하늘 보면서 살자구요

알켄은 탄소와 탄소 사이 이중결합이 있는 분자로, 일반식은 $C_{n}H_{2n}$이다. 1. 불포화도 이러한 다중결합의 존재는 분자의 불포화도를 나타낸다. 불포화도는 고리 1개당, 이중결합 1개당 1씩 증가한다. 삼중결합은 2씩 증가한다. 즉, 포화를 기준으로 수소가 2개씩 감소하면 불포화도가 1씩 증가한다. 분자식 내의 할로겐 원소는 수소처럼 생각하고, 산소는 없다는 가정하에 계산한다. 질소의 경우 NH가 없다는 가정하에 계산한다. 2. 명명법 대체로 알케인 명명법과 동일하다. 단지, 모체 사슬에 이중결합이 무조건 포함되도록 한다는 것만 주의하면 된다. 그리고 다음과 같은 몇가지 관용 표현이 있다. $H_{2}C=CH-$ : 바이닐기 $H_{2}C=CH-CH_{2}-$ : 알릴기 2-Methyl-1,..

유기 반응은 메커니즘이 존재하여 단계적으로 반응한다. 이 과정에서 전자를 공평하게 나누는 균형 반응(라디칼)이 있고 비대칭적으로 전자를 주거나 받는(극성 반응) 2가지 형태가 존재한다. 1. 라디칼 반응 라디칼은 결합하지 않은 여분의 전자가 있기에, 다른 결합을 공격할 수 있다. 이러한 반응은 연쇄적으로 다음 라디칼을 형성하고, 전파된다. 이후 라디칼끼리 결합하면 반응이 종결된다. 2. 극성 반응 분자 내부에는 전기음성도 차이에 의해 극성을 띄게 된다. 이러한 편극에 의해 전자 밀도가 높은 곳은 친핵체(Nucleophile), 전자 밀도가 낮은 곳은 친전자체(Electrophile)이 된다. 이러한 친핵체와 친전자체는 하전된 이온이어도 되고, 중성분자여도 된다. 단, 반응 이후 안정적인 팔전자 규칙을 만..

먼저 A ↔ B의 간단한 반응식을 살펴보자. 반응진행도에 대해 반응 깁스 에너지는 $\Delta_{r}G = \Big(\frac{\partial G}{\partial \xi}\Big)_{p,T}$로 정의된다. 따라서 $dG = \mu_{A}dn_{A}+\mu_{B}dn_{B} = (\mu_{B}-\mu_{A})d\xi$이므로 $\Delta_{r}G = \mu_{B}-\mu_{A}$가 된다. 이를 통해 $\Delta G$는 0을 향해 변화하므로 반응의 방향을 판단할 수 있다. 음수라면 정반응이 자발적이다. 이상 기체에 대해 $\mu = \mu^{\ominus} + RT\ln{\frac{p}{p^{\ominus}}}$이므로 $\Delta_{r}G = \Delta_{r}G^{\ominus} + RT\ln{\f..

조성이 2이므로 F=4-P이다. 따라서 변수를 줄이기 위해 온도 또는 압력이 일정하다고 두면 F'=3-P로, 몰분율과 함께 2차원 그래프로 분석할 수 있게 된다. 먼저 증기 압력 상평형을 생각한다. 평형을 이루는 증기와 액체는 조성이 같을 필요가 없다. 따라서 증기에서는 Dalton의 부분압력 법칙을, 액체에는 Raoult의 법칙을 이용하여 표현할 수 있다. $y_{A} = \frac{x_{A}p_{A}^{*}}{p_{B}^{*}+(p_{A}^{*}+p_{B}^{*})x_{A}}$ 이 식을 변형하면 전체 증기 압력을 구할 수 있다. $p = \frac{p_{A^{*}}p_{B^{*}}}{p_{A^{*}}+(p_{B^{*}}-p_{A^{*}})y_{A}}$ 따라서 $p_{A}^{*} \geq p_{B}^{..

