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  일반화학실험 | ICP-MS를 사용한 금속의 원자량과 동위원소 분석 TIP 1. 원소의 존재 및 질량을 직접적으로 확인 2. 중금속의 원자량 확인 3. 동위원소 존재 및 비율 확인 4. 용액 희석시키기 ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) 기체, 액체 시료의 정성, 준 정량, 정량 분석에 사용되는 기기이다. 시료를 고온의 플라즈마로 원자화, 이온화시킨 뒤 각 종류의 이온을 동위원소마다 분리하여 검출기에 도달하는 개수를 측정하는 방식으로, 시료내의 각종 원소 및 동위원소의 존재비율을 측정한다. 다양한 시료 중의 여러 가지 극미량원소를 동시에 분석할 수 있기 때문에 최근에는 여러 분야에서의 원소분석에서 이 방법의 이용이 급증하고 있다. 유도결합 플라스마와 사중극자 질량필터(quadruple mass filter)의 .. Chemistry/일반화학 2021. 10. 16.

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  일반화학실험 | 몰질량의 측정 TIP 이상기체 상태방정식을 이용해서 쉽게 증발하는 액체를 기화시켜 발생하는 기체의 몰질량을 결정한다. 몰질량의 측정 원자나 분자는 매우 작은 입자이기 때문에 질량을 직접 측정하는 것은 매우 어렵다. 그래서 원자나 분자의 질량을 나타내기 위해서 상대적인 방법을 사용한다. 즉, 질량수가 12인 탄소의 원자 몰질량을 12라고 정의하고, 이 동위원소 12g에 들어있는 탄소 원자의 수를 아보가드로 수(6.022 × 1023)라고 하며, 아보가드로수만큼의 원자 또는 분자를 1몰이라고 정의한다. 따라서 분자의 몰질량도 1몰에 해당하는 분자의 질량을 탄소 원자 1몰의 질량과 비교하여 결정한다. 대부분의 기체는 상온, 상압에서 이상기체 상태방정식을 만족하기 때문에 기체의 부피, 온도, 압력과 함께 용기를 가득 채우는 .. Chemistry/일반화학 2021. 7. 30.

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  핵화학 | 원자력 발전소와 핵폭발 히로시마나 나가사키에 투여된 원자 폭탄의 참상과 파괴는 사람의 기억 속에서 매우 고통스럽게 남아 있는 역사의 흔적이다. 명백하게도 원자력 발전소와 핵무기의 목적은 다르다. 원자력 발전소는 반응 속도가 느리며 통제된 에너지 방출을 요구한다. 핵무기에서는 에너지 방출이 빠르고 이를 통제하지 못한다. 원자력 발전소와 핵무기의 경우 이들의 연료는 모두 U-235이다. 원자력 발전소는 전형적으로 3～5%의 분열할 수 있는 U-235와 95～97%인 U-238이 포함되어 있는 우라늄으로 작동된다. U-235 핵이 분열하면서 방출하는 대부분의 중성자는 U-238과 카드뮴(Cd)및 붕소(B)같은 원소들에 의해 흡수된다. 그 결과 중성자의 흐름은 폭탄에서처럼 자발적으로 일어나는 폭발적인 연쇄반응을 일으킬 만큼 충분하지 .. Chemistry/생활 속 화학 2021. 3. 24.

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  핵화학 | 동위원소의 이용 핵 반응기에서 생성된 동위원소들을 이용하는 방법이 많이 개발되고 있다. 물건의 두께를 재는 계기(thickness gauge)가 개발되었는데, 이것은 측정될 재료에서 계수기에 도달하는 방사선량으로 그 물질의 두께를 측정하는 것이다. 윤활유의 효능은 방사성 동위원소가 섞인 금속으로 만든 엔진을 이용하여 측정한다. 엔진을 어느 일정시간 움직인 후 기름을 회수하여 그동안 축적된 방사성 입자들의 양을 시험한다. 식물체의 연대를 조사하기 위하여 방사성 탄소를 사용하고 있다. 또 136C를 포함하고 있는 CO2의 흡수를 추적함으로써 식물의 광합성에 관한 여러 가지 연구를 할 수 있으며, 이러한 방법으로 CO6가 설탕이나 전분 또는 셀룰로오스로 전환되는 과정을 밝힐 수 있다. 방사성 동위원소는 의학적 연구, 치료, .. Chemistry/생활 속 화학 2021. 3. 12.

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  핵화학 | 핵융합 핵반응에서 생기는 에너지의 원천은 반응과 동시에 일어나는 질량의 변화이다. 이 질량과 에너지의 관계는 Einstein의 상대성 이론인 ΔE=Δmc2으로 표시된다. 이 식에 의하면 어떤 핵반응에서 1g의 물질이 에너지로 변환된다면 무려 21조 칼로리의 에너지가 방출된다는 것이다. 이것은 보통의 화학반응에서 방출되는 에너지와는 비교도 안될 만큼 막대한 양이다. 과학자들은 태양이 수백만 년 동안 계속해서 에너지를 방출하는데 대하여 오랫동안 의문을 가져 왔었다. 그러나 분광기를 통한 연구로 태양에는 수소와 헬륨이 많이 존재하고 있음을 알게 되었다. 그리고 핵반응에서 수소 원자가 모여 헬륨을 형성할 때 많은 에너지가 방출된다는 결론을 얻었다. 이 반응은 여러 단계를 거쳐 일어나는 것으로 다음과 같다. (4)식에서.. Chemistry/생활 속 화학 2021. 3. 8.

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  핵화학 | 핵분열 1938년 독일의 Otto Hahn과 Fritz Strassman은 우라늄에다 느린 중성자를 충돌시킨 결과 원자들은 핵분열 반응에서 방사되는 α와 β입자보다도 더 무거운 조각들로 쪼개어진다는 사실을 발견하였다. 우라늄 또는 다른 무거운 원자핵이 중성자의 충격을 받은 뒤 작은 조각으로 갈라지는 과정을 핵분열(nuclei fission)이라고 한다. 전형적인 핵분열 과정의 예를 들면 다음과 같다. 백금, 금, 수은, 납 등의 무거운 몇몇 동위원소들은 충분히 큰 에너지를 띤 중성자의 충격을 받으면 핵분열을 할 수 있다. 그러나 실제적으로는 낮은 에너지를 가진 중성자 충격에도 핵분열을 할 수 있는 23592U과 23994Pu 동위원소에 관심이 집중되었으며 이 두 가지 원소는 원자폭탄을 만드는데 사용되었다. 23.. Chemistry/생활 속 화학 2021. 2. 27.

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  유기화학실험 | Esterification TIP 1. Ester 화합물의 합성은 유기합성에서 자주 등장하는 반응이다. 직접 에스테르를 합성해 봄으로써 원리와 방법을 알 수 있다. 2. Alcohol과 carboxylic acid로부터 Ester를 제조해 보고, 에스테르화 반응을 이해한다. Esterification (에스터화반응) - 카복실산은 알콜과 반응하여 에스터화 반응이라고 알려진 축합반응을 통해 에스터를 생성한다. - 강한 산이 없을 때 매우 천천히 진행. - 아주 적은 양의 진한 황산이나 염화수소의 존재하에 산과 알코올이 환류되면 2～3시간 안에 평형에 도달. - 수율을 증가시키는 방법 Ⓐ 카복실산이나 알코올을 과량으로 사용하면 제한 시약에 준해 증가됨. Ⓑ 혼합물로부터 형성된 물을 제거. ① 일반적인 반응 ② 구체적인 보기 이 보기들.. Chemistry/유기화학 2021. 1. 3.