캣미스트리

 일반화학에서 문제로 출제되는 영역을 요점정리 해볼께요.

보통 1단원에서는 기초부분을 설명합니다.

문제 제출의 핵심은 용어정의 / 유효숫자 계산 / 단위 계산 입니다.

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[용어 정의]

원자 - 물질을 구성하는 기본 입자

국제 단위계(SI단위계) - 과학자들의 국제적 합의에 의해 정해진 단위계(미터계 사용)로 가장 널리 사용됨

질량 - 물체의 운동상태를 변화시킬 때 물체 자체의 저항, 물체의 고유한 값

유효숫자 - 오차를 생각해도 믿을 수 있는 숫자, 항상 확실한 자릿수 + 불확실한 첫번째 자릿수

정밀도 - 측정값끼리 비슷한 정도

정확도 - 측정값이 참값에 가까운 정도

우연오차 - 특정한 원인을 알 수 없는 오차

계통오차 - 특정한 원인이 정해진 오차

단위(환산)인자 - 단위를 바꾸기 위해 사용하는 수식

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[유효숫자]

1. 유효숫자 세는 방법

① 0이 아닌 정수는 모두 유효숫자

  ex) 778.32 → 유효숫자 : 7,7,8,3,2

② 숫자 앞부분에 오는 0은 유효숫자가 아님

  ex) 0.014 → 유효숫자 :1,4

③ 숫자 가운데에 오는 0은 유효숫자

  ex) 481.021 → 유효숫자 : 4,8,1,0,2,1

④ 숫자 끝에 오는 0은 소수점일 경우에만 유효숫자

  ex) 0.023010 → 유효숫자 : 2,3,0,1,0

  ex) 1990 → 유효숫자 : 1,9,9

⑤ 완전수 - 직접 세거나, 정의에 의해 정해지는 수

  완전수는 유효숫자의 계산에서 고려 X

2. 유효숫자 계산 방법

① 곱셈, 나눗셈

   → 유효숫자의 개수가 가장 적은값 에 맞춤

즉, 계산 중에 가장 낮은 유효숫자의 개수 = 결과값의 유효숫자 개수

ex)

2.4의 유효숫자가 2개이므로, 결과값의 유효숫자도 2개로 맞춰줍니다.

② 덧셈, 뺄셈 

   → 정밀도가 가장 낮은값 에 자리를 맞춤

즉, 소수점 아래 숫자가 제일 적은 값에 맞춤

ex)

33.1이 소수점 아래 숫자가 하나로 가장 낮은 정밀도를 가지고 있으므로

결과값도 소수점 아래 숫자를 하나로 맞춤

③ 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 혼합 

   → 사칙연산 순서대로 계산하며, 과정마다 따로 위의 유효숫자 계산하는 규칙에 따라 계산

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[단위 계산]

ex) 인치 → 센티미터 로 바꾸기

위 식에서 양변을 2.54 cm 로 나누면

​

즉,

  or  

Q. 10.2인치를 센티미터로 바꾸기

A.   

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[온도]

크게 섭씨(˚C), 화씨(˚F), 켈빈(K) 온도로 분류

[켈빈온도 = 섭씨온도 + 273.15]

[섭씨온도 = 켈빈온도 - 273.15]

본 포스팅은 네이버 블로그에 포스팅 된 글을 옮겨오는 중입니다.

(http://blog.naver.com/pysung0409/220983152341)

쿠키 처음 데려왔을때에요.

인터넷 카페를 통해서 데려왔어요. 집에 개를 여러마리 키우시는 분이라서 구조한 고양이를 키울 수 없으시기에

돌봐줄 사람을 찾고 계셨어요. 저랑 여자친구가 한눈에 반해버려서 얼른 데려왔어요.

크기가 상상이 가시나요 ㅋㅋㅋ ㅠㅠ

아직 눈 색깔도 생기지 않은 어릴때 ㅠㅠ..

한손에 들어집니다 ㅠㅠ

짱예쁨.. 사랑스러움.. 아름다움..

데려왔을때 하루종일 자고, 눈떠서 돌아다니면서 사고치고..

첫째 고양이라서 잘 모르다보니 제대로 못해준거 같아요.

