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비극성(무극성) 분자의 정의와 예 비극성 또는 무극성 분자(Nonpolar molecule)는 전하의 치우침(분리)가 없기 때문에 상대적인 +극(양전하)과 -극(음전하)이 형성되지 않는 분자를 의미합니다. 즉, 비극성 분자의 전하는 분자 전체에 걸쳐 고르게 분포되어 있거나 또는 전하의 치우침에 대칭성이 있어 분자 내에서 완전히 상쇄되는 특징이 있습니다. 비극성 분자는 같은 특성을 가지는 비극성 분자끼리 서로 잘 섞이는(용해되는) 경향이 있습니다. 이와 반대로 극성 분자는 분자 내에서 전하의 치우침이 존재하여 분자 내에 상쇄되지 않는 +극(양전하)과 -극(음전하)가 형성되는 분자를 의미합니다. 비극성 분자와 마찬가지로, 극성 분자는 물과 같은 극성 분자와 서로 잘 섞이는(용해되는) 경향이 있습니다. 극성 작용기와 비극성 작용기가 한 분자 .. 2021. 2. 10.
양극과 음극, Cathode와 Anode 양극과 음극, Cathode와 Anode의 정의 배터리나 전기화학을 공부하다 보면 양극과 음극, cathode와 anode라는 개념이 등장합니다. 그리고 양극과 음극을 각각 영어로 표현하면 anode와 cathode로 표현됩니다. 여기서부터 혼돈이 시작됩니다. 양이온과 음이온은 각각 영어로 하면 cation과 anion으로 표현되는데 양극과 음극은 이와 반대로 표현됩니다. 또 양극은 말 그대로 양(Positive)을 표현한 것이니 (+)극을 가져야 할 것 같고 음극은 음(Negative)를 표현한 것이니 (-)극을 가져야할 것 같습니다. 하지만 여러 교재를 보다 보면 양극인데 (-)의 극성을 가지고, 음극인데 (+)의 극성을 가지는 경우가 있습니다. 왜 이렇게 헷갈리는 상황이 발생하는 것일까요? 이러한 .. 2021. 2. 5.
발열반응과 흡열반응의 이해 많은 화학반응들은 반응과정에서 열, 빛 또는 소리와 같은 형태로 에너지를 방출합니다. 이러한 반응은 열역학적으로 ‘발열반응’이라고 부릅니다. 이 발열반응은 자발적으로 일어날 수 있으며 계(시스템)의 더 높은 엔트로피(무작위성)을 유발할 수 있습니다. 발열반응은 '열'을 생성하며 계의 외부로 열을 보내기 때문에 엔탈피의 감소(음의 ΔH)로 표현할 수 있습니다. 즉, 계의 포텐셜 에너지는 낮아집니다. 실험실에서 종종 일어나는 화재나 폭발은 발열반응의 예로 볼 수 있습니다. 화학적 반응을 진행하기 위해서는 반드시 에너지를 흡수해야하는 화학 물질들이 있습니다. 이러한 물질들의 반응은 ‘흡열반응’이라고 합니다. 흡열반응은 일반적으로 자발적으로 진행되지 않습니다. 이러한 반응이 일어나기 위해서는 ‘일(Work)’이.. 2021. 2. 2.
자기이방성 자기이방성이란? 자기 이방성은 물체의 응축 물질 물리학에서 자기적 특성이 방향에 따라 어떻게 다른지를 설명하는 개념입니다. 가장 간단한 예로는, 물체의 자기 모멘트에 대한 우선적인 방향이 없는 물질을 생각할 수 있습니다. 이러한 물질은 외부에서 인가되는 자기장의 방향에 무관하게 항상 같은 방식으로 외부 자기장에 대해 반응합니다. 이러한 특성을 가지는 물질은 자기 등방성 물질이라고 할 수 있습니다. 이와 다르게, 자기 이방성 물질은 특정 방향에 대해 다른 자기적 특성 또는 자기적 반응을 나타내는 물질로, 물체가 특정 방향으로 회전함에 따라 더 자화되기가 쉬울 것이라고 생각할 수 있습니다. 대부분의 자기 이방성 재료의 경우, 재료를 자화하기 쉬운 두 가지 방향이 있습니다. 이 두 방향은 서로 180°의 관계.. 2021. 1. 20.
수은(Hg)이 상온에서 액체인 이유 수은은 상온 및 상압(대기압)에서 액체상태로 유지되는 유일한 금속 원소입니다. 그렇다면 왜 수은은 다른 금속들과 다르게 액체 상태로 존재할까요? 수은이 이러한 특별한 성질을 보이는 이유는 수은의 독특한 전자배치와 큰 상대론적 효과로 인해 수은이 전자를 공유하기에 좋지 못한 성질을 가지며 마치 비활성 기체와 비슷하게 행동하기 때문입니다. 대부분의 금속원자는 다른 원자들과 함께 전자를 쉽고 공유하고 이러한 결합적 특징은 '금속결합'이라는 개념으로 설명이 가능합니다. 하지만 수은을 구성하는 전자들은 다른 원소들보다 핵에 더 단단히 결합되어 있습니다. 사실, 원자번호가 높은 수은의 s 오비탈 전자는 핵에 더 가까이 위치하며 상대적으로 빠르게 움직여 상대론적인 효과를 나타내며 이로 인해 느리게 움직이는 다른 전자.. 2021. 1. 19.
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