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  토양 오염의 화학 | 토양 오염 토양 오염은 토양 중에 특정 물질의 농도가 한계량 이상으로 집적됨으로서 토양 본래의 기능을 상실한 상태를 말한다. 그리고 이 오염된 토양에서 서식하는 동식물은 생육에 지장을 받고 나아가 먹이사슬에서 인간은 건강상의 장해를 받게 된다. 특히 유해 중금속이나 난 분해성 그리고 유독성 농약과 같은 유해물질은 그 농도가 매우 낮더라도 먹이사슬을 통해서 인간에게 치명적인 건강 장해를 유발시킨다. 핵발전소의 확장에 따라 방사성 물질에 의한 오염과 광범위한 지역을 오염시키고 있는 산성비는 생태계의 다양성을 급격히 파괴하는 것들이다. 이 외에도 플라스틱류, 비닐류 및 기타 지극히 유해한 산업 폐기물이 불법 또는 어쩔 수 없이 토양 중에 버려지고 있어 이들에 의한 토양 오염이 날로 심각해지고 있다. 사실 토양은 그 복잡.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 10. 24.

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  일반화학개론 | 열역학 에너지 TIP 1. 에너지 2. 에너지의 종류와 에너지 보존 3. 열에너지, 열 및 온도 4. 팽창의 일 5. 에너지와 엔탈피 6. 열량 측정 7. 열량계 8. 헤스 (Hess)의 법칙 9. 표준생성엔탈피 10. 엔트로피 11. 자유에너지 1. 에너지 에너지(energy)는 일할 수 있는 능력 혹은 열을 공급할 수 있는 능력으로 정의되며, 일은 어떤 물체가 어느 거리 만큼 이동될 때 전달된 에너지를 말한다. 에너지 = 일 + 열 에너지는 크게 운동에너지와 위치에너지로 분류된다. 운동에너지 (EK)는 물체의 운동에 관련된 에너지이다. 질량이 m이고 속도가 v로 움직이는 어떤 물체의 운동에너지는 위치에너지 (EP)는 저장된 에너지로 물체의 위치 혹은 화합물의 경우 화학물질의 조성에 따라 달리 저장되어 있는 에너지이.. Chemistry/일반화학 2019. 10. 24.

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  일반화학개론 | 화학 반응과 화학 양론 TIP 1 화학식 쓰기 2 산과 염기 3 산화-환원 반응 1 화학식 쓰기 원소들(elements)과 몇 가지 기본 규칙들을 알게 되면 주어진 화학식으로부터 간단한 화합물들의 이름을 지을 수 있다. 또한 역으로 일단 우리가 화합물의 이름을 알면, 이름으로부터 이에 해당하는 화학식을 쓸 수도 있다. 분자 화합물에 있어서 그 이름에 포함되어있는 전치사(prefixes)를 통해 상당히 쉽게 화학식을 쓸 수 있다. 예를 들어, 이산화 황(sulfur dioxide)이면 SO2이고 일산화탄소(carbon monoxide)는 CO 이다. 이온 화합물의 화학식을 쓰기 위해선 이온 화합물을 구성하는 양이온과 음이온의 하전을 알아야 한다. 일반적인 이온의 하전에 대한 정보는 주기율표에서 얻어진다. 여기에서 간단한 이온 화.. Chemistry/일반화학 2019. 10. 21.

