대학화학42 [화학열역학] Gibbs Free Energy (깁스 프리 에너지) 깁스프리에너지는 화학반응이 자발적인지 비자발적인지 엔탈피와 엔트로피를 이용하여 알아내는 공식입니다. 공식은 다음과 같습니다. 'ΔG=ΔH-TΔS' ΔG는 깁스프리에너지를 뜻합니다. 이게 음수라면 반응이 자발적으로 일어난다는 의미구요. ΔH는 아시다시피 엔탈피를 의미합니다. 열에너지라고 생각하세요. T는 절대온도고 ΔS는 엔트로피입니다. 자, 그러면 우리는 여기서 질문. 깁스프리에너지가 양수려면 어떻게 되야할까요? 표로 딱 정리합시다. ΔH ΔS -TΔS ΔG - + - - (모든 온도에서 자발) + - + + (모든 온도에서 비자발) - - + - 낮은 온도에서 자발 + 높은 온도에서 비자발 + + - - 높은 온도에서 자발 + 낮은 온도에서 비자발 차근차근 봅시다. 일단 모든 온도에서 자발적으로 일어나.. 2019. 11. 6. [화학열역학] 자발적 과정 & 엔트로피와 열역학 제 2법칙 우리가 이전에 배웠던 여러 화학평형 공식에서요. 반응물이 생성물로 진행되는 것을 정반응, 생성물이였던 것이 반응물로 진행되는 것을 역반응이라 했었습니다. 어떠한 경우는 정반응이 잘일어난다고 하면요. 그 때는 음~ 정반응이 자발적으로 진행되는거구나! 라고 받아들이시면 편합니다. 평소에는 A->B가 딱히 어떤 조치를 취해주지 않아도 잘 일어난다. 이게 자발적 과정이라 했는데 B->A라는 반응을 일으키고 싶어요. 그러면 우리가 어떠한 조치를 취해줘야하겠죠? 이걸 비자발적 과정이라고 합니다. 사실 지구 상에서 존재하는 실제 과정들은 비가역적입니다. 모든 자발적 과정은 비가역적이에요. 쉬운 예를 들어볼게요. 얼음을 상온에 있다고합시다. 우린 아무짓도 안했어요 그냥 얼음만 지켜보는겁니다. 근데 상온에 놓인 얼음은 .. 2019. 11. 6. [원소 주기적 성질] 유효 핵전하 & 원자 반지름 & 이온 반지름 & 등전자계열 먼저 원소 주기율표부터 봅시다. 지금부터 설명할 위 3가지 개념은 원소 주기율표를 바탕으로 이루어집니다. 1. 유효 핵전하 - 유효 핵전하라는 것을 이해하려면 보어의 수소 모델을 떠올리면 됩니다. 핵 주변에 도는 전하들. 이들을 핵전하라고 합니다. 다만 이 핵전하는 전부 핵에 영향력을 미치진 못합니다. 핵 주위에는 수많은 궤도들이 존재합니다. 만약 1번궤도에서 전하 2개. 2번궤도에서 전하가 5개 있다고 합시다. 그러면 2번궤도에서 전하 5개는 1번궤도에 존재하는 전하 2개에 의해 실질적으로는 3개의 전하만이 핵에 영향력을 행세할 수 있습니다. 이를 유효핵전하라고 합니다. 공식도 있던데 딱히 외울 필욘 없어보여요. Z_eff =Z-S 라고 나오던데 Z_eff가 유효핵전하고 Z는 핵전하, S는 가리움 상수.. 2019. 11. 5. [양자화학] 전자배치의 기초 <축조원리 & 파울리 배타 원리 & 훈트 규칙> 이전 시간에는 어떠한 원리를 통해서 양자수가 결정되는지에 대해 알아봤었습니다. 이번에는 전자배치에 있어서 기초적으로 알아야할 이론들입니다. 1) 축조 원리 - 오비탈에 전자가 채워질 때에는 바닥에서부터 차근차근이 쌓이는게 일반적이다라는 원리입니다. 만약 산소의 전자배치를 적고자 합니다. 그러면 일단 양자수들부터 결정해야겠죠? 산소는 2주기로 주양자수는 n=2입니다. 그러면 각운동량 양자수는 0,1이 되겠군요. s오비탈과 p오비탈을 가진다는 말입니다. 다음은 자기 양자수입니다. -1,0,1로 총 3개죠? 따라서, p오비탈은 방향을 3개가진다는 결론을 얻습니다. 그러면 산소의 전자배치를 봅시다. 우리가 주기율표를 공부할 때, 원자번호는 양성자수라고들 하죠? 이는 전자개수와도 같습니다. 일반적으로는요. 따라서.. 2019. 11. 1. [양자화학] 화학에서의 확률밀도함수 & 오비탈과 양자수 * 먼저 혼동하지마시라고 적습니다. 지금 제가 기술할 슈뢰딩거의 파동함수(파동방정식)은 현대물리학 수준에서 다루는 급으로 쓰진 않습니다. 일반화학에 실려있긴한데 그저 전자가 존재할 확률밀도함수에 대한 이야기만 적을생각입니다. 그냥 넘어가려했으나 2019학년도 편입화학 시험에서 프사이 제곱의 의미를 묻는 문제가 출제되었다고 합니다. 따라서 짚고넘어가는게 좋을것 같아 기술합니다. 간단히 보고 끝내겠습니다. 파동함수 그래프를 봅시다. 위 그래프를 보면 프사이인 경우에는 음의 값을 가집니다. 그런데 우리는 이전시간에도 배웠지만 입자가 발견될 확률에 대해 논하고자 합니다. 따라서, 확률의 범위는 [0,1]이기 때문에 제곱을 취해주게 됩니다. 프사이 제곱. 바로 이것의 의미에 대해 묻는 문제가 작년에 나왔다고 하니.. 2019. 11. 1. [양자화학] 보어의 수소 원자 모델 이론 (Bohr's theorem) & 불확정성 원리 (Uncertainty principle) * 양자화학은 그냥 단원의 이름입니다. 실제로 화학과,물리학과 학생들이 깊게 배우는 정도로 포스팅하지는 않으며 브라운 일반화학 수준에서 다루는 것만 포스팅합니다. 보어의 수소원자모델을 다루기 전에 간단한 기초상식 몇개만 짚고가도록 합시다. 먼저 '광자' 입니다. 이 광자란 것은 현대물리학에서 배우게 되는 개념인데요. 빛은 원래 파동성만 가지고 있는줄 알았는데 알고보니 입자성도 띠고 있었다~ 이말입니다. 그래서 빛을 이루는 '입자'들을 우리가 이제 광자라고 부르게 된 것입니다. 전자랑 비슷한 의미죠. 그러면 이 광자의 에너지는 어떻게 구하는걸까요? 환경화학에서도 다루게될 내용인데 공식을 한번봅시다. 위 3가지 기초개념을 잘봐두시길 바랍니다. 이제 보어가 제시한 수소 원자 모델을 살펴보겠습니다. 그림을 차례.. 2019. 10. 31. 이전 1 2 3 4 5 6 7 다음
