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다양한 합금 합금이란 둘 이상의 금속을 녹여 혼합한 것으로, 탄소나 규소와 같은 비금속을 혼합할 때도 있습니다. 순수한 금속은 강도가 약하거나 생산이 어려운 등 사용에 여러 가지 제약이 많아 여러 재료를 섞어 강도를 높이거나 특별한 성질을 추가한 합금을 만들어 사용하는 경우가 대부분입니다. 대표적인 합금으로는 두랄루민과 스테인리스강이 있습니다. 두랄루민은 알루미늄과 구리, 마그네슘의 합금으로, 알루미늄을 베이스로 하기 때문에 가벼운데다 단단해 비행기의 재료로 사용됩니다. 두랄루민이 단단해지는 원리는, 알루미늄 속에 녹아있던 다른 금속이 온도가 내려가면서 석출 돼 알루미늄 내부에 작은 불순물 입자들이 생겨나게 되고, 알루미늄 원자들의 움직임이 이 불순물 입자들에게 방해받아 변형이 억제되어 단단함을 갖습니다(이를 석출 ..
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..
원자의 구조 현대 원자 모형에서, 원자는 크게 원자핵과 전자로 나뉩니다. 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있으며, 원자의 전체 질량의 거의 전부를 차지하는 무겁고 큰(전자에 비해) 입자입니다. 양성자와 중성자는 다시 쿼크들로 구성되는데, +2/3의 전하량을 가진 업 쿼크와 -1/3의 전하량을 가진 다운 쿼크로 구성됩니다. 양성자는 2개의 업 쿼크와 1개의 다운 쿼크로 이루어져 +1의 전하량을, 중성자는 1개의 업 쿼크와 2개의 다운 쿼크로 이루어져 전하량이 없습니다. 쿼크가 무엇으로 이루어져 있는지는 아직 밝혀지지 않았습니다. 양성자와 중성자들끼리는 강한 핵력으로 응집되어있으며 음의 전하를 가진 전자를 끌어당깁니다. 전자는 빠른 속력으로 원자핵 주위를 움직입니다. 전자는 원자핵 주위의 오비탈에 위치합니다. 하이젠..
탄화수소- 목록 1. 개관 2. 알케인- 물리적/화학적 성질, 명명법, 구조, 사이클로알케인 3. 알켄 4. 알카인 지속적으로 업데이트 됩니다
플라스틱-3. 엔지니어링 플라스틱(나일론) 나일론은 듀퐁사의 화학자 윌리스 캐러더스가 1931년 합성한 세계 최초의 합성 섬유입니다. 지방족 폴리아마이드라고도 부르며, 아민 부분의 탄소수와 이가산 부분의 탄소수에 따라 이름이 달라집니다. 예를 들어, 나일론6은 아민부분의 탄소 수가 5입니다. 나일론 뒤의 숫자가 둘 이상일 수도 있는데, 이때는 아민 부분의 탄소수와 이가산 부분의 탄소수를 연달아 적습니다. 예로, 나일론 610은 아민 부분의 탄소수가 6, 이가산 부분의 탄소수가 10인 나일론이고, 나일론 66은 아민 부분의 탄소수가 6, 이가산 부분의 탄소수가 6인 나일론입니다. 이때 아민 부분의 탄소를 폴리카프로락탐이라 하는데, 이 숫자가 클수록 부드럽고 질긴 특징을 갖습니다. 나일론은 불투명하고 유백색이며 강도가 뛰어나(특히 내마모성) 기어나 ..
탄화수소-알케인의 물리적 성질 알케인은 무극성 물질이므로 물 등의 극성 용매에는 녹지 않지만, 무극성 또는 극성이 약한 유기용매에 녹습니다. 그리고 알케인은 물보다 밀도가 작으므로 물과 섞이지 않고 물 위에 뜹니다. 알케인의 녹는점과 끓는점은 일반적으로 탄소원자의 수에 비례하는데, 이는 탄소원자의 수가 많아지면 그만큼 분자의 표면적이 커지고, 이에 따라 분산력이 커지기 때문입니다. 다만 녹는점의 경우는 탄소 원자의 개수가 홀수이냐 짝수이냐가 영향을 주는데, 짝수개의 탄소 원자를 가진 알케인은 홀수개의 탄소 원자를 가진 알케인에 비해 더 규칙적인 결정 구조를 만들기 때문입니다. 또 가지 달린 알케인은 일반적인 알케인에 비해 녹는점은 높고, 끓는점은 높은데, 녹는점이 높은 이유는 가지 달린 알케인은 런던 분산력에 의한 상호작용이 일어나기..
플라스틱-3. 엔지니어링 플라스틱(아세탈 수지, 폴리카보네이트) 아세탈 수지는 듀퐁사의 폴리폼알데하이드인 델린과 셀라네즈사의 에틸렌옥사이드 공중합체인 듀라콘이 있습니다. 유백색이고 투명하며, 인장 강도와 탄성률 등 기계적 강도가 극히 우수합니다. 흡습성이 작고, 158~170도의 열변형 온도를 갖습니다. 기어, 베어링, 캠등 기계 전지 부품으로 사용됩니다. 폴리카보네이트는 비스페놀 A와 포스겐 가스(COCl2)를 반응시켜 만듭니다. 투명하여 빛 투과율이 높고 내열성과 강도가 매우 높아 유리 대신에 건축물에 사용되기도 합니다. 그러나 반복 하중에 대한 강도 저하가 크며, 염소함유 용제나 강산, 강알칼리에 약하다는 단점이 있습니다. 그 외에는 렌즈, 안전모 등에 사용됩니다.
주기율표의 탄생 주기율표는 성질이 비슷한 원소들을 같은 세로줄에 배열하여 만든 표입니다. 주기율표(정확히는 주기율표의 원형)를 처음으로 만든 사람은 멘델레예프지만, 원소들을 성질에 따라 분류하려는 시도는 멘델레예프 이전에도 존재했습니다. 최초로 원소를 분류한 사람은 라부아지에로, 당시에 원소로 알려진 33종의 물질을 금속, 비금속, 기체, 화합물로 분류하였습니다. 라부아지에의 분류는 근대의 원소를 분류하려는 첫 시도라는 것이 의미가 있으나, 빛과 열 등 현재는 원소라 인정받지 못하는 것들도 원소로 분류하였다는 한계가 있습니다. 되베라이너는 화학적 성질이 비슷한 원소를 3개씩 묶었을 때 가운데 원소의 원자량이 다른 두 원소의 원자량의 중간값과 비슷하다는 것을 발견하고, 이를 세 쌍 원소라 하였습니다. 이 세 쌍 원소설은 ..

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