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  토양 오염의 화학 | 화학 비료 원시인들은 한 경작지에서 지력이 다할 때까지 곡물을 재배한 후 다시 농사를 짓기 위해 새 땅으로 이주하였다. 화전 경작의 주기는 대부분 한 해를 넘기지 못했으며 지력을 되살리지 않고 5년 이상 제대로 경작할 수 있는 땅은 거의 없었다. 농촌은 고대에 발달하기 시작해서 중세기에 번창하였다. 정착 농민들은 같은 농지에서 오랫동안 경작을 해야만 했기 때문에 땅을 비옥하게 만드는 혁신적인 방법을 필요로 하였다. 그 당시 사람들은 윤작을 할 때 콩과식물을 심거나 두엄 그리고 죽은 물고기 등의 모든 유기물들을 사용하여 경작지의 생산력을 보존하였다. 현재 전 세계 곡물 재배 면적은 약 40억 에이커 정도로 추산된다. 이 면적을 전 세계 인구로 나누어 보면 1인당 0.8 에이커 미만의 면적이다. 모든 경작지에 현대의 .. Chemistry/생활 속 화학 2019. 10. 20.

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  일반화학개론 | 여러가지 화합물 TIP 1. 유기화합물 2. 금속 화합물 3. 고분자화합물 4. 생물 고분자 화합물들은 크게 유기화합물, 금속화합물 그리고 고분자화합물들로 분류할 수 있다. 유기화합물들은 탄소를 주축으로 하는 화합물이고 금속화합물들은 금속을 가지고 만든 화합물이다. 고분자 화합물들은 단순하게 원자가 결합되어있는 분자가 아니라 수천, 수만의 분자가 서로 연결된 화합물을 뜻한다. 그러나 최근의 화합물들은 유기분자에 금속이 치환되어 있는 유기금속화합물들이 중요한 부분을 차지하며 화합물들 간의 경계가 모호한 경우가 많아졌다. 이 장에서는 화합물들 간의 종류와 특성을 알아보고자 한다. 1 유기화합물 유기화합물은 탄소(원자번호6)원소가 기본적인 물질로 되어있으며, 탄소원자는 공유결합에 의하여 탄소원자들 끼리 몇 개라도 결합할 수 .. Chemistry/일반화학 2019. 10. 16.

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  일반화학개론 | 몰의 개념과 농도 TIP 1. 화학식량 2. 몰 3. 용액(solution)과 용해 4. 용액과 크기성질 화학반응에 있어서 반응물을 얼마나 사용해야하며, 생성물은 얼마나 얻어 질것인가에 대한 계산은 매우 중요한 일이다. 여기에서는 이러한 계산을 다루기 위하여 필요한 개념들에 대하여 살펴보고, 또한 관련 예제 문제들을 통하여 익히는 것을 목적으로 하였다. 1. 화학식량 1) 원자질량, 분자질량, 화학식량  원자 질량 모든 물질은 매우 작은 종류의 기본 성분들로 이루어져 있으며, 이것을 원소(element)라고 한다. 보통 이 원소들은 방사성 분해와 같은 방법이외의 물리적 또는 화학적 방법으로 분해 될 수 없는 물질을 의미한다. 원소의 기본성질 중 하나가 원자질량이다. 원자질량은 어떤 특정원소의 질량을 정해놓고, 그 원자질.. Chemistry/일반화학 2019. 10. 13.

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  토양 오염의 화학 | 지각의 구성 지각을 구성하고 있는 암석은 그 생성 과정에 따라 화성암, 퇴적암, 변성암으로 분류된다. F. W. Clarke에 의하면 지각을 구성하는 암석은 화성암, 변성암이 95%를 차지하고 나머지 5%가 퇴적암이라고 한다. 화성암 화성암은 지하 깊은 곳의 고온 용융 상태인 마그마가 지표면에 분출되거나 지각 중에서 냉각하여 고체화된 암석이다. 암석의 조직은 마그마의 냉각 속도에 크게 좌우되며 냉각속도가 느리면 광물은 대형으로 되고 그 조직은 거칠게 된다. 지각 중에서 느리게 고형화한 암석을 심성암, 화산 폭발에 의해서 지표면에서 냉각된 암석을 화산암, 중간 깊이에서 응결된 암석을 반심성암이라 한다. 화성암은 화학적으로 SiO2의 함량에 따라 산성암(66% 이상), 중성암(66～52%), 염기성암(52% 이하)으로 .. Chemistry/생활 속 화학 2019. 10. 13.