반응하지 않는 비전해질의 단순 혼합물을 전제로 한다. 분몰 Gibbs 에너지는 화학 포텐셜로 정의된다. 따라서 $G = n_{A}\mu_{A} + n_{B}\mu_{B}$이며 $dG = Vdp - SdT + \mu_{A}dn_{A} + \mu_{B}dn_{B} + \cdots$의 화학 열역학의 기본식이 나온다. 이때 일정 온도와 압력에서 $dw_{add, max} = \mu_{A}dn_{A} + \mu_{B}dn_{B} + \cdots$로 비팽창 일이 조성 변화에서 비롯됨을 알 수 있다. 또 Gibbs-Duhem 식을 통해 혼합물의 각 성분의 화학 포텐셜은 서로 독립적이지 않음을 알 수 있다. $\displaystyle\sum_{J} = n_{J}d\mu_{J}=0$ 이를 통해 한 분몰 양이 증가하면 다..

일정 온도 압력에서 Gibbs 에너지가 최소일 때 가장 안정한 상으로 존재한다. 상(phase)이란, 화학적 조성과 물리적 상태가 전체적으로 균일한 물질의 형태로 쉽게 생각하면 독립적으로 거동하는 무리라 생각할 수 있다. 기체의 경우 성분 수에 관계 없이 하나의 상으로 존재하고 액체의 경우 성분 수 이하의 수로 상이 존재하며 고체의 경우 하나의 성분이어도 여러 상이 존재할 수 있다. 일반적으로 일정 압력의 전이 온도($T_{trs}$)에서 상평형이 이루어지며 이때 Gibbs 에너지가 최소이다. 참고로 이때 화학 포텐셜($\mu$)는 모든 상에 대하여 동일하다. 화학 포텐셜($\mu$)이란, 양의 변화에 따라 Gibbs 에너지가 변화하는 경향성을 나타낸다. 단일 성분 계에서는 $\mu = G_{m}$이라 ..

세상의 모든 것들은 무질서도가 높은 상태를 유지하고자 하는 경향이 있다. 열역학 2법칙에 따르면, 고립계가 자발적 변화를 일으키면 그 과정에서 계의 엔트로피가 증가해야 한다. 엔트로피는 $dS = \frac{dq_{rev}}{T}$로 정의된다. 이때 열이 경로에 의존하므로 계의 엔트로피는 구하기 어렵다. 반면 주위의 엔트로피는 계의 열 변화를 그대로 수용하므로 경로에 무관하다. $\Delta S_{sur} = \frac{q_{sur}}{T}$ 여기서 등압이라면, $q_{sur} = -q_{p} = -\Delta H$가 된다. 하지만 엔트로피는 상태함수다. 닫힌 경로 주위로 적분하면 0이 되며 이는 Carnot 순환으로 나타낼 수 있다. $\oint dS =$ (등온 팽창) + (단열 팽창) + (등온 압..

1. 거울상 이성질체 (Enantiomers) 거울면에 대하여 양쪽 두 분자는 서로 겹쳐지지 않는 거울상 이성질체이다. 이러한 분자들은 카이랄(chiral)이라고 한다. 사면체의 경우 적어도 2개가 같은 치환기라면, 완전히 겹쳐질 수 있다. 카이랄을 구성하는 사면체에서 중심 탄소는 카이랄성 중심이라 부르며 *를 붙여 표시한다. (질소의 경우 flip이 너무 빨라 거울상을 분리할 수 없다. 반면 P는 flip이 비교적 느려서 거울상이 존재한다.) 카이랄이 아니라면, 분자내에 대칭면이 존재한다. 이러한 비카이랄은 아카이랄(achiral)이라고 한다. 2. 광학 활성 (Optical Activity) 편광면을 회전시키는 물질을 광학 활성이라고 한다. (보통 chiral이 그렇다) 회전 방향에 따라 좌회전성(l..