일반화학 2단원 정리는 거두절미하지 않고 바로 진행하도록 하겠다.
[일반화학 2단원] – 첫 번째 시간
1. 원자론
(1) 돌턴의 원자론
가장 최초로 나온 원자론이라고 생각하면 된다. 총 4가지의 특징을 가지고 있다. 원소는 원자로 구성되어있다는 점, 한 원소의 원자는 모두 동일하다는 점, 화합물은 두 개 이상의 원소의 원자로 구성되어 있다는 점, 원자는 화학반응에 생성과 소멸을 하지 않는다는 점.
(2) 돌턴의 원자론과 자연법칙과의 관계
총 3가지의 관계를 가지고 있다. 일정 성분비의 법칙, 배수 비례의 법칙, 질량 보존의 법칙. 처음부터 차근히 설명해보도록 하겠다. 일정 성분비의 법칙은 어떤 순수한 화합물이라면 구성비는 항상 일정하다는 것을 말한다. 배수 비례의 법칙은 두 원소가 두 개의 화합물을 만들 때 한 원소의 일정한 질량과 결합하는 다른 원소의 질량 사이에는 간단한 정수배가 성립한다는 것을 말한다. 질량 보존의 법칙은 돌턴의 원자론의 마지막 특징과 동일한 내용이다. 바로 원자는 화학반응에 생성과 소멸을 하지 않는다는 것이다.
2. 원자의 구조
원자는 무엇일까? 사전적 정의는 화학 결합을 할 수 있는 원소의 기본단위를 말한다. 이런 원자의 구조를 알기 위해서 굉장히 많은 화학자가 열심히 노력을 해왔다. 대표적으로 톰슨, 밀리컨, 러더퍼드, 채드윅이 있다.
톰슨은 음극선관 실험을 통해 전자를 발견한 장본인이다. 그 이후 밀리컨이 기름 방울 실험을 하여 전자 1개의 전하량과 질량을 정확히 측정하였다. 이러한 과정을 통해 핵과 양성자의 존재를 알게 되었고, 톰슨은 건포도 푸딩 모델을 통해 양성자를, 러더퍼드는 알파 입자 산란 실험을 통해 핵의 존재를 밝혀내었다. 그 이후 핵 속에 들어있는 중성자의 존재를 밝힌 장본인도 존재하는데 바로 채드윅이라는 사람이다. 그는 Be 금속판과 알파선을 충돌하여 중성자의 존재를 알아내었다.
위의 과정들을 통해 원자가 전자, 중성자, 양성자, 핵 등으로 이루어져 있다는 사실을 알게 되었다.
3. 방사선
러더퍼드가 알파입자 산란 실험을 통해 핵의 존재를 확인하였다고 위에서 언급하였다. 그렇다면 이 알파 입자는 무엇일까? 바로 우리가 익히 들어왔던 방사선을 말한다. 방사선은 총 3가지 종류가 존재한다. 알파 입자, 베타 입자, 감마 입자.
알파 입자는 두개의 양전하를 기본단위로 갖는 입자를 말한다. 그렇기 때문에 질량이 He(헬륨)과 동일하다. 베타 입자는 음전하를 띤 입자를 말한다. 음전하를 띤다는 것은 전자와 동일한 특징이라 볼 수 있다. 감마 입자는 매우 강한 침투력을 가진 전자기 복사선을 의미한다. 알파입자는 +전하를 가지고, 베타입자는 -전하를 가진다. 감마는 중성이기 때문에 이 세가지 방사선을 쬘 경우 알파입자는 -극에 다가가고 베타입자는 +극에 다가가며, 감마입자는 직진을 하게 된다.
4. 원자 읽기
이제 어느 정도 원자에 대해 알게 된 것 같다. 그렇다면 다음 단계는 원자번호와 질량수, 동위원소에 대해서 알아볼 차례이다. 보통 원자는 표현할 때, 중간에 크게 원소기호를 작성하고 왼쪽 위와 아래에 숫자를 1개씩 작성한다. 왼쪽위 숫자를 a라고 하고 왼쪽 아래의 숫자를 b라고 하도록 하겠다.
그렇다면 a는 질량수를 의미하고, b는 원자번호를 말한다. 원자번호는 양성 자수와 동일하다. 질량수는 양성자수와 중성자 수를 더한 것과 같기 때문에 중성자 수는 a-b이다. 만약 b가 동일하고 a가 상이한 경우 우리는 이 둘을 동위원소 관계라고 말한다.
5. 주기율표
이제 화학의 정말 기초에 들어왔다. 주기율표는 정말 많이 들어왔을 것이다. 정의는 다음과 같다. 바로 화학적, 물리적 성질이 비슷한 원소를 하나의 무리로 배열한 표이다. 족과 주기가 존재하고, 우리가 익히 알고 있는 행과 열의 개념을 넣어보면 족은 열이고, 주기는 행이다. 더 쉽게 말하자면, 가로가 족이고 세로가 주기다.
6. 분자와 이온
(1) 분자
분자는 총 3가지의 특징을 만족하면 분자라고 할 수 있다. 화학결합일 것, 일정한 배열을 유지할 것, 두 개 이상 원자의 응집체일 것. 그리고 분자는 또 2가지로 나뉘게 된다. 바로 이원자 분자와 다원자 분자이다. 이원자 분자는 두 개의 원자로 이루어져 있을 경우를 말하고, 다원자 분자는 세 개 이상의 원자로 이루어져 있는 경우를 말한다.
(2) 이온
이온은 양전하나 음전하를 가진 원자이다. 쉽게 말하면 전하를 지닌 원자를 말한다. 전하는 우리가 알고 있는 -,+극과 동일하다. 분자와 마찬가지로 이온도 단원자 이온과 다원자 이온으로 나뉜다. 단원자 이온은 하나의 원자로 이루어져 있는 경우를 말하고, 다원자 이론은 두 개 이상의 원자로 이루어진 경우를 말한다.
이건 분자와 다르게 또 두 개로 나뉠 수 있다. 바로 양이온과 음이온이다. 딱 이름만 봐도 느낌이 오지 않는가? 양이온은 중성 원자가 전자를 잃은 경우를 말한다. 음이온은 중성원자가 전자를 얻는 경우를 말한다. 일반화학 1단원 정리오늘은 대학 교과과정 일반화학의 1단원에 대해서 정리해보도록 하겠다. 굉장히 주관적인 나의 공책정리를 참고하였으며, 미래에 까먹지 않도록 작성하는 목적이 크기 때문에 가독성이 좋지 않tuttodata.com
