결합성 (Fajans Rule) Fajans Rule (이온 결합의 공유 결합성) 이온 결합 물질에서 양이온과 음이온은 강한 정전기적인 인력에 의해 3차원 배열을 하며, 이온 결합을 형성한다. 따라서 용융시키거나 기화시킬 때, 수 많은 결합들을 끊어주어야 하며, 많은 열을 필요로 한다. 이것은 이온과 이온 사이의 쿨롱 힘으로 설명할 수 있다. 이온 사이의 거리가 가까울수록, 이온의 전하가 클수록 강하게 결합하며, 이것은 이온 결합 물질의 녹는점(mp)과 끓는점(bp)이 높은 이유에 대해 설명할 수 있게 해준다. 하지만, 모든 이온 결합 물질의 녹는점과 끓는점이 쿨롱의 힘으로 예측한 것과 일치하는 값을 갖는 것은 아니다. 예를들어, AgF, AgCl, AgBr의 경우 음이온의 크기 F- < Cl- < Br- 를 바탕으로 녹는점의 순서가 ..
톰슨의 비전하 측정 실험 교육과정_ 고등학교 화학1대단원명_ Ⅱ. 원자의 구조소단원명_ 01. 원자의 구조와 특징참고교재_ 두산동아 HIGH TOP 화학1 117~118p작성일_ 2014년 5월 7일 (수)