침대에 올라와서 쉬를해서 못올라오게 하고.. 그러다보니 커서도 처음엔 잘 안올라왔었어요 ㅠㅠ

좀 더 잘해줄껄.. 물론 지금도 잘 크고 있습니다 ㅋㅋㅋ

남포동에 돈까스 먹으러가면 홍익돈까스를 어지간하면 갑니다!



무엇보다 양이 압도적으로 많아요.

보정 전 사진.. 좀 어둡게 나오네요ㅠㅠ

보정 후 사진 ㅋㅋㅋ 더 예쁘게 찍혔네요.

가격은 대체로 만원 초반대가 많고, 세트메뉴도 좋아요. 다만 다 드실 수 있을지는...

사진은 없지만 샐러드도 맛있어요. 개인적으로 배가 엄청 고픈게 아니라면 세트 두개를 시키는건 추천하기 힘드네요...

양이 정말 많아서요 ㅠㅠ

+ 홍익돈까스에는 기름 교체하는 휴식시간이 있어요.

Breaking Time / 2:30 - 4:30 인걸로 기억합니다. 이때는 안하니 주의하세요!!

남포동 B&C 갔었을 때 사진

가격대는 그렇게 저렴하지는 않았지만 (8-9천원으로 기억함) 그만한 가치는 충분히 했어요.

돈까스가 여느 돈까스 전문점보다도 맛있음!!

빵집이라 그런가 기본적으로 빵이 맛있어요.

샐러드빵.. 사라다빵이 더 친숙하지만

이게 진짜 맛있음 ㅜㅜ 오이향이 강해서 싫어하는 분도 있을 듯!!

빠네 정말 맛있어요!! 특히 빵이 정말 맛있음 ㅋㅋㅋ

본 내용은 네이버 블로그에 포스팅 된 글을 옮겨오는 중입니다.

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4. 옥텟규칙, 전자껍질

각 원자는 원자번호만큼의 전자를 가집니다.

예를 들어 12번인 마그네슘은 12개의 전자를 가져요.

이때 12개의 전자가 모두 화학결합에 참여하는가? 거의 그렇지 않아요.

전자는 일정한 규칙을 만족하면 매우 안정한 배열을 가지는데, 일단 안정한 배열을 가진 전자는

어지간해선 그 모양을 유지하고, 화학결합에 관심이 없어요.

이를 [옥텟규칙] 이라고 해요. 

전자 8개가 모일때마다 걔들끼리 안정한 궤도를 돌게된다는 뜻이에요

대충그린 그림으로 설명합니다.

     알아봐주세요...

이건 마그네슘의 전자배치를 그려본거에요. 

(아주 대충 그린거고 실제로는 절대 저렇게 존재하지 않습니다. 궤도를 설명하기 위해 저렇게 그렸을뿐

실제 도는 모양은 오비탈함수 모양을 따라가요. 언젠간 설명함)

전자는 양성자 주위를 돕니다. 마구잡이로 도는게 아니라 안정하게 도는 특정 궤도가 있어요. 

이 궤도를 실제 모양으로 매번 상상하기는 어려워요. 실제로 전자가 도는걸 눈으로 관측할 수도 없어서 (불확정성 원리)

​그냥 전자가 여기있을 확률이 얼마다, 하고 오비탈(궤도함수)을 만든거구요. 

그래서 이걸 에너지에 관한 그림으로 나타냈어요. 그걸 전자껍질 이라고 불러요.

우리는 편하게, 전자가 도는 궤도가 있는데 그걸 알기쉽게 그린게 전자껍질이구나, 생각하면 돼요.

전자껍질 안에 전자가 들어가는 거에요!

전자껍질은 안쪽에서부터 바깥쪽으로 차곡차곡 배열을 이뤄가요.

전자도 안쪽에서부터 바깥쪽으로 전자껍질안에 차곡차곡 쌓여가요.

그러다가 가장 바깥쪽에 생기는 전자껍질을 최외각 전자껍질 이라 불러요.

안정해진 배열은 화학결합에 관심이 없다고했지요? 그래서 실제로는 안정해진 배열안의 전자는 보통 생각할 필요가 없고,

가장 바깥쪽의 전자 배치인 최외각 전자껍질이 중요해져요.

