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화학

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물의 산해리상수는 얼마일까? 물의 산해리상수는 얼마일까? 물의 pKa 는 14.0 ? 15.7 ? 0. 들어가기 2015 개정 교육과정에서 물의 이온곱상수(Kw)가 화학1으로 내려왔다. '화학 평형' 대부분이 화학2에 그대로 머물러 있기 때문에 평형상수 개념없이 설명해야 한다. 마땅한 방법이 생각나지는 않는다. 그저 시간 날 때, 관련 내용을 블로그에 정리해놓고 수업 때 참고자료 정도로 안내해야겠다는 대략적인 생각만 갖고 있었는데, 우연히 재미난 글 을 접하게 되어 계획보다 일찍 관련 내용을 포스팅 하게 되었다. 물론, 고둥학교 화학2를 약간 넘어서는 내용이 일부 포함되어있어 화학1 수업 자료용이 되기는 어려울 듯 하다. 주로, 물의 이온곱상수(Kw)와 산해리상수(Ka)에 대한 것이다. 대다수의 일반화학 교재에서는 물의 pKa = ..
공기의 밀도 구하기 공기의 밀도 구하기 LNG는 창문을 열고, LPG는 빗자루로 쓸고, 1. 공기의 밀도는 얼마일까? 밀도는 단위 부피당 존재하는 물질의 질량이다. 4 ℃ 물의 밀도는 1 [g/mL] 다. 부피 실린더로 1 [mL] 부피를 정확하게 재어 저울에 올려놓으면, 저울 눈금이 정확히 1 [g]을 가리킨다는 뜻이다. 이와 같이 밀도는 물질의 부피와 질량 사이의 관계를 보여준다. 그렇다면, 공기의 밀도는 얼마일까? 일반적으로 밀도는 기체, 액체, 고체로 갈수록 커진다. 물은 액체고, 공기는 기체 혼합물이니 당연히 물보다는 공기의 밀도가 작을 것으로 예상할 수 있다. 검색해보니 15 ℃ 조건에서 약 1.225 [kg/m3] 정도라 한다. 이 값이 도대체 얼마나 작은걸까? 간단한 단위 환산을 통해 알아보자. (참고로 kg..
2021학년도 대학수학능력시험(2020.12.6.) 화학2 풀이 [19번] 2021학년도 대학수학능력시험(2020.12.6.) 화학2 풀이 [19번] [정답] ② ㄴ [개요] 영역상으로는 화학 반응 속도론 문제다. 화학 반응 속도론은 보통, 반감기를 통해 반응 차수를 결정하고, 반응 차수와 주어진 농도를 통해 속도 상수를 결정하는 형태가 일반적이다. 개정된 2015 화학 II 성취기준을 바탕으로 생각해보면, 반응 속도식은 차수에 따라 다양하게 다룰 수 있지만, 반감기는 1차 반응으로 제한하고 있다. 이 문제 역시 1차 반응이며, 반감기가 일정하다는 정보를 활용하지만, 구체적인 수식이 활용되지는 않는다. 2015 개정 교육과정 - 과학과 [제2015-74호] [12화학II 03-02] 자료 해석을 통하여 반응 속도식을 구할 수 있다. [12화학II 03-03] 1차 반응의 반감기..
2013 MEET/DEET 자연과학2(일반화학) 기출문제 풀이 [의학계열 07번] 2013 MEET/DEET 자연과학2(일반화학) 기출문제 풀이 [ 의학계열(MEET) 07번, 치의학계열(DEET) 09번 ] [정답] ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ [개요] 의학계열 7번, 치의학계열 9번 문제입니다. 용액의 농도와 밀도를 바탕으로 용질의 질량, 몰수를 찾고, 최종적으로는 라울의 법칙을 통해 용액의 증기압을 찾아야 합니다. 결국 용질의 양만 찾으면, 내용을 쉽게 해결할 수 있습니다. [풀이] 초기 상태인 그림 (가)와 평형 상태인 그림 (나)를 비교해보면, A 용액은 부피가 늘고, B 용액은 부피가 감소합니다. 즉, 비커 A 용액의 증기압보다 비커 B 용액의 증기압이 큼을 뜻합니다. 농도가 진할수록, 용질의 몰분율이 높아지고 증기압이 감소합니다. 따라서 초기 용액의 농도는 비커 A > 비커 B 임을..
