하늘 보면서 살자구요

카복실산 유도체는 아실기에 전기음성적인 원자가 결합되어 있거나 친핵성 아실 치환 반응에서 이탈기로 작용할 수 있는 치환기가 결합된 화합물이다. (카복실산, 산염화물, 산 무수물, 에스터, 아마이드, 싸이오에스터, 아실 인산염) 입체적으로 장애를 덜 받는 유도체가 친핵체와 더 쉽게 반응한다. 또, 전자적으로 강하게 편극된 아실 화합물이 더 쉽게 반응한다. 아마이드 < 에스터 < 싸이오에스터 < 산 무수물 < 산 염화물 따라서 오른쪽 화합물은 왼쪽 화합물이 될 수 있지만 반대는 성립하지 않는다. 산 유도체에 대하여 가수분해 반응 : 카복실산 형성 가알코올 분해 : RCOOR' 형성 가아민 분해 : RCONH2 형성 환원 반응 : 알데하이드 이후 1차 알콜 형성 Grignard 반응 : 케톤 이후 3차 알콜 ..

카복실산(RCOOH)은 최대 산소를 가진 상태이고, RCYO는 카복실산 유도체라 부른다. 카복실산에 포함되는 탄소가 1번 탄소이고 -oic acid로 명명한다. 카복실산은 힘이 가장 강한 작용기이다. 유기물에 대해서 RCN은 나이트릴이라 부르고, 무기물인 경우 CN을 cyanide라 한다. 나이트릴은 나이트릴이 붙은 탄소를 1번이라 하고, -onitrile로 명명한다. 같은 분자 내에 다른 카복실산 유도체가 있으면 cyano-를 사용한다. 카복실산은 케톤처럼 sp2 혼성으로 결합각이 약 120도의 평면 구조다. 알콜처럼 수소 결합으로 강하게 회합되어 있고, 대부분 고리형 이합체로서 존재한다. 따라서 비슷한 알코올 화합물보다 훨씬 높은 끓는점을 갖고 있다. R이 길수록 소수성을 띠고, OH기는 친수성을 나..

알데하이드(RCHO)와 케톤(R2CO)는 카보닐(C=O) 그룹에 속한다 알데하이드와 케톤은 친핵성 첨가반응에서 중간체 역할을 많이 수행한다. 알데하이드의 경우 -al로 명명한다. 여기서 CHO를 이루는 탄소가 1번 탄소가 되고, 옆의 탄소가 $\alpha$탄소이다. 고리구조의 경우 -carbaldehyde로 명명한다. 케톤은 -one으로 명명한다. 번호는 카보닐 탄소와 가까운 부분부터 메긴다. 일부 acetone, acetophenone, benzophenone 등은 관용명을 사용한다. -CRO는 아실기, -C(CH3)O는 아세틸기, -CHO는 formyl, -C(ben)O는 benzoyl기 이며 다른 작용기가 존재하고, 이중결합 산소 원자를 치환기로 간주해야 할 경우 oxo-를 사용한다. 알데하이드는 ..

ether는 R-O-R'의 구조로, alkyl, aryl, vinyl의 유기 그룹이 붙은 형태이다. diethyl ether는 주로 용매로 사용된다. 유사하게 R-S-H는 thiol, R-S-R'는 sulfide라 한다. 산소는 sp3 혼성구조이므로, R-O-R'의 결합각은 약 112도이다. 만일 다른 작용기가 존재하면, 에터 부분은 알콕시 치환기로 간주한다. 간단하고 대칭성 에터는 산성 촉매 하에 에탄올이 친핵체로 작용하여 탈수축합으로 형성된다. 비대칭성 에터는 Williamson Ether Synthesis를 이용한다. 알콕시화 이온이 차수가 낮은 (할로젠화)알킬과 SN2반응을 통해 에터가 형성된다. 알콕시화 이온은 NaH와 같이 센 염기와 알코올의 반응으로 제조된다. NaH보다 약염기인 Ag2O를 ..

전해질 용액과 접하고 있는 전극의 표면에는 이온이 붙는다. 이러한 계면 사이에는 전위차가 생기게 된다. 가장 간단한 모델은 전기 2중층의 Helmholtz layer 모델이다. 이는 이온이 표면에 붙어 OHP 또는 IHP를 형성한다. 이때 전위차는 $\mathcal{E}_{x} = -\frac{d\Phi}{dx} = \frac{1}{e}\frac{d(energy)}{dx}$로 주어진다. 전기장에 대해 전위차 기울기는 에너지 기울기의 반대이다. 보다 일반적인 모델은 확산 2중층을 고려한 Gouy-Chapman 모델이다. 여기서 전위차 그래프는 선형이 아닌 곡선으로 형성된다. 전류 밀도 j는 전극을 통해 흐르는 전류를 전극의 넓이로 나눈 값이다. 전류 밀도는 전극에서 일어나는 전자 이전 과정의 속도를 나타내..

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...