알아보도록 하자

SN2 : 치환(substitution), 이분자성(bimolecular), 친핵성(nucleophilic) 의 약자이다. 이분자성이란 반응 속도가 측정되는 단계에서 친핵체와 할로젠화 알킬 두 분자가 관여 하는 성질이다. 주어진 용매, 반응물의 농도에서 치환 반응은 일정 속도로 일어난다. 위 반응을 예로 들때, 수산화 이온의 농도를 두 배로 하면 반응 파트너 사이에서 만날 수 있는 횟 수는 두 배가 될 것이며, 반응 속도 역시 두 배가 될 것이다. 마찬가지로, 브로민화메틸의 농도를 두 배로 하면 또 다시 반응 속도는 두 배가 될 것이다. 이처럼, 반응 속도가 두 화학종의 농도에 선형 비례하는 반응을 이차 반응(second-order reaction)이라고 한다. SN2 매커니즘의 중요한 특징은 친핵체가 ..

속도 법칙(rate law)는 속도 상수 k를 활용하여 반응 속도를 속도 상수와 반응물 농도의 지수로 표시한다. aA + bB →cC + dD 위와 같은 일반적인 반응을 속도 법칙으로 표현할 수 있다. x와y 는 반드시 실험적으로 결정되는 값이며, 화학양론 계수인 a, b와는 다르다. x, y, k 값을 알고 있을 때 위 속도법칙을 이용하여 A와 B의 농도에 대해 반응속도를 계산할 수 있다. 지수 x와 y는 반응물 A와 B의 농도와 반응 속도 사이의 관계를 결정한다. 이들을 합치면, 반응 속도식에 포함된 모든 반응물 농도의 지수의 합으로 정의되는 전체 반응 차수(reaction order)가 된다. 위 식의 경우 전체 반응 차수는 x+ y이다. 또한 이 반응은 A에 대해 x차, B에 대해서는 y차, 전체..

분자(molecule)은 화학적 힘에 의해 일정한 배열을 유지하는 두 개 이상 원자의 응집체이다. 한 분자는 같은 원소의 원자를 포함하고 있거나, 일정 성분비 법칙에 따라 일정한 비율로 결합된 두 가지 이상의 원소의 원자를 포함하고 있다. 따라서 분자는 반드시 화합물일 필요는 없으며, 화합물은 두 가지 이상의 원소로 구성된 것으로 정의한다. ex) 수소 기체는 순수한 원소이지만, 기체를 이루고 있는 각 분자는 두 개의 H원자로 되어 있다. 반면에, 물은 H 원자 두 개와 O 원자 한 개의 비율로 수소와 산소를 포함한 분자 화합물이다. 원자와 마찬가지로 분자도 전기적으로 중성을 띈다. H2로 표시되는 수소 분자는 두 개의 원자만을 포함하고 있기 때문에 이원자 분자(di-atomic molecule)라고 한..

주기율표(periodic table)란 물리적, 화학적 거동에서 주기적 규칙성을 인식하고, 기본적인 물질의 구조와 성질에 대한 많은 유용한 정보를 조직화할 필요성에 의해 화학적 성질과 물리적 성질이 비슷한 원소를 하나의 무미로 배열한 도표이다. 모든 원소가 화학적 성질의 유사성에 따라 주기(period)라고 부르는 수평인 열과 족(group)이라고 부르는 수직 행으로 원자번호 순서로 배열되어있다. 원소는 금속, 비금속, 준금속의 세 부류로 나눌 수 있다. 금속(metal)은 열과 전기를 잘 전달하는 좋은 반도체인 반면, 비금속(nonmetal)은 일반적으로 열과 전기를 잘 전달하지 못하는 나쁜 전도체이며, 준금속(metalloid)은 금속과 비금속의 중간 성질을 갖는다. 어느 주기든지 왼쪽에서 오른쪽으로..

