토막 화학

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• 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..
• 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..
• 주기율표 주기율표-13족 원소 13족 원소들은 3개의 최외각 전자를 가지며(ns2np1의 전자배치) 아래로 내려갈수록 금속성이 증가해 가장 위의 붕소를 제외한 알루미늄, 갈륨, 인듐과 탈륨은 전부 금속입니다(니호늄은 수명이 매우 짧은 인공 원소로 논외). 붕소(B)는 수소와 결합해 탄소처럼 많은 수의 수소화물을 형성 하고, 규소와 같이 산소를 포함하는 복잡한 구조의 화합물(붕소산)을 형성하는 등 탄소나 규소와 성질이 유사한, 이질적인 원소입니다. 알루미늄(Al)은 높은 전기 전도도와 열 전도성을 갖는 동시에 공유결합을 형성하는 등, 금속성과 비금속성을 동시에 갖는 것이 특징입니다. 갈륨(Ga)은 물처럼 응고하면 부피가 커지고, 녹는점이 매우 낮지만(섭씨 29.8도) 끓는점은 다른 금속들과 비슷해 금속 중 가장 넓은 범위의 온도에서 액..
• 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.
• 주기율표 주기율표-15족 원소 15족 원소들은 5개의 최외각 전자(ns²np³의 전자 배치)를 가지며 다른 족들과 마찬가지로 아래로 내려갈수록 금속성이 커지고(전기 음성도 값을 통해 알 수 있음) 각 원소마다 독특한 성질을 갖는다는 특징이 있습니다. 질소와 인은 비금속으로 주로 반응성이 큰 금속과 반응하여 -3가의 음이온이 되며 염을 형성합니다. 비스무트와 안티모니는 금속성이 있어 쉽게 전자를 잃고 양이온이 됩니다. 이 원소들은 5개의 원자가 전자를 갖고 있지만 5개의 전자를 모두 잃고 +5가의 양이온이 되기에는 너무 큰 에너지가 필요해 이러한 이온을 포함한 화합물은 존재하지 않습니다. 15족 원소는 15족 원소를 중심으로 하고 3, 5, 6개의 공유결합을 형성한 분자 혹은 이온을 만들 수 있습니다(단, 질소는 크기가 작아 3개의 공..