전자를 전자껍질에 채워넣는데에는 규칙이 있어요. 옥텟규칙 이에요.

중심에서 가장 가까운 궤도에는 전자 2개가 들어갈 수 있어요.

그 다음 궤도부터는 전자가 8개씩 들어갈 수 있어요.

전자가 8개가 되었을때 가장 안정한 배치가 되는데, 이를 옥텟규칙(팔전자규칙) 이라고 합니다.

마그네슘은 전자가 12개에요. 가장 중심부의 궤도에 2개의 전자가 들어가고,

그다음 궤도에 8개의 전자가 들어가면,

전자가 2개 남아요. 이걸 최외각 전자라 해요.

그림에서 가장 바깥쪽의 궤도에 전자가 2개 남아있는게 보일거에요.

저 2개의 전자가 다른 원자끼리 결합할때 사용돼요.

그럼 드디어 본론으로 돌아와서, 왜 같은족의 화학적 성질이 비슷할까요?

같은족인 4번 베릴륨(Be)을 생각해봅시다. 베릴륨은 4번이니까 전자가 4개 있을거에요.

중심에서 가장 가까운 궤도에 2개의 전자가 들어가면

그 다음 궤도에는 남은 전자 2개가 들어가겠죠? 즉, 최외각 전자 개수가 2개에요!

그럼 마그네슘과 같아요!!

또 같은족인 20번 칼슘(Ca)을 생각해봐요. 20번이니까 전자가 20개 있어요.

중심에서 가장 가까운 궤도에 2개, 그다음 궤도에 8개, 또 그다음 궤도에 8개 들어가요.

그럼 2개가 남죠? 또 최외각 전자 개수가 2개네요!

요약하자면 다음과 같아요.

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화학적 성질은 최외각 전자 개수의 영향이 크다.

같은족의 원소는 최외각 전자 개수가 같다.

즉, 같은족의 원소끼리는 화학적 성질이 비슷하다.

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다른 족으로 계산해봐도 똑같아요 (전이금속은 예외가 있는데 부전공 과정에선 안볼꺼에요)

본 포스팅은 네이버 블로그에 포스팅 된 글을 옮겨오는 중입니다.

(http://blog.naver.com/pysung0409/220983137845)

3. 주기율표

대충 만들어둔 주기율표 입니다.

1~20 까지는 고등학교 화학 수준 / 21~30 까지는 부전공 화학 수준 정도 되겠네요.



 

그 외에는 외우기도 힘들고, 잘 사용하지 않는편이에요.

단, 몇가지는 따로 외우는게 좋습니다. 알칼리 금속, 할로젠, 비활성 기체는 문제에 흔히 쓰입니다!

가로로 족, 세로로 주기라 불러요. 즉, 7주기 18족까지 있어요.

즉, 1번인 수소(H)는 1주기 1족원소, 2번 헬륨(He)은 1주기 18족 원소,

12번인 마그네슘(Mg)은 3주기 2족 원소 입니다.

중요한 부분 몇가지만 살펴봅니다.

① 대부분의 원소는 금속이다.

5번 붕소(B) 왼쪽밑으로 진한 줄이 그어져있어요.


그걸 기준으로 왼쪽 아래는 전부 금속, 오른쪽 위는 비금속 이에요.

(단, 수소는 왼쪽위에 있지만 비금속)

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금속의 대표적인 성질은 아래와 같아요.

열과 전기 전도성이 높다.

전성 및 연성이 높다.

전자를 잃고 양이온이 되기 쉽다.

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② 금속이 아닌것을 비금속으로 분류한다.

비금속은 금속과 반대의 성질을 가집니다.

대체로 전자를 얻어 음이온이 되기 쉽고, 물리적인 특성이 없어요.

③ 같은족의 원소는 화학적 성질이 비슷하다.

비슷한 화학적 성질을 가지는게 세로로 나열되어 있어요.

다시 말해, 같은족끼리는 화학적 성질이 비슷해요.

예로, 1족에 알칼리 금속이라 묶여있는건 걔들끼리 화학적 성질이 비슷해요. 이유가 뭘까요?

화학적 성질은 앞에서 말했듯 전자와 관련이 있는데, 더 자세히는 오비탈(전자의 궤도함수), 전자껍질에서 다뤄요.

