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  일반물리학실험 | 자외 및 가시분광광도계 원자 및 분자 스펙트럼모든 원자 및 분자는 전자기 복사선을 흡수하는 고유한 특정 주파수를 가진다. 원자 스펙트럼은 원자 내 전자가 일정한 에너지 상태에서 다른 상태로 전이할 때 흡수 또는 방출되는 빛의 스펙트럼을 말한다. 원자의 전자는 에너지를 흡수하며 들뜬 상태가 되고, 다시 빛을 방출하며 바닥 상태가 된다. 원자 내 전자의 전이는 원자의 전자 궤도의 에너지 준위 변화로 인해 일어나는데, 원자 내에서는 에너지가 양자화 되어 있기 때문에 전자 전이 시에 구할 수 있는 에너지는 불연속적이다. 또 각 원자는 고유한 전자 궤도의 에너지 준위를 가지고 있기 때문에 특정 스펙트럼을 가진다. 분자 스펙트럼은 분자의 에너지 준위 사이에서 전이가 일어날 때 관찰되는 빛의 스펙트럼이다. 분자의 에너지 준위는 전자의 상태.. Engineering/물리학 2024. 3. 14.

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  현대물리학실험 | 러더퍼드 산란 실험 TIP 원자핵의 존재를 발견한 실험으로 원자의 러더퍼드 모델에 대하여 알아본다. 실험 배경 1910년 러더퍼드의 실험에 의해 새로운 원자 모형이 탄생. 원자의 중심에 원자의 질량의 대부분을 차지하는 원자핵이 있고 그 주변에 전자가 돌고 있는 모형을 고안하다. 모형에 의해 알파 입자의 운동에너지는 충돌 전과 충돌 전이 똑같다. 핵에 의해 주어진 충격 ∫F dt의 결과로 알파입자의 운동량은 초기값 p1에서 마지막 p2로 △p만큼 변한다 즉, 수식 △p = p2- p1 = ∫F dt 과 같다. 가정에 의해 핵은 알파입자가 지나가는 동안 움직이지 않으므로 알파입자의 운동에너지는 충돌 전 후에 변하지 않는다. 그러므로 충돌 전 후에는 운동량의 크기도 변하지 않고 일정하다. p1= p2 = mv 여기서 v는 핵으로.. Engineering/물리학 2023. 2. 12.

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  현대물리학실험 | 프랑크-헤르츠 실험 TIP 1914년 프랑크와 헤르츠가 한 실험으로 에너지 준위와 여기에너지, 탄성 충돌 등의 개념을 익히고 원자가 양자화 되어 있는 모습을 관찰한다. 에너지 준위와 스펙트럼 보어 원자 모델에 의하면 전자가 핵 주위를 회전할 수 있으려면, 전자는 그 궤도가 드브로이 파장의 정수배를 포함해야만 한다. 이렇게 전자궤도의 안정성을 위한 조건이 에너지 준위를 만드는 것이다. 허용된 궤도들은 각각 다른 전자의 에너지를 갖는데 이러한 에너지를 수소원자의 에너지 준위(energy level) 라고 한다. 가장 낮은 에너지 준위 을 원자의 바닥상태(ground state)라고 하며, 그보다 높은 준위등을 여기상태(exicited state)라고 한다. 여기서 여기상태의 전자가 바닥상태로 뛰어갈 때 광자가 방출된다. 이번 .. Engineering/물리학 2023. 1. 2.

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  일반화학실험 | 금속 이온화 TIP 원자 또는 분자가 이온이 되려고 하는 경향을 보기위한 실험이다. 이온화경향이 큰 원소가 그보다 이온화경향이 큰 원소가 그보다 이온화경향이 작은 원소의 이온과 만나면, 이온화경향이 큰 원소가 산화되고 이온이었던 원소는 환원된다. 금속은 수용액에서 전자를 잃고 양이온이 되려는 성질이 있고 이온화 경향이 큰 금속일수록 반응성이 커서 전자를 잃고 산화되기 쉽다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) vial에 물 50㎖ + 질산 납 1.2g을 넣어 수용액을 만든다. 2) 마그네슘 조각을 1번용액에 넣는다. 3) vial에 황산구리 용액 2wt%를 만든다 (증류수 사용) 4) 철 조각을 3번용액에 넣는다. [일반화학실험]금속 이온화 레포트 1. 실험 목적 가. 원자 또는 분자가 이온이 되려고 하는 경향을 보기위.. Chemistry/일반화학 2022. 4. 12.

