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지난번 글은 일반적으로 통용되는 화학평형과 관련한 내용을 정리하였다. 이번 글에서는 Chapter 15를 정리하고자 한다. 화학평형의 기본적인 개념 (지난번 글과 동일)을 시작으로 전반적인 내용을 정리할 것이다. 결국, 화학은 실험을 해야하는데, 그 실험이라는 것이 반응물에서 생성물로 가는 방향 또는 방법의 대한 것이기 때문이다. 자, 이제 시작해 보자.15.1 화학 평형의 개념화학 평형 (Chemical Equilibrium): 정반응과 역반응이 동일한 속도로 일어나 농도가 일정하게 유지되는 상태.평형 상태에서는 반응물과 생성물의 농도 변화 없음, 단 개별 분자는 계속 반응 중.온도가 일정하게 유지되면 평형 혼합물의 조성은 변하지 않음.15.2 질소-수소 반응과 질량 작용의 법칙15.3 평형 상수 K의..

Chapter 15는 화학 평형과 관련된 것이다. 수학적으로 보면, A항과 B항이 서로 맞춰야 하는 내용이고, 경영학적 (회계 관점)으로 보면, 차변과 대변의 일치를 말한다. 수학의 개념에서 A항과 B항의 불일치가 발생할 때는 "등호" 기호에서 "부등호"기호로 변하게 되는데, 이것을 화학적으로 보면 반응물과 생성물 관계로 볼 수 있다. 즉, 반응물과 생성물 관계에서 반응물 방향과 생성물 방향으로 볼 수 있는데, 이것을 다른 말로 정반응과 역반응이라고 생각하면 된다. 여기서, 평형이라는 용어는 정반응과 역반응과의 속도가 같아지는 상태를 말한다. 정리하면, 화학평형은 정반응과 역반응 (화학반응)과의 속도 (반응속도)가 같아지는 상태를 말한다. 이에 대해 하나씩 알아보자.특징1. 정반응 속도 = 역반응 속도 ..

지난 글에 작성한 것을 "Chapter 14. 화학반응속도론 (Chemical Kinetics)_A"으로 보면 될 것 같다. 이번 글은 "B"의 글인데, 즉, 14.6, 14.7을 정리할려고 한다. 하지만, 이 또한 "Chapter 14. 화학반응속도론 (Chemical Kinetics)_A"에 다루었기 때문에 정말 요약 정도로 생각하면 될것 같다. 일반화학 정리 내용이 필요하다면, A와 B만 보아도 무방 할 것이다 .하지만, 그럼에도 중간에 게재된 글을 읽었으면 한다. 이유는 간단하다. 조금 더 깊이 알아간다는 것은 더 깊은 것을 알아가기 위한 선제적 조건 이기 때문이다. 자, 이제 Chapter 14를 마무리 해보자. 그리고, 더불어 효소의 대한 역사 역시 정리하고자 한다. 재미있게 읽었으면 좋겠다...

이번엔 촉매 (Catalyst)의 대해 알아보자. 과학을 공부하는 입장에서 촉매를 한번도 들어보지 못했던 사람들은 없을 것이라 본다. 그만큼 여러 분야에서 촉매라는 의미가 다양하게 사용되고 있음을 말한다. 화학 반응에서 정말 중요한 역할을 하는 촉매에 대해 개념, 원리, 예를 들어 정리하고자 한다. 물론, 다른 곳에서는 잘 다루지 않는 역사의 대해서도 알아보자. 1. 촉매(Catalyst)란?화학 반응의 속도를 증가시키지만, 반응 후에도 본래의 상태로 남아 있는 물질 ==> 즉, 자기는 소비되지 않으면서 반응을 빠르게 만들어 주는 “도우미” 역할을 한다. 2. 촉매의 작동 원리 활성화 에너지(Eₐ)를 낮춰줌 : 반응물이 생성물로 바뀌기 쉬워짐새로운 반응 경로 제공 : 더 낮은 에너지 장벽을 가진 대체 ..

지난번 글에서 언급한 것처럼, Chapter 14 내용중에는 화학반응 메커니즘의 대한 내용이 나온다. 그래서, 이번 글에서 이 부분을 언급하고자 한다. 화학반응 메커니즘 (Chemical Reaction Mechanism)은 화학 합성에서 아주 중요한 부분을 차지하는데, 일반화학 수준에서는 간단하게 짚고 넘어가고자 한다 즉, 화학반응 메커니즘은 화학반응이 일어나는 구체적인 경로와 단계들을 설명하는 개념으로 이해하면 좋을 것 같다. 간단하게 반응물 (Reactunts)과 생성물 (Products) 사이의 변화를 보는 게 아니라, 그 중간에 어떠한 분자들이 어떠한 순서 또는 방법으로 전자 이동을 하며 변화하는지를 단계 별로 추적하는 것이다. 조금 더 자세하게 알아보자.1. 화학반응 메커니즘이란?화학반응 메커..

