하늘 보면서 살자구요

화학 전지는 이온 전도체인 전해질(electrolyte) 속에 두 전극(electrode)을 담근 것이다. 한 전극과 전해질은 하나의 전극 격실을 만들고, 전해질이 상이할 경우 두 격실을 염다리로 연결할 수 있다. 이때 자발적으로 전류가 흐른다면 Galvanic cell이고 외부에서 전류를 가해야 흐르는 전지는 Electrolytic cell이다. 환원 반-반응은 $Ox + \nu e^{-} -> Red$로 작성한다. 여기서 산화-환원 쌍은 Ox/Red로 작성한다. 두 전극에 대하여 한쪽은 산화가 우세하게, 한쪽은 환원이 우세하게 일어난다. 산화가 일어나는 극을 산화전극(Anode)이라 하고 환원이 일어나는 극을 환원전극(Cathode)이라 한다. 갈바니 전극에서는 cathode가 anode보다 높은 퍼..

고체 표면에 입자가 붙는 것을 흡착(adsorption)이라 한다. 역과정은 탈착(desorption)이라 한다. 흡착되는 물질을 adsorbate라 하며, 흡착 자리를 제공하는 물질을 adsorbent라 한다. 표면에 결함이 있는 경우에 흡착이 더 잘 된다. 접하는 면이 비교적 많기 때문에 강한 정전기적 상호작용이 발생한다. 일반적으로 테라스 사이에 형성된 계단이나 계단의 귀퉁이가 대표적인 결함의 예시이다. 결과적으로 이런 방식으로 결정이 성장하는데, 면 자체에 결함이 생기는 경우가 있다. 이유로는 lattice의 불연속이나 결정의 bulk를 들 수 있다. Edge dislocation과 Screw dislocation이 있으며, 성장 속도가 빨라 에너지를 잃을 시간이 없다. 따라서 dislocatio..

충돌 반응이 일어나려면 분자가 충돌하여 상호작용을 해야 한다. 따라서 A+B->P에 대해 $v \approx \sigma v_{mean}[A][B] = \sigma\sqrt{\frac{T}{M}}[A][B]$이고 $\sigma = \pi d^{2}$ ($d = \frac{d_{A}+d_{B}}{2}$)는 충돌 단면적을 의미한다. ($\sigma_{AB} = \frac{1}{4}(\sqrt{\sigma_{A}}+\sqrt{\sigma_{B}})^{2}$) 또, 충돌이 반응으로 이어지려면 운동에너지가 반응의 에너지보다 커야 한다. 따라서 볼츠만 인자와도 관련이 있고, 입체 조건도 고려하면 속도상수는 $k \approx P\sigma\sqrt{\frac{T}{M}}e^{-\frac{E_{a}}{RT}}$이다...

결정성 고체는 결합의 종류에 따라 다음과 같이 분류된다. - metal, alloy - ionic solid - covalent bonding - intermediate ionic-covalent (CdS, TiO2, ZnS, ...) - Molecular Solid (Benzene) 이러한 결정 구조는 3차원 공간에 원자단이 규칙적으로 배열된다. 이러한 배열을 격자(lattice)로 간단히 표현 가능하며, 원자단(basis)은 lattice point로 치환한다. 해당 구조 단위는 단위 세포(unit cell)로 대표할 수 있다. 7가지 crystal system이 있고, 14가지 Bravais lattice가 존재한다. primitive cell은 unit cell당 원자가 1개인 단위 세포이다. c..

각 원소에 대하여 최외각 오비탈에 따라 결합, 화학적 성질이 다르다. 주족 원소는 최외각 오비탈이 s 또는 p이고 전이 금속의 경우 d 또는 f다. 배위 화합물은 일반적으로 Acid-Base adduct이고, lewis로 설명 가능하다. 여기서 전자쌍 주개는 금속 이온으로 중심 원자이고, 주개는 리간드로 주변 원자단이다. Werner's theory를 통해 배위화합물의 경우 같은 화학식이어도 구조가 다양할 수 있다.(이성질체) primary(inner) coordination sphere와 secondary(outer) coordination sphere로 나뉘어 primary의 경우 금속과 리간드 사이의 결합을 나타내고, 이는 이온이거나 중성일 수 있다. secondary의 경우 primary의 산화수..

비금속 산화물 = 산, 금속 산화물 = 염기 Arrhenius 이론 수용액에서 해리되어 수소 이온(H+)을 생성하면 산, 수산화 이온(OH-)을 생성하면 염기 중화반응을 통해 물 분자가 생긴다. 용매 시스템 이론 용매 내에서 용매 양이온과 용매 음이온이 중성 용매 분자들과 평형을 이루고 있다. 용매 양이온의 농도를 증가시키는 용질을 산, 용매 음이온의 농도를 증가시키는 용질을 염기 (비양성자성 용매에서의 반응을 기술할 수 있다) Brønsted-Lowry 이론 양성자 주개 : 산, 양성자 받개 : 염기 짝산-짝염기 개념이 존재하여 산과 염기가 반응하여 염과 용매를 형성하지 않고 새로운 산과 염기를 생성함. 즉, 중화 반응 개념이 없다. Lewis 이론 전자쌍 받개 : 산(금속), 전자쌍 주개 : 염기(리..

분자 궤도 함수는 원자 궤도함수의 1차 결합으로 형성된다. 이때 대칭성과 상대적 에너지가 중요하게 작용한다. 같은 오비탈이어도 주기율표 상 오른쪽에 있으면 에너지 준위가 낮다. 따라서 결합성 MO는 낮은 준위에 가깝게, 반결합성 MO는 높은 준위에 가깝게 위치한다. 결합차수는 (결합성 전자수 - 반결합성 전자수)/2로 계산된다. 결합성 MO는 AO보다 에너지가 크고, 반결합성은 작다. 비결합성은 동일하다. 대칭성과 관련하여 반전대칭조작을 기준으로 symmetric으로 겹치면 g(gerade)이고 antisymmetric으로 겹치면 u(ungerade)이다. 궤도함수 합성에서 특이한 점은 MO끼리의 상호작용(s-p mixing)에 의해 2s에서 $\sigma_g$는 에너지 준위가 조금 내려가고, *는 조금..

알코올은 탄소에 OH기가 붙어있는 경우이고, 페놀은 벤젠고리에 OH기가 붙은 경우다. OH기는 소수성과 친수성 모두 가능하므로 용매로서 중요하다. 알코올에 대하여 탄소수가 많으면 고급 알콜, 적으면 저급 알콜이다. 명명법 알콜은 탄소에 치환된 유기 치환기의 수에 따라 차수가 증가한다. 1. OH기를 포함하고 있는 가장 긴 탄소 사슬을 선택하고 알케인의 이름 끝을 -e에서 -ol로 바꾼다. 2. OH기가 더 가까운 말단 탄소부터 번호를 붙인다. 3. 사슬에 있는 치환기 위치에 따라 번호를 붙이고 알파벳 순서로 나열한다. (OH기보다 중요한 작용기를 가지는 경우 해당 작용기를 기준으로 적용한다) (벤젠고리를 가지더라도 사슬에 OH기가 있다면 사슬이 모체다 -> 페닐로 여김) 성질 알콜과 페놀은 산소 주위의 ..