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화학84

용해도(Solubility) 용해도(Solubility)란 무엇인가? 용해도란 다른 물질(용매)에 용해될 수 있는 어떤 물질의 최대 양(g)으로 정의됩니다. 이를 다시 말하면, 평형상태에서 용매에 용해될 수 있는 용질의 최대량으로 정의되며, 이 상태에서는 포화용액이 만들어집니다. 만약 특정 조건이 만족된다면 평형상태의 용해도 지점을 넘어 추가 용질이 용해되는 과포화 용액이 생성됩니다. 하지만 지나치게 많은 용질이 추가되면 더 이상 용액의 농도는 증가하지 않고 용매에 용질이 침전되지 시작합니다. 물질이 녹는 과정과 용해도는 어떠한 관계가 있을까요? 사실 용해도는 용질이 용매에 얼마나 빨리 용해되는지를 나타내는, 즉 용해 속도를 나타내는 특성이 아닙니다. 즉, 화학적 변화를 수반하는 화학 반응의 결과로 물질이 다른 물질을 용해시키는 능.. 2021. 4. 14.
화학에서 말하는 원자가(Valence)의 정의 원자가(Valence)란 무엇인가? 원자가(Valence)는 일반적으로 원자의 최외곽 껍질을 채우는데 필요한 전자의 숫자를 의미합니다. 다만 이러한 정의에도 항상 예외가 존재하기 때문에 보통은 '주어진 원자가 결합하는 전자의 수', 또는 '주어진 원자가 형성하는 결합의 수'를 칭하는 경우가 많습니다. IUPAC에서는 원자가를 '원자와 결합이 가능한 1가 원자(univalent atom)의 최대수'로 정의합니다. 여기서 1가 원자는 주로 수소 원자(또는 염소 원자)를 의미하기 때문에 '어떤 원자가 몇 개의 수소 원자와 결합이 가능한지'를 생각하면 원자가를 쉽게 이해할 수 있습니다. 탄소 원자를 예로 들면, 탄소 원자는 1s2 2s2 2p2의 구성으로 총 6개의 전자가 배치되어 있으며, 특히 4개의 전자가 .. 2021. 3. 25.
화학에서 말하는 원자가전자(Valence electron)의 정의 원자가전자란? 원자가전자(Valence electron)은 화학 반응에 참여할 가능성이 가장 높은 전자로, 일반적으로 주양자수 n의 가장 높은 값을 가지는 전자를 의미합니다. 또한, 원자가전자는 원자의 가장 바깥쪽, 즉 최외곽에 존재하기 때문에 이온화 또는 화학결합 형성시 가장 쉽게 노출될 수 있다는 특징이 있습니다. 원자가전자를 구분하는 가장 쉬운 방법은 원자의 전자배치 상 가장 높은 주양자수(principal quantum number, n)를 찾는 것입니다. 그렇다면 원자가전자에서 원자가란 무엇일까요? 원자가(valence)는 원조의 원자가 결합할 수 있는 다른 원자의 수를 결정하는 원소의 속성으로 주어진 원자와 결합할 수 있거나 원소의 원자가 치환될 수 있는 1가 원자(주로 수소)의 최대 수로 정.. 2021. 3. 24.
화학에서 말하는 바닥상태(Ground state)란? 화학에서 말하는 바닥상태(Ground state)란? 화학에서 정의하는 바닥상태 또는 기저상태는 원자(또는 분자나 이온)의 가장 낮은 허용 에너지 상태로 정의됩니다. 즉, 가장 낮은 에너지 상태의 원자는 하나 이상의 전자를 다른 오비탈로 전달하여 총 에너지를 낮출 수 없으며 가장 안정한 전자 배치를 가지고 있습니다. 아래와 같은 전자배치를 가지고 있는 탄소 원자를 예로 들어보겠습니다. 이 탄소 원자의 경우 하나 이상의 전자를 다른 오비탈로 전달하여도 더 이상 총 에너지를 낮출 수 없기 때문에 바닥상태의 원자라고 할 수 있습니다. 모든 원자 또는 화학종은 일정 수준의 에너지를 보유할 수 있지만, 바닥상태는 다른 상태와 비교하여 원점(Zero-point)으로 취급합니다. 만약 바닥상태의 원자가 에너지를 흡수.. 2021. 3. 17.
쌍극자 모멘트(Dipole moment)에 대하여 쌍극자 모멘트(Dipole moment)는 반대되는 두 전하로 이루어진 계의 극성을 나타내는 물리량입니다. 쌍극자 모멘트의 크기는 전하에 전하 사이의 거리를 곱한 값과 같으며 음전하에서 양전하로의 방향을 가지는 벡터입니다. μ = q · r 여기서 μ는 쌍극자 모멘트, q는 분리 된 전하의 크기, r은 전하 사이의 거리입니다. 쌍극자 모멘트는 표준단위는 쿨롱 · 미터 (C·m)의 SI 단위로 표현이 가능하지만 일반적으로 전하량의 크기가 SI 단위로 표현하기에 매우 작기 때문에 오래전부터 ‘Debye’라는 단위로 표현되어 왔습니다. 참고로 1D(Debye)는 약 3.336 x 10-30 C·m이며 100 pm 떨어진 양성자와 전자 사이의 쌍극자 모멘트는 4.8D입니다. 분자의 일반적인 쌍극자 모멘트의 값은.. 2021. 2. 26.
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