원자의 구조에 대한 러더퍼드의 모형은 한 가지 해결하지 못한 숙제를 남겼다. 가장 간단한 원자인 수소는 양성자 1개만을 가지며, 헬륨 원자는 양성자 두 개를 가진다. 따라서 헬륨 원자의 질량과 수소 원자 질량의 비율은 2:1 이여야 한다. 전자는 양성자보다 훨씬 가볍기 때문에 그 질량을 무시할 수 있다. 그러나 실제 그 비율은 4: 1이다.러더퍼드와 다른 과학자들은 원자핵 속에 다른 형태의 아원자 입자가 있어야 한다고 가정하였고, 그에 대한 증명은 1932년 영국의 물리학자 채드윅에 의해 이루어졌다. 한 장의 얆은 베릴륨 판에 알파 입자로 충격을 가했을 때 감마선과 비슷하게 매우 높은 에너지를 가지는 방사선이 금속에서 방출되었다. 후에 실험을 통해 그 방사선이 실제로 세 번째 형태의 아원자 입자로 되어 ..

돌턴의 원자론에 근거하여, 원자(atom)은 화학 결합을 할 수 있는 원소의 기본단위로 정의 할 수 있다. 돌턴은 원자를 매우 작고 더 이상 나누어지지 않는 것으로 생각했다. 그러나 1850년대부터 20세기까지 계속된 일련의 연구를 통해 원자가 실제로 내부 구조를 가짐이 밝혀졌다. 다시 말해, 원자는 아원자 입자(subatomic particle)라는 훨씬 더 작은 입자로 이루어져 있으며, 이 연구를 통해서 전자, 양성자, 중성자의 세 가지 입자가 발견되었다. 방사능 1895년 독일 물리학자인 륀트겐은 음극선으로 인해 유리와 금속이 매우 특이한 빛을 방출한다는 것을 알았다. 이 활동성이 큰 방사선은 물질을 통과하고, 가려진 사진판을 검게 만들며, 여러가지 물질이 형광색을 띄게 했다. 이 방사선은 자석에 ..

기원전 5세기에 그리스의 철학자 데모크리토스는 모든 물질은 나누어지지 않는 매우 작은 입자로 구성되어 있다고 믿고, 이 입자를 atomos(쪼개거나 나눌 수 없다는 의미)라 하였다. 이러한 데모크리토스의 생각은 당시 많은 사람들(플라톤과 아리스토렐레스 등)로 부터 받아들여지지 않았지만, 어느 정도는 인정되었다. 과학적 연구에서 얻은 실험적 증거로부터 '원자론(atomos)'의 개념이 뒷받침되었으며, 원소와 화합물을 점점 근대적으로 정의하게 되었다. 그리고 마침내 1808년 영국의 과학자이자 교사였던 돌턴( John Dalton)은 원자라고 부르는, 나누어지지 않는 물질의 구성단위를 정확히 정의하였다. 현대 화학의 시대는 돌턴의 연구로부터 시작되었다. 돌턴 원자론의 바탕이 된 물질의 본질에 대한 가설은 다..

모든 순물질은 적어도 이론상으로는 고체, 액체, 기체의 세가지 상태로 존재할 수 있다. 기체에서 분자들 간의 거리는 액체나 고체에서와 다르다. 고체 상태에서 분자들은 거의 움직이지 못하는 정렬된 상태로 서로 붙어있다. 액체 상태의 분자들은 서로 가깝게 있지만 강하게 붙잡혀 있지 않아 서로 움직일 수 있다. 기체 상태의 분자들은 분자의 크기보다 훨씬 서로 멀리 떨어져 있다. 물질의 세 가지 상태는 물질 조성의 변화 없이 상호 변환이 가능하다. 열을 가하면 고체(얼음)는 녹아 액체(물)로 변환된다. 이러한 변환이 일어나는 온도를 녹는점(melting point)이라 한다. 열을 더 가하면 액체는 기체로 변한다. [이 변환은 액체의 끓는 점( boiling point)에서 일어난다.] 반면에 기체를 냉각하면 ..