밤샘화학

지난 강의에서 물의 자동이온화와 물의 이온곱 상수에 관한 예제를 풀어보았다. 이번 강의에서는 물 말고도 다른 산, 염기들에 대한 이온화도와 이온화 상수를 같이 살펴보자. 1. 이온화도 일단 이온화 라는 것은 전해질이 수용액에서 양이온과 음이온으로 나누어지는 현상을 말한다. 그렇다면 이온화도는 쉽게 생각해서 '이온화 되는 정도'라고 할 수 있다. 즉, 이온화도가 크다면 많이 이온화 되는 것이고 반대로 작다면 적게 이온화 될 것이다. 이 말을 정량적인 수식으로 나타내면 아래와 같다. 2. 이온화 상수 산과 염기가 물에 녹아 이온화하여 평형상태를 이루었을 때 평형상수를 각각 산의 이온화 상수(Ka), 염기의 이온화 상수(Kb)라고 한다. 또한 이온화 해리 상수라고도 한다. 아래 표를 참고해서 보면 이해가 빠를..

저번 강의에서 물의 자동이온화에 대한 개념을 알아보았다. 이번 강의에서는 이를 이용하여 예제를 같이 풀어보자. 문제는 다음과 같다. 문제) 위 그림은 25℃에서 1.0M HCl 수용액과 1.0M NaOH 수용액을 여러 가지 비율로 섞은 후 각 혼합 용액의 최고 온도를 측정한 결과를 나타낸 것이다. 물의 이온곱 상수는 온도에 따라 다음 표의 값을 가진다. 각 용액의 pH를 구해라. (1) A 용액 (2) B 용액 (3) C 용액 (4) 계산 과정 없이 B 용액의 액성에 대해 설명하시오. (Hint. 열역학) (1) 부터 같이 한번 살펴보자. 위 문제는 사실 강산과 강염기를 적정하는 과정과 유사하다고 볼 수 있다. 아무튼 A용액은 산성일 것임을 혼합한 HCl 과 NaOH의 양을 통해 유추해볼 수 있다. HC..

물도 다른 염기나 산과 마찬가지로 극소량이지만 다음과 같이 스스로 이온화를 하게 된다. 이러한 현상을 '물의 자동 이온화'라고 한다. 그렇다면 이 반응식의 평형상수를 구해보자. 이때 [H2O]는 '온도가 일정할때' 일정한 상수 값이므로 양변에 [H2O]를 곱해주면 다음과 같은 식이 나온다. 따라서 여기서 물의 이온곱 상수를 정의하게 되며 [H2O]와 K는 모두 상수이므로 상수 * 상수 = 상수 식이 성립하게 된다. 따라서 아래와 같이 물의 이온곱 상수를 평형상수 * 물의 농도로 정의한다. 또한 물의 이온곱 상수는 다음과 같이 온도에 따라 정해져 있다. 따라서 수소이온의 농도와 수산화이온의 농도중 하나만 알고 있으면 다른 하나의 농도를 구할 수 있다. 또한 위 표를 자세히 보면 온도가 증가함에 따라 물의 ..

저번 시간에 RS 체계에 대해 배웠다 이번 시간에는 이 RS 체계에 익숙해지기 위해 문제 몇가지를 같이 풀어보고자 한다. 문제1) 다음 두 분자에서 카이랄 탄소를 찾아 R과 S 배열을 판별하시오. 먼저 왼쪽 분자부터 살펴보자. 사실 카이랄 탄소를 찾는 것 부터가 일인데, 여기서 꿀팁은 - (1) 이중결합인 탄소는 카이랄 탄소가 될 수 없다. - (2) 탄소에 달린 선의 개수가 2개 이하라면 카이랄 탄소가 될 수 없다. (저저번 강의에서 언급했다.) 이를 토대로 빠르게 후보군을 추려나가보면 다음 탄소들이 후보가 된다. 보니까 후보군이 1개 밖에 없다. 이 탄소는 카이랄 탄소가 맞는가? 그렇다. 이제 R배열, S배열을 판단하기 위해 숨겨진 H를 꺼내서 그려보자. 위와 같이 그릴 수 있을 것이다. 그러면 이렇..

저번 시간에 카이랄 탄소를 배웠다. 오늘은 이 카이랄 탄소를 이용하여 R, S 체계를 알아볼 것이니 기억이 나지 않는다면 25강을 참고해주길 바란다. R, S 체계가 필요한 이유는 다음 두 화합물을 구분하여 명명하기 위해서다. R, S 체계에는 규칙이 크게 3가지 있는데 하나하나 차례대로 살펴보자. 규칙1. 카이랄 탄소에 직접 결합된 네 개의 원자를 찾아 원자 번호가 감소하는 순서로 나열한다. 원자 번호가 가장 큰것이 1번이 되고, 가장작은 것(주로 수소)이 4번이 된다. Br > Cl > S > P > O > N > C > H 규칙2. 규칙1을 적용해서 순서를 결정할 수 없을 때는 (직접 결합된 원자가 서로 같은 경우) 두 번째 원자들의 원자 번호를 비교하고 필요하다면 차이점에 도달할때 까지 세번째, ..