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  일반화학개론 | 원자의 구조와 주기성 TIP 1. 원자의 개념에 대한 역사 2. 원자의 구조에 대한 현대의 실험들 3. 원자 내 전자의 상태 4. 원자 내 전자의 배치 구조 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 원자론은 과학적인 사실에 바탕을 둔 것이 아니었으며, 이것을 실험으로 .. Chemistry/일반화학 2019. 10. 6.

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  대기 오염의 화학 | 대기오염이 인체에 주는 영향 대기오염에 의한 건강 문제는 인류가 처음 불을 사용했을 때부터 시작되었다고 말할 수 있을 것이다. 난방이나 조리를 위해 연료를 태우는 과정에서 건강에 피해를 받았을 것이다. 석탄이 발견될 때까지의 주요 연료는 목재였지만 목재보다도 강력한 에너지를 가진 석탄의 연소 생성물은 목재보다 훨씬 유해하다. 14세기초부터 산업의 발전과 인구의 증가에 따라 석탄 소비량은 급격히 증가하였고 석탄 연소에 따르는 매연, 먼지가 생활 환경에 큰 영향을 미쳤다. 1859년에 펜실베이니아주에서 석유의 유전 개발이 성공된 이래 제2의 산업혁명이 일어났다. 석유개발은 산업 및 가정의 연료 방식을 변화시켰을 뿐만 아니라 운송기관에도 커다란 혁명을 가져왔다. 석탄에서 석유로 에너지 전환이 이루어짐에 따라 석탄에 의한 매연, 먼지 문제.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 10. 6.

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  일반화학개론 | 화학을 시작하기 전에 TIP 1. 화학의 역사적 기원 2. 화학의 분야들 3. 화학을 공부하면 무엇을 할 수 있을까? 4. 물질의 분류 5. 물질의 상태와 에너지 6. 기본적인 개념과 용어들 7. 숫자의 처리와 단위 화학의 역사적 기원 화학은 물질과 그 변화를 다루는 학문이라고 할 수 있다. 우리를 둘러싸고 있는 환경과 우리의 몸은 화학물질로 구성되어 있으며 끊임없이 일어나는 화학반응에 의해 유지되고 있기 때문에 우리 자신과 주위의 모든 것이 다 화학의 대상이 된다. 따라서 화학을 이용하는 활동은 인류의 탄생과 더불어 시작되었다고 할 수 있으며 불의 사용과 금속의 제련과 같은 기술은 고대 인류의 생활과 문화에 가장 큰 영향을 미쳤던 화학적인 활동이라고 할 수 있을 것이다. 이러한 기술적인 발달 외에 그리스 철학자들의 만물의 .. Chemistry/일반화학 2019. 10. 5.

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  일반화학개론 | 러더퍼드의 원자모형 (1911년) 방사성 붕괴는 방사성 원소를 포함하는 물질의 물리∙화학적 상태에 관계없이 항상 일정한 비율로 일어났다. 그것은 전체 질량의 반이 붕괴하는 데는 항상 같은 시간이 걸린다는 것을 뜻했다. 러더퍼드와 소디는 방사성 붕괴의 과정은 확률을 통해서만 설명될 수 있다는 것을 발견했다. 모든 방사성 원소가 1년 안에 붕괴할 확률이 1/2로 같다면, 방사능 원소의 양에 관계없이 1년이 지나면 방사성 원소의 양이 반으로 줄어들 것이기 때문이다. 그러나 그런 일이 일어나기 위해서는 모든 원자가 똑같은 붕괴 확률을 가지고 있어야 하고, 붕괴 확률이 외부적 환경 변화나 시간의 흐름에 따라 변하지 말아야 한다. 모든 원자의 붕괴확률이 같다는 것은 원자가 나이를 먹지 않는 것을 뜻하는 것이었다. 예를 들면, 사람은 나이를 먹는다... Chemistry/일반화학 2019. 10. 5.

