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[산과 염기] 루이스(Lewis) 모형 루이스(Lewis) 모형 Brønsted-Lowry 모형은 Arrhenius의 산-염기 반응을 상당히 확장한 것이다. 그러나 Brønsted-Lowry 모형은 한가지 중요한 면에서 제한이 있다. 이 모형은 양성자의 전달을 수반하는 반응에만 적용할 수 있다. Brønsted-Lowry 산으로 작용하는 화학종은 반드시 이온화가 가능한 수소를 포함하고 있어야 한다. Lewis 산-염기 모형은 이러한 제한점을 제거하였다. Lewis 산은 산-염기 반응에서 전자쌍을 받아들이는 화학종이다. 이 반응에서 Lewis 염기는 전자쌍을 제공한다. 구조적인 관점에서, Lewis의 염기 모형은 Brønsted-Lowry 모형과 본질적으로 다르지 않다. 양성자를 받아들여 Brønsted-Lowry 염기처럼 행동하는 화학종은 반..
[산과 염기] 약염기, 약염기의 평형상수, Ka와 Kb의 관계 약염기 약산과 마찬가지로 많은 용질이 약염기로 작용한다. 약염기는 분자와 음이온 두 그룹으로 분류하는 것이 편리하다. 분자 NH3 (aq) + H2O ⇌ NH4+ (aq) + OH- (aq) 음이온 약산으로부터 유래된 음이온은 약 염기이다. I- (aq) + H2O ⇌ HI (aq) + OH- (aq) 약염기의 평형상수 NH3 (aq) + H2O ⇌ NH4+ (aq) + OH- (aq) 염기 평형 상수, Kb는 일반 염기(B) B (aq) + H2O ⇌ HB+ (aq) + OH- (aq) Kb가 커지면, 염기의 세기가 커진다 산과 Ka에서 처럼 pKb = -logKb pKb값이 작으면 염기의 세기는 커진다. 전 포스팅에서 약산의 Ka를 이용하여 약산 수용액의 [H+]를 계산하는 방법을 알아보았다. 비슷한..
[산과 염기] 약산, 약산의 평형상수, 이온화 백분율, 다양성자 약산 약산 약산은 부분적으로 이온화한다. 기본 반응 HB (aq) + H2O ⇌ H3O+ (aq) + B- (aq) 약산으로 작용하는 두 가지 종류의 화학종 1. 이온화 될 수 있는 수소 원자를 가진 분자 HNO2 (aq) + H2O ⇌ H3O+ (aq) + NO2- (aq) 2. 양이온 NH4+ (aq) + H2O ⇌ H3O+ (aq) + NH3 (aq) 다음과 같이 많은 금속 양이온은 수용액에서 산으로 작용한다. Zn(H2O)42+ (aq) + H2O ⇌ H3O+ (aq) + Zn(H2O)3(OH)+ (aq) 산소와 금속 양이온 간의 결합이 O-H 결합을 약화시킨다. H+는 결합이 약해진 결과 쉽게 이온화된다. 약산의 평형상수 HB (aq) + H2O ⇌ H3O+ (aq) + B- (aq) Ka 는 산의 ..
[산과 염기] 브뢴스테드 로우리 산-염기, 물의 이온곱, pH 산-염기는 크게 세가지의 정의로 나눈다. 아레니우스, 브뢴스테드 로우리, 루이스 산 염기 오늘은 그중에서 브뢴스테드 로우리의 산 염기 정의에 대해서 집중적으로 알아보겠다. 산과 염기의 Arrhenius 정의 산은 물에서 H+을 생성한다. 염기는 물에서 OH-를 생성한다. 중화 반응은 산의 H+ 와 염기의 OH- 가 결합하여 물이 생성된다. 산과 염기의 Brønsted-Lowry 정의 Brønsted-Lowry 모형은 Arrhenius 모형에서처럼 산과 염기의 독립적인 성질보다는 산과 염기 간에 일어나는 반응에 중점을 두고 있다. 산은 H+(양성자) 주개이다. 염기는 H+(양성자) 받개이다. H+이온은 Brønsted-Lowry반응에서 교환의 매개체이다. H+ 는 양성자라고 불린다 산-염기반응에서 양성자 ..