2021학년도 대학수학능력시험(2020.12.6.) 화학1 3점 문항 풀이 좀 늦긴 했지만 올해 수능 풀이를 업로드한다. 아이패드로 풀고, 해설을 위한 글을 따로 작성하는 일은 사실 조금(많이) 귀찮다. 문제 위에 손으로 스윽스윽 쓰면서 동시에 말로 해설하면 얼마 걸리지 않을 문제도 글로 쓰면, 시간을 꽤 잡아먹는다. 단어 선택이라든지, 문맥 등에 신경이 많이 쓰이기 때문이다. 에디터에서 수식 입력 정도만 돼도 한결 수월할 것 같은데, 태그로 화학식 윗첨자 아랫첨자를 일일이 지정해주는 상황이다보니 시간이 배로 걸린다. 그래도 화학을 공부하고자 하는 현재의 누군가와 감각이 떨어져 허덕거릴 미래의 나에게는 어느정도 필요한 정보이기에, 귀찮음을 뒤로하고 풀이를 올려둔다. 2021학년도 대학수학능력시험(2020.12.6.) 화학1 3점 문항 풀이 3, 4, 7, 9, 11, 13, 1..
[스크랩] 카페인의 흡수스펙트럼 (UV Spectrum of Caffeine) 카페인의 흡수스펙트럼 대학교 일반화학 실험 목록에 어지간해서는 빠지지 않는 카페인 추출 실험. 커피나 차(tea), 또는 간단히 에너지 음료 등에서 카페인을 추출하고, 결과물을 확인한다. 추출 결과를 확인하기 위해 다양한 방법을 사용할 수 있는데, 그중 카페인의 UV 스펙트럼을 활용하는 방법은 여러 방면에서 편리하다. 정성 분석, 정량 분석이 모두 가능하고, 추출된 카페인이 다소 미량일지라도 스펙트럼 개형을 통해 추출 여부 정도는 확인할 수 있기 때문이다. 추출한 물질이 카페인이 맞는지 확인하기 위해서는 표준 시료(카페인)의 흡수스펙트럼이 반드시 필요하다. 가장 좋은 방법은 카페인 표준 시료(standard)를 만들어 직접 스펙트럼을 측정하고, 추출한 결과물과 비교하는 것이다. 이 과정을 거칠 경우 측정..
2018 MEET/DEET 자연과학2(일반화학) 기출문제 풀이 [14번] 2018 MEET/DEET 자연과학2(일반화학) 기출문제 풀이 [14번] - 용액의 농도와 변환 - [정답] ① ㄱ [필요개념] 용액의 농도(퍼센트 농도, 몰농도, 몰랄농도), 농도의 변환 [풀이] 용액 단위의 환산 문제다. 퍼센트 농도, 몰농도, 몰랄농도 사이의 변환을 자유롭게 할 수 있어야 쉽게 해결가능하다. 퍼센트 농도가 a [%]로 주어진 경우, 용액의 질량은 100 [g] 용질이 a [g]으로 가정한다. 퍼센트 농도[%]를 몰농도[mol/L]로 변환하는 일은 다른 농도 변환에 비해 간단한 편이다. 용질(분자항)은 몰수로, 용액(분모항)은 부피로 변환하면 된다. - 용질의 질량 [g] → 용질의 몰수 [mol] (용질의 화학식량 [g/mol]을 이용) - 용액의 질량 [g] → 용액의 부피 [L]..
원자 모형의 변천 (3) 보어의 원자 모형 * 본문은 다음 글들과 연결됩니다. - 원자 모형의 변천 1. 원자 내부가 왜 궁금해진 걸까? : https://stachemi.tistory.com/132 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진 걸까? 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진 걸까? - 돌턴의 원자 모형, 톰슨의 원자 모형- 1. 원자 내부가 궁금할 필요가 없던 시절 - 돌턴의 원자론 내부에 대한 궁금증은 그 속에 더 작은 무언 stachemi.tistory.com - 원자 모형의 변천 2. 원자핵의 발견 : https://stachemi.tistory.com/137 원자 모형의 변천 (2) 원자핵의 발견 * 본문의 글은 다음의 링크의 글과 연결됩니다. 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진걸까? : ht..