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  대기 오염의 화학 | 대기오염 - 2부 산성비 산성비란 말은 1872년 영국의 화학자이며 기후학자인 Robert Angus Smith에 의해서 처음 사용되었다. 그는 산업혁명 초기에 영국의 Manchester에 내렸던 산성 강우를 나타내기 위하여 이 말을 사용하였다. 중성 물의 pH는 7이지만 빗물은 정상적인 대기 중에 들어 있는 이산화탄소가 녹아서 자연적으로 산성을 띠게 된다. 이산화탄소는 가역적으로 물과 반응하여 약산인 탄산 용액을 만든다. 평형상태에서 공기 중의 CO2가 물에 용해된 용액의 pH는 약 5.6이며 따라서 pH가 5.6 이하인 비를 산성비(acid rain)라 한다. 천연으로나 산업적으로 만들어지는 이산화질소(NO2)는 대기 중에서 물과 반응하여 질산(HNO3)이나 아질산(HNO2)이 된다. 이산화황(SO2)은 산소와 물이 .. Chemistry/생활 속 화학 2019. 10. 2.

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  대기 오염의 화학 | 대기오염 - 1부 대기 오염 물질의 종류 및 발생원 인간의 활동에 의해 발생하는 주요 오염 물질로는 이산화탄소, 유황산화물, 질소산화물, 탄화수소 등과 같은 가스상 물질과 먼지, 연기, 석면분진, 금속증기 등과 같은 입자성 물질이다. 그리고 이들 오염 물질이 태양광선에 의한 광화학적 및 화학적 반응의 결과로 생긴 광화학적 산화성 물질도 있다. 또 납, 카드뮴, 수은, 니켈 등의 유해한 중금속류도 대기오염 미립자속에 포함되어 있다. [표 2]에서 주요 대기 오염 물질과 각 오염 물질의 발생원을 나타내었다. 이 밖에도 자연적으로 또는 인간의 활동을 통하여 무수한 유해 오염 물질이 대기에 방출되고 있다. 오염 물질은 이의 종류에 따라 환경이나 인체에 미치는 영향의 정도가 매우 다르다. 자연상태에서 발생하는 오염물질은 한곳에 집.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 10. 2.

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  대기 오염의 화학 | 대기의 성분 대기는 질소, 산소, 이산화탄소 등 여러 가지의 혼합기체로 구성되어 있다. 대기의 성분은 조성이 변하지 않는 영구기체(permanent gas)와 시간과 장소에 따라 변하는 변량기체(variable gas)로 나눌 수 있는데 이들 기체의 대부분은 지표 가까이에 존재한다. 대기는 지구의 인력에 의해 잡혀 있기 때문에 상공으로 올라갈수록 밀도가 감소한다. 전 대기 질량의 90%는 지상 약 16㎞ 이내에 존재하고, 99.9%는 지상 48㎞ 이내에 존재한다. 이 정도의 높이는 지구의 반경과 비교할 때 매우 작다고 할 수 있다. [표 1]은 90㎞까지의 대기의 주요 성분을 나타낸 것이다. 대기는 질소가 78%, 산소가 21% 그리고 기타 성분이 약 1%를 차지하고 있다. 질소와 산소는 양이 많기 때문에 지구 환경.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 9. 30.

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  대기 오염의 화학 | 대기권의 구조 대기권(기권)이란 지구 중력에 의하여 대기가 붙잡혀 있는 곳까지를 말하며 일반적으로 지표면에서 약 10,000㎞까지를 상한으로 본다. 학자에 따라서는 지상 1,000㎞까지를 대기권의 상한으로 보기도 한다. 대기의 97%는 지상 29㎞ 이내에 존재하며 이곳에서의 대기는 대부분 분자 상태이다. 대기는 지표면에 가까울수록 분자 상태로 존재하며 지표면에서 멀어지면 이온 상태로 존재하는 대기가 많아진다. 아주 멀어지면 대기는 전리하게 되고 이때 자유전자가 많이 발생한다. 대기권은 기온의 분포에 의하여 일반적으로 대류권, 성층권, 중간권 및 열권으로 분류된다. 대류권 대류권(troposphere)은 지표로부터 평균적으로 약 12㎞(7～17㎞) 상공까지의 기층을 말한다. 그러나 대류권의 경계는 지구표면의 온도와 특성.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 9. 30.