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  일반화학실험 | 금속 결정의 단위세포 만들기 TIP 순물질의 고체 상태는 결정 상태로 존재한다. 본 실험에서는 여러 가지 결정 구조에서 구성 입자(원자, 분자, 이온)들이 어떠한 배열을 가지며, 각 구조는 어떤 특징을 가지고 있는지 스티로폼 구를 사용하여 결정격자의 단위세포를 만들어 알아보고자 한다. 금속 결정격자의 종류와 단위세포 분석 결정 내에서 입자들이 규칙적으로 배열되어 특정한 구조를 이룰 때 결정격자(crystal lattice)라 한다. 결정은 입자들의 배열에 따라 [그림1]과 같이 단순 입방 격자(simple cubic), 체심 입방 격자(body-centered cubic, BCC), 면심 입방 격자(face-centered cubic, FCC), 육방 최밀 격자(hexagonal close-packed, HCP) 등으로 나눌 수 있.. Chemistry/일반화학 2021. 11. 14.

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  일반화학실험 | 용액의 농도 TIP 1. 여러가지 종류의 용액을 만들어 보고 온도에 따른 용해도를 비교해 보고 각 용액의 농도(질량 백분율)를 구한다 2. NH4Cl수용액과 NaCl 수용액을 만들고 온도에 따른 용해도를 비교하고 각 용액의 농로를 질량 백분율 농도로 구해본다. 한 물질이 다른 물질에 녹아 있을 때 이를 용액이라고 한다. 용액은 또한 평균직경이 0.05~0.25nm 정도 되는 원자, 분자 혹은 작은 이온들이 균일하게 섞인 혼합물로 정의되는데, 용액을 형성하기 위해 녹아 들어가는 물질을 용질, 그리고 녹이는 물질을 용매라고 한다. 용매는 일반적으로 훨씬 과량으로 존재하며, 용액의 이름은 용질의 이름을 사용한다. 소금이 물에 녹아있을 때 소금은 용질이고 용매는 물이며 용액은 소금용액이 된다. 특별히 용매가 물인 경우를 수.. Chemistry/일반화학 2021. 5. 2.

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  일반화학실험 | 분광기 만들기 TIP 분광기를 직접 만들어봄으로써 분광기의 원리를 이해하고, 제작한 분광기를 사용하여 빛이 분리되는 것을 확인해본다. 분광기 섞여 있는 여러 빛을 나누어 각각의 빛으로 분리하는 장치를 말한다. 우리가 생활하면서 눈으로 보는 빛은 가시광선이라고 하며 대부분의 빛들은 여러 색깔의 빛들이 섞여 보이는 경우가 많다. 예를 들면 밤에 방안을 환하게 비추는 형광등의 경우에도 눈으로 보기에는 흰색이지만 분광기를 사용해 확인하면 여러 다른 빛들이 섞여 있다는 것을 알 수 있다. 또한 이러한 분광기를 사용하여 아주 작은 세계(미시계)에 대해서도 알 수 있다. 원자는 크기가 아주 작은 원자핵과 전자로 이루어져 있는 미시계이다. 따라서 우리는 원자의 구조를 눈으로 볼 수 없기 때문에 눈으로 보아서는 원자의 구조를 알아낼 .. Chemistry/일반화학 2021. 3. 9.