수소 선 스펙트럼 (Spectrum of Hydrogen) 수소 선 스펙트럼 (Spectrum of Hydrogen) 1. 스펙트럼 스펙트럼(spectrum)이란, 빛을 파장에 따라 분해하여 나열한 것을 말한다. 빛을 분해하기 위해서는 분광기가 필요하다. 프리즘(prism)은 가장 간단한 분광기다. 프리즘을 이용해 태양광(백색광)을 분해하면, 연속된 스펙트럼이 나타나는데, 그 이유는 태양이 방출하는 빛이 전체 파장 영역을 포함하고 있기 때문이다. - 2. 선 스펙트럼의 관찰 1752년 스코틀랜드의 호기심 많은 자연철학자 토머스 멜빌(Thomas Melvill, 1726-1753)은 다양한 염(salt)을 태워보다가 물질마다 고유한 불꽃색을 갖는다는 사실을 알게 되었다. 그리고 불꽃이 내뿜는 빛을 프리즘에 통과시키자 일반적인 빨주노초파남보의 연속적인 스펙트럼이 아..
LCAO 분자 오비탈 (LCAO Molecular Orbital) * 연관된 글 : stachemi.tistory.com/192 분자 궤도함수 이론 (Molecular Orbital Theory, MOT) [알림] * 원자가 결합 이론(VBT)과 분자 궤도함수 이론(MOT)의 차이에 대한 일반화학 수준의 글입니다. Schrodinger 파동 방정식을 분자에 어떻게 적용했는지에 주목하여 작성한 글이며, 구체적인 분자 stachemi.tistory.com LCAO 분자 오비탈 (LCAO Molecular Orbital) "MO와 LCAO-MO" 1966년, 로버트 멀리컨(Robert S. Mulliken, 1896-1986)은 《chemical bond and the electronic structure of moleculaes by the molecular orbital..
[스크랩] 용해도 규칙 (Solubility Rule) 0. 들어가기 중학교 과학에서 침전 반응(앙금 생성 반응)을 배운다. 이온의 존재를 확인하기 위한 탐구 활동으로 포함되어 있다. 화학에서 침전 반응은 정성 분석을 위한 훌륭한 도구다. 침전 생성 여부를 통해 수용액 내 포함된 양이온 또는 음이온이 무엇인지 가늠할 수 있게 해 준다. 침전물이 독특한 색깔까지 갖는다면 보다 효과적이다. 이런 의미에서 중학교 교육과정에서 불꽃반응 등과 함께 앙금 생성 반응을 포함되었다는 사실 자체는 매우 바람직하다. 그러나 안타깝게도 학생들에게 그저 암기해야 할 것이 많은 단원 정도로 여겨지는 경우가 많다. AgCl 흰색, AgBr 연노란색, AgI 노란색, PbI2 노란색, CuS 검은색 등 색깔과 침전(앙금)을 연결하고, 이온 조합을 암기하는데 급급하다. 사실 암기하고 있..
분자 궤도함수 이론 (Molecular Orbital Theory, MOT) [알림] * 원자가 결합 이론(VBT)과 분자 궤도함수 이론(MOT)의 차이에 대한 일반화학 수준의 글입니다. Schrodinger 파동 방정식을 분자에 어떻게 적용했는지에 주목하여 작성한 글이며, 구체적인 분자의 파동 방정식 풀이, LCAO 분자 궤도함수, 이원자 분자의 MO 도표 등에 관한 내용은 포함되어있지 않습니다. * 이전 글 : 원자가 결합 이론(169) 원자가 결합 이론 (Valence Bond Theory, VBT) 원자가 결합 이론 (Valence Bond Theory, VBT) "하이틀러-런던의 접근법을 바탕으로 설명하는 원자가 결합 이론" 1. 역사 미국의 화학자 길버트 루이스(Gilbert N. Lewis, 1875-1946)는 1916 년, 《The Atom and T.. stac..

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