[산화-환원 반응] 산화수 규칙, 산화-환원반응 균형 맞추기 산화-환원 반응 수용액에서 일어나는 일반적인 반응의 형태는 두 화학종 간의 전자 이동을 포함하는 것이다. 이런 반응을 산화-환원 반응이라고 부른다. 금속과 산의 반응을 포함한 많은 반응들이 이 범주에 속한다. 산화-환원반응에서 한 화학종은 전자를 잃는데 이를 산화되었다고 하고, 전자를 얻은 다른 화학종은 환원되었다고 한다. ex) Zn (s) + 2 H+ (aq) → Zn2+ (aq) + H2 (g) 아연은 두 개의 전자를 잃는다 Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e- 수소이온은 하나의 전자를 얻는다. 2H+ (aq) + 2 e- → H2 (g) 산화와 환원은 함께 일어난다. 산화-환원반응에서 전자수에서 알짜변화는 없다 산화제, 환원제 전자를 잃도록 하는 것 : 산화제 (산화제는 환원된다.) 전자..
함수의 종류 : 전사함수, 일대일 함수, 단사함수, 역함수, 합성함수 함수의 종류 전사함수, 단사함수 함수 f : X → Y 에 대해, (1) Y=f(x) 이면 f를 위로의 함수(onto function) 혹은 전사함수 (surjection)라 한다. (2) 임의의 y∈Y 에 대해f^-1(y)가 공집합이거나 한원소 집합(singleton)일 때, f를 일대일 함수(one-to-one function) 혹은 단사함수(injection)라 한다. 단사함수 f 는 다음 명제를 만족한다. (3) 위로의 일대일 함수를 일대일 대응(one-to-one correspondence) 혹은 전단사함수(bijection)라고 한다. 수평선 판정법 함수 f가 일대일 함수일 필요충분조건은 모든 수평선이 많아야 한점에서 그래프와 만나는 것이다. 역함수 함수 f : X->Y가 일대일 대응이면 공역..
[물질(Matter)이란] 원소, 혼합물, 화합물, 용액의 차이 물질과 물질의 분류 물질(Matter)이란 질량을 가지고 있고, 공간을 차지하는 것이다. 상(Phases)으로는 고체, 액체, 기체가 있다. 고체 - 부피와 모양이 정해져 있다. 액체 - 부피는 정해져 있으나 모양은 변할 수 있다. 기체 - 부피와 모양이 변할 수 있다. 1. 원소 두개 이상의 순수한 물질로 쪼갤 수 없는 물질이다. 118개의 원소가 현재까지 밝혀졌고 91개는 자연에 존재한다. 대표적이고 친숙한 원소로는 다음이 있다. 1. 탄소 (숯의 성분) 2. 구리 (파이프나 귀금속 등의 성분) 3. 알루미늄(가정용품에 사용) 4. 원소의 유행 5. 실리콘 (수십억 달러의 반도체에 사용) 6. 납 (독성때문에 미국에서 사용금지) 원소기호 원소마다 주어진 기호가 있고, 일반적으로 원소 이름에서 따온 한..
함수의 정의 함수 함수는 하나의 변량이 다른 변량에 의존할 때 나타난다. ex) 원의 넓이 A는 원의 반지름 r에 의존한다. A=pi r^2 인구수 p는 시간 t에 의존한다. 온도 T는 높이 h에 의존한다. 정의1) 함수 1. 두 변수 x와 y에 대해 x값이 정해지면 이에 따라 y값이 결정될 때 y를 x의 함수라고 한다. 2. 함수는 X의 각 원소 x에 Y의 원소를 하나씩만 대응시키는 규칙이다. * 두 변량사이의 관계에 대해서 알면 하나의 값으로 다른 값을 측정할 수 있다. 정의2) 함수 곱집합 X*Y ={(x,y)|x∈,y∈Y}의 부분집합 f가 다음 두 조건을 만족시킬 때 f를 집합 X에서 집합 Y로의 함수라 한다. 1. 모든 x∈X에 대해, (x,y)∈f 인 y∈Y가 존재한다. 2. (x,y)∈f 이고 (x,z)..

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