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화학 평형 우리는 화학 반응이 일어나면 반응물들 중 하나가 전부 반응하고 다른 반응물과 생성물만이 남고 반응이 끝난다고 생각합니다. 그러나 실제로 이렇게 일어나는 반응은 거의 없고, 대부분의 반응은 어느 지점부터는 반응물이 생성물로 변하는 정반응과 생성물이 다시 반응물로 변하는 역반응의 속도가 같아져 반응이 진행되지 않고 멈춘것 처럼 보이는 화학 평형 상태에 도달합니다. 수소와 산소가 반응하여 물이 생성되는 것 같은 몇몇 반응들은 생성물의 양이 남은 반응물의 양에 비해 매우 많아 반응이 완결된 것 처럼 보이는데, 이러한 반응은 평형이 오른쪽으로(생성물 쪽으로) 치우쳐져 있다고 합니다. 반면에 산화칼슘이 산소 기체와 칼슘 금속으로 분해되는 것 같은 반응들은 남은 반응물의 양이 생성물의 양에 비해 매우 많아 반응이 진..
촉매 촉매란 반응에서 소모되지 않으면서 적은 양으로도 반응의 속도에 변화를 주는 물질입니다. 모든 반응에는 반응이 진행되기 위해 필요한 최소한의 에너지인 에너지 장벽이 있어 이 에너지 장벽을 넘어야 반응이 진행될 수 있습니다. 촉매는 이 에너지 장벽의 높이를 변화시킵니다. 다만 촉매가 에너지 장벽의 높이를 변화시켜도 반응물과 생성물의 에너지 차이는 변하지 않습니다. 촉매에는 정촉매와 부촉매가 있으며 각각 에너지 장벽을 낮추거나 높여 반응 속도를 빠르거나 느리게 만듭니다. 일반적으로 고체이며 촉매가 반응물과 같은 상일 경우 균일 촉매, 다른 상일 경우 불균일 촉매로 분류합니다.
카복실산-명명법 기본적으로 카복실산은 탄소 원자가 가장 길게 연결되어있는 사슬에 해당하는 알케인의 이름을 사용합니다. 사슬의 시작은 카복시기(-COOH)의 탄소원자인 카복시 탄소원자로 하며 사슬에 따라 치환기의 위치에 번호를 붙입니다. 이때 카복시기는 다른 어떤 치환기들에 비해서도 우선적으로 명명에 반영됩니다. 관용명의 경우 치환체의 위치는 카복시 탄소원자에 가까운 탄소원자부터 그리스 문자를 이용해 나타내고 -CH(CH3)2로 끝나는 경우에는 접두어 '아이소-' 를 붙이기도 합니다. 다중결합이 포함된 불포화 산은 해당하는 알켄의 이름을 사용하여 명명되며 끝에 '-산'을 붙입니다. 마찬가지로 카복시 탄소원자를 시작으로 번호를 붙이며 다중 결합의 위치에도 번호를 붙입니다. 시스와 트랜스(Z와 E)는 알켄에서와 마찬가지로 적..
필수원소-에너지 저장과 구조적 안정성 인은 인산이수소이온(H2PO4-)이나 인산수소이온(HPO42-)의 형태로 식물에 흡수되며 식물체 내에서는 대부분 유기인산으로 변합니다. 인은 호흡과 광합성에 사용되는 당인산을 비롯해 에너지 대사와 DNA, RNA의 합성에도 이용되는 뉴클레오타이드의 성분이며 완충작용과 삼투의 조절에도 중요한 역할을 합니다. 결핍되면 어린 식물의 생장이 지연되고 잎의 모양이 변하고 검게 변하며 반점이 나타나기도 합니다. 인의 결핍으로 인해 생장이 지연되면 세포벽이 얇아져 질소결핍처럼 안토시아닌이 축적돼 잎이 자주색을 띠지만 잎의 색이 연해지지는 않습니다. 또 다른 증상은 줄기가 가늘어지고 오래된 잎이 죽는 것으로 인이 식물체 내에서 이동하기가 힘들기에 나타납니다. 과할 경우에는 증상이 잘 나타나지는 않고 심할 경우에 높이가..
필수원소-유기화합물을 구성하는 원소 질소는 식물이 가장 많이 필요로 하는 무기원소이며 주로 질산염(NO3-)이나 암모늄 이온(NH4+)의 형태로 흡수되며 단백질, 핵산, 호르몬 및 엽록소를 포함해 많은 유기화합물들의 구성 원소입니다. 결핍될 경우 식물의 생장이 저해되고 잎이 노랗게 변하는 황화가 나타납니다. 질소가 결핍된 식물은 탄수화물을 아미노산이나 기타 질소화합물의 합성에 이용하지 못해 줄기가 가늘어지고 단단해지는 목질화가 일어납니다. 토마토나 옥수수 등의 일부 식물에서는 탄수화물이 안토시아닌의 합성에 쓰여 잎이나 줄기가 보라색을 띠기도 합니다. 질소가 부족해도 어린 잎은 오래된 잎에서 질소화합물을 끌어다 쓰기 때문에 이러한 증상이 나타나지 않아 질소가 부족한 식물은 위쪽의 잎이 연한 녹색이, 아래의 잎은 황색의 잎을 갖습니다. 과할 ..
필수원소 식물이 정상적으로 자라는 데 반드시 필요한 원소를 필수원소라 합니다. 결핍될 경우 식물의 생장, 발달 또는 번식 등에 어려움이 있으며 심할 경우에는 죽게 됩니다. 각각의 필수원소는 서로 다른 대사 과정에 관여하지만, 공통적으로 화합물의 성부느 효소의 활성화, 식물의 삼투 퍼텐셜 형성 등의 기능을 수행합니다. 일부 이온 상태로 존재하는 원소의 경우에는 세포막의 투과성을 변화시키기도 합니다. 필수원소는 식물 내에서의 농도에 따라 대량원소와 미량원소로 나뉘며 대량원소는 건조된 식물 1kg당 1000mg 이상의 높은 농도로 존재하는 원소로, 일반적으로 H, C, O, N, K, Ca, Mg, P, S의 6종류가 해당됩니다. 미량원소는 건조된 식물 1kg당 100mg 이하의 낮은 농도로 존재하는 원소로, 일반적으..
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..
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.

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