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  일반화학실험 | 분자모형 만들기 - Molecular Model Set for Organic Chemistry TIP 1. 모든 물질을 이루고 있는 원자나 분자들의 실제 크기는 얼마나 될까? 보이지 않는 아주 작은 입자들의 세계인 원자나 분자를 1억배로 확대시켜보면 탁구공 크기만해서 알기 쉬운 크기가 된다. 직접 스티로폼 구를 가지고 1억 배 크기의 물, 메탄, 메탄올, 에탄올, 벤젠분자 모형을 만들어보자. 2. 모든 물질은 분자나 원자로 이루어져 있는데 분자나 원자는 보이지 않는 아주 작은 상태로 되어 있다. 그러나 이런 분자나 원자를 계속 확대하다 보면 우리가 식별할 수 있는 크기가 되어서 물질 내에 어떤 상태로 있는지 알 수 있다. 그러므로 본 실험을 통해 몇 가지 간단한 분자와 원자모형을 만들어 봄으로써 이들의 구조나 크기를 알아서 물질 속에서 어떤 구조로 존재하는지 인식하게 한다. 원자와 분자 원자는 물.. Chemistry/일반화학 2021. 2. 5.

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  일반화학개론 | 원자 구조 성립과 발전 과정 TIP 1 원자의 개념에 대한 역사 2. 돌턴(Dalton)의 원자론 3. 톰슨(Thomson)의 원자론 4. 러더퍼드(Rutherford)의 원자론 5. 보어(Bohr)의 원자론 6. 현대의 원자론 1 원자의 개념에 대한 역사 (1) 그리스 철학의 원자론 및 원소 설 물질의 근원이 무엇인지는 인류 문명이 시작되면서 가지게 된 근원적인 의문들 중 하나다. 원자론은 고대 그리스의 데모크리토스 학파 철학에서 처음 나타났는데, 이 때의 원자론은 순전히 철학적 사유의 결과였다. 즉 물체를 쪼개고, 그 조각을 다시 쪼개는 과정을 무수하게 반복하였을 때 더 이상 쪼갤 수 없는 궁극적인 한계가 있을 것이라는 가정을 하고, 더 이상 쪼개지지 않는 가장 작은 단위인 원자(Atom)라는 존재를 주장하였다. 그러나 고대의 .. Chemistry/일반화학 2020. 10. 2.

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  일반화학실험 | 바륨의 원자량 측정 TIP  1. AgNO3와 BaCl2를 반응시켜 생성되는 AgCl 침전으로부터 Ba의 원자량을 구해본다. 2. 생성물의 질량을 이용하여 원래 알고자 하는 물질의 양을 결정하는 무게 분석법을 이용하여 바륨의 원자량을 확인해 볼 수 있다. 3. AgCl 침전 방법으로, 마리 퀴리가 정제한 라듐의 원자량을 결정한 실험과 동일한 한 과정을 거쳐 바륨의 원자량 값을 결정해보고 관련 내용을 확인한다. 4. 본 실험은 리처즈에 의해 확립된 AgCl 침전 방법으로 그가 정확히 측정한 바륨의 원자량 값을 결정해본다. 그리고 아직 과학의 중심이 독일과 영국 등 유럽에 있을 때 그가 열악한 하버드 실험실에서 오늘날과 같은 전자 저울도 없이 정밀한 중량분석(gravimetry) 방법으로 하나하나 원소의 원자량을 유효 숫자 5.. Chemistry/일반화학 2020. 6. 3.

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  화학 이론 | 원자 원자(atom)는 그 원소의 화학적 성질을 지니는 최소 입자이다. 원자라는 말은 “쪼갤 수 없다”라는 뜻을 가진 그리스어 atomos에서 유래한다. 예를 들면 한 조각의 나트륨은 절반으로 계속 쪼개나가면 최후에는 더 이상 절반으로 쪼갤 수 없다고 그리스의 철학자들은 생각하였다. 그러므로 물질은 대단히 작고 쪼갤 수 없는 조각들로 구성되어 있다고 그들은 추론했으며, 오늘날 우리는 이것을 원자라 부르고 있는 것이다. 그러나 우리가 알고 있는 것처럼 원자는 쪼갤 수 없는 것이 아니다. 원자는 전자(electron), 양성자(proton), 중성자(neutron) 등의 입자로 구성되어 있다. 음으로 하전된 전자는 핵 주위의 공간에 존재하며, 알짜전하를 갖지 않는 원자는 전자수와 핵 속의 양성자수가 동일하다. 원.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 8. 24.