지난번 글에서 일부 소개를 하였다. 그로인해 어려움을 없을 것으로 생각된다. 그럼에도, 중요한 내용이기 때문에 지난번 글을 정리하면 다음과 같다. 위의 내용을 잘 숙지하면 좋겠다. 이제, Chapter 14를 정리해 보자.14.1 반응 속도와 영향 요인반응 속도: 화학 반응이 진행되는 속도를 연구하는 분야.반응 속도에 영향을 미치는 요인: 14.2 반응 속도의 정의 및 측정반응 속도 = 단위 시간당 농도의 변화 (M/s).그래프에서 농도 vs. 시간 곡선을 그리고, 순간 속도(instantaneous rate)는 특정 시점에서의 접선 기울기로 측정됨.생성물의 증가 속도와 반응물의 감소 속도는 반응식의 계수비에 따라 다름.14.3 반응 속도 법칙 (Rate Law)반응 속도는 반응물의 농도에 따라 달라지며..

Chapter 14를 들어가기전에 화학반응속도 (Chemical Reaction Rate)의 대해 우선적으로 알아보면, 좋을 것 같다. 그렇다면, 어렵게 접근하기 보다는 간단하게 접근해보자. 먼저, '속도'가 무엇일까? 위키백과의 사전적 정의 부터 알아보자. 위키백과에서 서술한 속도는 "어떠한 물체의 위치 변화를 뜻하는 변위를 변화가 일어난 시간 간격을 나눈 값으로, 변위는 방향과 크기를 갖는 벡터이기 때문에 속도 역시 벡터가 된다." "즉, 단위 시간당 변위의 비로 나타 냄."으로 표현된다. 이 또한 어렵다. 간단한 표현은 얼마나 빨라? 빠른데? 이게 아닐까 하는데, 과학 울타리에서 고상(?)하게 표현하니 그렇게 되는 것 같다. 여하튼, 속도는 빠른 정도로 이해하면 된다. 여기서, 반응 속도는 무엇인가..

지난번 글 말미에 몰농도와 몰랄농도를 언급하였었다. 영어로 보면, Molarity vs Molality이다. "r"과 "l"의 차이가 있다. 하지만, 용액의 농도를 나타내는 두 가지 주요한 방식으로, 개념과 차이점을 이해하면 용액 조성과 물리화학적 계산에 많은 도움이 되기 때문에 한번 짚고 넘어가면 좋을 것 같다. 또 하나의 글을 작성하게 되었다. 이제 이 둘의 차이점을 알아보자. 1. 몰농도 (Molarity, M) 정의몰농도는 용액 1리터(L)당 용질의 몰 수를 의미한다. 즉, 식으로 표현하면 아래와 같다.더 쉽게 예를 들어 설명하면, 물 100ml에 0.1mol의 NaCl을 녹이면, 아래와 같다. 즉, 1.0 M.특징부피 기준이기 때문에 온도 변화에 따라 값이 달라질 수 있다.화학 실험을 진행할 때..

화학반응에서 용액은 상당히 중요하다. 용액의 개념을 용질과 용매를 의미한다라고만 이해하고, 화학을 공부하는 친구들이 많다. 하지만, 용액은 그 이상의 의미를 갖는다. 용액내에 있는 분자들의 거리를 가깝게 하기도 하고, 멀게도하여 반응에 영향성을 주기 때문이다. 어떠한 용액 즉, 용매를 사용하느냐에 따라 반응 속도를 조절할 수 있으며, 그의 따른 수득률도 변하기 때문이다. 화학 합성과 관련한 유명한 Journal을 보면, 반응 조건을 최적화 하기 위해 용매 종류, 온도, 촉매, 염 등을 각각 다르게 하여 실험을 한다. 그런 후에 화학 합성에 대한 메커니즘을 제시하면서 논문을 마무리하는데, 그 기초가 이번 Chapter에 있는 용액이라 보면 될 것이다. 물론, 화학합성은 지금까지 배운 모든 것을 기초로 한다..

"콜로이드"의 대해 들어 본적이 있는가? 두 물질이 섞여 있지만, 완전히 섞이지는 않은 중간 상태의 혼합물을 의미하는데, 나노 화합 물질에서 응용되기도 한다. Chapter 13을 다루기 전에, 먼저 콜로이드의 대해 알아보는 것이 좋을 것으로 생각되어, 다룰려고 한다. 콜로이드의 역사 부터 성질 등을 알아보자.1. 고대–중세: 고대 이집트인과 중세 유럽인들은 금 나노입자를 유리잔에 넣어 색을 바꾸는 기술을 사용 했었다. (예: 리카르도 성배 잔 → 빨강/초록 색 변환)"콜로이드 금(Au nanoparticles)"의 산란 특성 때문인데, 당시 사람들은 그 원리를 알지 못했다.2. 19세기 중반: "콜로이드"라는 개념 등장2-1. 토마스 그레이엄 (Thomas Graham, 1861)"콜로이드(colloi..