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  대기 오염의 화학 | 대기의 중요성 대기는 지구상의 모든 생물의 삶과 성장을 담당한다. 즉 지구상에 존재하는 모든 생물의 호흡에 필요한 산소를 제공해준다. 녹색식물은 대기 중의 이산화탄소를 이용하여 유기물을 합성하면서 성장하고 다른 생물들은 이 합성된 유기물을 섭취하며 살아간다. 또한 대기는 질소 고정 박테리아와 암모니아 생성 박테리아가 생존에 필요한 질소 화합물을 합성할 수 있도록 질소를 제공해준다. 콩과식물의 좋은 질소비료원은 질소 고정 박테리아가 합성한 질소화합물이다. 대기는 외계에서 또는 태양으로부터 들어오는 무수한 전자기 복사선을 흡수하여 생명체를 보호해주는 역할을 하기도 한다. 특히 피부 조직에 큰 영향을 미치는 300㎚ 이하의 자외선을 차단함으로써 지구상의 모든 생명체의 생존을 가능케 하고 있다. 자외선은 세포의 핵 속에 있는.. Chemistry/생활 속 화학 2019. 9. 29.

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  화학의 세계에 살면서 | 화학을 대하는 우리의 자세 화학과 사회와 화학과의 관계를 살펴보기 전에, 화학, 과학 및 기술에 관한 있을 수 있는 편견과 태도를 조사하고자 한다. 많은 비과학자들은 과학과 여러 가지 과학의 분야를 신비스러운 것으로 생각하고 그들의 기본 개념과 그들의 사회적 문제와의 관계를 아마 이해할 수 없을 것으로 생각할 것이다. 많은 사람들은 케모포비아(chemophobia, 화학에 대한 이유 없는 공포)를 갖고 있고 환경에 대한 실망을 느껴 왔다. 그들의 자세는 기술의 부정적 효과에 관한 뉴스의 결과에서 생겼을 것이다. 부 정적 효과의 일부는 참으로 비극적이다. 그러나 필요한 것은 과학과 기술의 이점과 부정적 효과를 완전히 이해하여야 한다는 것이다. 그들의 장점과 단점의 분석에서, 어떻게 부정적 효과가 생겼으며 그 위험이 장래 세대를 위해.. Chemistry/화학의 이해 2019. 8. 31.

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  화학의 세계에 살면서 | 신기술 사용에 따른 이득/위험과 법 일간 신문 또는 주간 시사 잡지를 훑어보거나 TV 뉴스를 30분정도만 보면 공중위 생과 안전에 대한 위험 가능성이 뉴스가 될 수 있음을 보여준다. 사회는 활동의 이 점과 화학물질의 사용 또는 잠재적 위험을 해결할 신기술의 사용에 따른 이득을 어 떻게 평가하는지를 고려하는 것이 중요하다. 예를 들면 자동차는 말보다 운송의 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 자동차는 매년 수천 명의 사망자와 상당한 공해를 유발하고 있다. 명백히 우리는 그 위험성을 알고 있고 또한 그들을 최소화하거나 제 거하는 노력을 동시에 하고 있다. 보스톤에 있는 위해 분석 하버드센터(HCRA)는 홍역과 소아마비가 창궐할 때 대부분의 사람들이 이를 퇴치하는 종두가 백신의 위험보다 유리하다고 생각하고 면역을 선택하였다. 그러나 이 병은 현재.. Chemistry/화학의 이해 2019. 8. 29.