바로 다음 포스트에서 좀 더 자세히 알아봅니다!

이번 내용은 간단하므로 네이버 포스트 링크로 대체합니다.

(http://blog.naver.com/pysung0409/220982152520)

요약

[돌턴의 원자론]

1. 각 원소는 원자라고 하는 작은 입자로 이루어진다.

2. 한 가지 원소의 원자는 모두 동일하다. 서로 다른 원소의 원자들은 본질적으로 다르다.

→ 현대 화학에서 2번은 동위원소의 발견으로 깨집니다.

3. 화합물은 다른 원소의 원자들끼리 결합해서 형성된다. 한 가지 화합물에는 언제나 동일한 원자들이 일정비로 존재한다. 

→ 앞에서 살펴본 일정 성분비의 법칙입니다.

4. 화학 반응은 원자들이 재편성되는 과정이다. 원자 자체가 변하는 반응이 아니다.

→ 앞에서 살펴본 질량 보존의 법칙입니다.

본 포스팅은 네이버 블로그에 포스팅 된 글을 옮겨오는 중입니다.

(http://blog.naver.com/pysung0409/220981990957)

1. 기본 화학 법칙

현대 화학을 이루는 근간이 된 법칙들이 있습니다.

⑴ 질량 보존 법칙 (law of conservation of mass)

1744년, 라부아지에의 검증을 통해 확립되었습니다.

다양한 반응에서 반응물과 생성물의 질량은 변하지 않음을 밝혀냈어요.

화학반응이 일어나도 총량은 언제나 변하지 않습니다.

종이를 태우면 재가 남아요.

재의 무게는 종이보다 가볍지만, 태우는 과정에서 발생한 것의 질량을 모두 더하면 종이의 질량과 같습니다.

종이의 질량 → 재의 질량 + 발생한 기체의 질량 (수증기, 이산화탄소)

⑵ 일정 성분비 법칙 (law of definite proportion)

일정 성분비 법칙이란, 주어진 화합물 내 원소들의 질량비는 항상 동일하다는 것입니다.

1799년 프루스트에 의해 검증되었습니다.

물의 경우, 수소와 산소의 질량비는 1:8 이다. 어떤 경우에서나 마찬가지입니다.

아무리 많은 수소가 있어도, 수소와 산소 질량비가 2:8 인 물은 만들 수 없지요.

수소가 100g, 산소가 8g 있으면 수소 1g만 물을 만드는 데 쓰이고, 99g 은 그냥 남아요.

더 세게 가열하든, 추운데서 하든 같습니다.

설탕물에 설탕을 많이 넣으면 더 달아지지 않느냐 할 수 있는데 설탕물은 화합물이 아니라 혼합물이에요.

화합물은 일정한 반응에 의해 조성을 띄는 물질이고 혼합물은 그냥 물리적으로 혼합되어 있는 상태입니다.

화합물은 레고가 딱딱 끼워맞춰져 있는거고 혼합물은 레고조각을 마구 들이부은 것과 같아요.

⑶ 배수 비례 법칙 (law of multiple proportion)

 배수 비례 법칙은 두 원소가 서로 다른 화합물을 형성할 때 첫번째 원소와 결합하는 다른 원소의 질량비는 간단한 정수로 나타낼수 있다는 것입니다.

돌턴이 발견했어요.

위에서 수소와 산소가 1:8 로 반응한다고 했을 때와 마찬가지입니다.

막 1: 1.354789.. 이렇게 정수비로 나타낼 수 없는 경우로 반응하지 않습니다.

위의 법칙들은 "원소들을 이루는 작은 입자인 원자가 있어서, 화합물 내 원자의 조합이 항상 일정할 것이다" 



라는 돌턴의 원자론을 뒷받침합니다.

이번 내용은 간단하므로 네이버 포스팅 링크로 대체합니다.

(http://blog.naver.com/pysung0409/220981568988)

요약

1. 온도는 크게 섭씨(˚C), 화씨(˚F), 켈빈(K) 온도 로 분류한다.

[켈빈온도 = 섭씨온도 + 273.15]

[섭씨온도 = 켈빈온도 - 273.15]