토막 화학

인기 글

• 주기율표 주기율표-16족 원소 16족 원소들은 최외각 전자가 6개(ns2 np4의 전자배치)이며 비금속성인 원소(산소, 황, 셀레늄)와 금속성인 원소(폴로늄), 그리고 중간적인 성질을 나타내는 원소(텔루륨)를 모두 포함하고 있습니다. '칼코젠'이라고도 부릅니다. 산소는 지구 대기의 21%를 차지하는 무색의 기체로, 반응성이 크다는 특징을 갖고 있습니다. 산소에 대해서는 할 이야기가 매우 많기에, 다음에 다른 글에서 자세히 다루도록 하겠습니다. 황은 전형적인 비금속 원소입니다. 상온에서 노란색의 고체 상태로 존재하며, 선사 시대 부터 알려져있었습니다. 연금술사들은 금과 같이 노란색을 띠는 황에 관심을 가졌으며, 후에는 화약(황과 질산칼륨, 석탄 가루의 혼합물)의 재료로 사용되었습니다. 셀레늄은 건식 인쇄 방식에서 감광막으로 쓰이며 황화..
• 입체화학 거울상 이성질체와 카이랄성 어떠한 물체를 거울에 비추었을 때, 그 거울상과 원래의 물체가 다르다면 그 물체는 카이랄성(희랍어의 '짝있는'이라는 말에서 유래됨)을 갖고 있다고 말합니다. 예를 들어, 왼손의 거울상은 오른손이고, 왼손과 오른손은 회전시켜 서로 겹칠 수 없으므로 왼손은 카이랄성을 갖고 있다고 말할 수 있습니다. 분자의 경우에는 거울상이 원래의 분자와 겹쳐지면 비 카이랄, 겹쳐지지 않는다면 카이랄성을 갖고 있습니다. 이와 같이 서로 포갤 수 없는 거울상 분자들을 거울상 이성질체라 부르며 카이랄 화합물은 항상 1개의 거울상 이성질체를 갖고 있고, 비카이랄 화합물은 항상 원래의 분자와 동일한 거울상을 갖고 있습니다.
• 무기화학 요소 요소는 카보닐기의 양쪽에 아미노기가 결합해있는 화합물로 흔히 우레아(urea)라고도 합니다. 화학식은 (NH2)2CO이며 IUPAC명은 다이아미노메탄온입니다. 세계 최초의 유기화합물이며 19세기에 독일의 화학자 프리드리히 뵐러가 암모니아와 시안산을 합성하여 만든 시안산 암모늄을 산소 없이 가열하여 만들어내었습니다. 이 사건 이후 유기화합물의 정의가 바뀌게 됩니다(이 글 참조). 생명체에서는 단백질의 대사과정에서 만들어진 암모니아를 이산화탄소와 물등의 물질과 반응시켜 독성을 약화시켜 배출하는데, 이 과정을 '오르니틴 회로'라 부르며 이 과정에서 만들어지는 것이 요소와 요산(C5H4N4O3)입니다. 반응식은 CO2 + H2O + 2NH3 → (NH2)2CO + 2H2O로 간단하게 나타낼 수 있습니다. 공업적..
• 전기화학 전기화학-산화환원반응 전기화학이란 화학반응에서 전자의 이동을 중심으로 하는 화학의 한 분야를 말합니다. 전자의 이동을 중심으로 하기 때문에 마찬가지로 전자의 이동으로 정의되는 산화-환원 반응과 관련이 깊으며, 화학반응을 이용해 전류를 발생시키거나, 반대로 전류를 통해 화학반응을 일으키는데 초점을 맞춥니다. 산화-환원 반응은 일반적으로 반응 과정에서 반응물들이 전자를 얻고 잃는 반응을 말합니다(수소나 산소를 이용해 정의되기도 함). 이때 전자를 잃은 물질은 산화되었다고, 얻은 물질은 환원되었다고 표현합니다(수소의 경우도 이와 같으나 산소의 경우는 일반적으로 산소와 결합한 물질은 산화되었다, 산소와의 결합이 끊어진 물질은 환원되었다 표현함. 단, 플루오린화 산소의 경우는 반대로 플루오린이 환원, 산소가 산화됨). 화학반응에는 전..
• 무기화학 질소가 안정한 이유 과자를 사보면, 과자봉지 안에 기체가 다량 들어있는 것을 볼 수 있습니다. 이 기체는 질소 기체로, 과자가 산소 등 다른 기체와 반응하여 품질이 떨어지는 것을 막기 위해 안정한 기체인 질소를 넣습니다. 그렇다면 질소는 왜 안정한 것일까요? 질소는 주기율표에서 2주기 15족에 위치하는 비금속 원소입니다. 질소의 원자가 전자는 총 5개로, 질소 기체 분자를 만들 때에는 다른 질소 원자와 세 개의 전자를 공유하며(이 글 참조) 결합합니다. 이렇게 형성된 질소 분자는 전자를 3개씩이나 공유하고 있기 때문에 매우 강하게 결합하며 이로 인해 질소 기체가 서로간의 결합을 끊고 다른 결합을 이루는 데에는 매우 큰 에너지가 필요합니다(이는 니트로 글리세린 등의 많은 질소 화합물이 폭발성이 큰 이유이기도 하다. 안정한 결..