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..
• 물리화학 분자 사이에 작용하는 힘-분산력 분자 사이에 작용하는 힘은 분자 내에서 작용하는 힘(분자를 이루고 있는 원자 사이에서 결합에 의해 발생하는 힘)에 비해 크기가 매우 작으며, 비교적 먼 거리에서도 작용하고, 크기가 녹는점, 끓는점과 비례한다는 특징이 있습니다. 분자 사이에 작용하는 힘은 크게 쌍극자가 관여하는 힘과 무극성 분자 간에 작용하는 분산력(반 데르 발스 힘)으로 나눌 수 있습니다. 분산력이 작용하는 원리를 이해하기 위해서는 편극에 대해 알아야 합니다. 편극이란 분자의 전자들이 분자 근처의 전하에 의해 한쪽으로 쏠리는 현상을 말하는데, 무극성 분자에서 편극이 일어나면 순간적으로 무극성 분자가 쌍극자로 바뀌는데, 이렇게 형성된 쌍극자를 순간 쌍극자라 합니다. 그리고 분산력은 한 무극성 분자가 순간 쌍극자가 되고, 이 순간 쌍극자의 ..
• 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-14족 원소 14족 원소들은 4개의 최외각 전자를 가지며(ns2 np2의 전자 배치) 13족 원소들과 마찬가지로 원자번호가 커질수록(아래로 내려갈수록) 금속성이 커져 탄소는 비금속, 규소와 저마늄(舊 게르마늄)은 준금속이지만 나머지 주석과 납은 금속입니다. 모든 14족 원소들은 비금속 원소와 최대 4개의 결합을 형성할 수 있습니다. 탄소는 유기화학에서 매우 중요한 원소로 π결합을 형성하는 능력이 다른 14족 원소들과 달라 탄소화합물에서 탄소 사이의 결합이 성질에 큰 영향을 주는 원인이 됩니다. 규소는 주로 산소와 결합해 규산염의 형태로 지구상의 암석의 대부분을 구성합니다. 반도체의 원료로 사용되기도 합니다. 저마늄도 규소와 마찬가지로 반도체의 제작에 사용됩니다. 주석은 녹는점이 섭씨 231도로 낮고 산화에도 강하기에..
• 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..