동중 원소
동중 원소는 양성자의 수가 다양하지만 원자 질량이 같은 원소입니다. 동중 원소 40 S, 40 Cl, 40 Ar, 40 K, 40 Ca는 다양한 화학적 및 물리적 특성을 나타냅니다.
분자와 화학 반응
분자는 독립적인 입자로 기능하는 원자들의 집합체입니다. 분자는 특정 패턴으로 배열되고 함께 묶인 정해진 수의 원자로 구성됩니다. 원자가 원소의 가장 작은 단위인 것처럼 분자는 복합체의 가장 작은 단위입니다. 원자가 함께 모일 때 일어
나는 전자 재배열은 화학자들에게 매우 흥미롭습니다.
원자나 분자가 화학적 변화를 겪을 때, 화학 반응이 일어납니다. 원자들 사이의 결합은 화학적 과정에서 깨졌다가 다시 형성됩니다. 결합이 깨지면 에너지가 흡수되고, 결합이 회복되면 에너지가 방출됩니다. 수소와 산소의 결합에 의한 물의 합성은 화학 반응의 간단한 예입니다.
화학 반응은 새로운 원자를 생성하거나 드러내지 않으며, 에너지 또는 엔트로피의 변화이며, 발열 반응과 흡열 반응이 모두 가능하며, 반응이 발열일 때 열은 환경으로 방출되고 엔트로피의 변화는 음의 변화이며, 반면에 흡열 반응은 환경으로부터 열을 흡수하는 반응이며, 이 경우 엔트로피의 변화는 양의 변화입니다. 앞서 언급한 반응의 경우 열은 발열 반응이기 때문에 시스템에서 주변으로 전달됩니다.
화학 결합
이온 결합, 공유 결합, 그리고 금속 결합은 세 가지 주요 유형의 화학 결합입니다. 대전된 원자 또는 분자는 이온으로 알려져 있습니다. 이온 결합으로 알려진 화학 결합은 양전하와 음전하가 서로 전기적으로 끌릴 때 생성됩니다. 예를 들어, 염화나트륨은 양전하(Na +)를 가진 나트륨 이온과 음전하(Cl -)를 가진 염화 이온 사이의 전기적 연결로 구성된 이온 분자입니다. 이러한 물질이 물에 용해되면 이온은 물 분자에 의해 수화되고, 생성된 수용액은 전기 전도성을 갖습니다.
두 개의 원자가 서로 겹치는 원자 궤도에 의해 전자쌍을 공유하면 공유결합이 형성되고, 이 과정에서 방출되는 에너지는
결합의 결합에너지를 나타내며, 결합의 에너지와 동일한 에너지가 인가되면 결합이 끊어질 수 있습니다.
금속 원자의 전자가 해리되어 자유 전자가 될 때, 금속 결합이라고 하는 결합이 형성되며, 금속의 두 가지 성질인 연성과
가단성이 형성되는 과정을 설명하고 있습니다.
화합물
화합물을 구성하는 원자의 종류, 양, 배열에 따라 품질에 영향을 미칩니다. 인공적으로 생성되거나 자연에서 발견될 수
있는 물질의 대부분은 유기 화합물입니다. 다른 화학 원소와는 달리, 유기 분자의 대부분을 차지하는 탄소는 매우 긴 사슬로 구성될 수 있으며 다양한 이성질체를 생성할 수 있습니다. 예를 들어, 분자식 C8 H 16 O로 확인될 수 있는 약 천 개의
다른 화합물이 있습니다.
화학의 세부 분류
연구되는 주제와 취해지는 접근 방식에 따라, 화학은 많은 분야로 분류될 수 있습니다. 물질의 양을 결정하는 정량 분석과 물질의 존재를 다루는 정성 분석은 물질을 분석하는 분석 화학의 두 부문입니다. 게다가, 유기 분자를 포함하지 않는 무기 화학을 다루는 무기 화학과 탄소를 포함하는 유기 화합물을 다루는 유기 화학이 있습니다. 생화학은 생물학과 화학의 경계에 있는 반면, 물리 화학은 물리학과 화학의 경계에 있습니다. 때때로 구조 화학이라고도 불리는, 분자의 구조와 그것의
품질 사이의 연결을 조사하는 물리 화학의 영역입니다.
방사성 물질을 다루는 방사선 화학뿐만 아니라 산업 화학도 2차 세계대전 이후 번창했습니다. 게다가, 화학 분야는 다양한 주제를 포함합니다.
화학의 전통적인 5가지 분과는 다음과 같습니다. 각각은 더 나눌 수 있습니다.
무기화학
무기 화학은 금속 또는 메탈로이드를 포함하는 물질을 연구하는 데 집중하고 유기 화학에서 다루지 않는 것을 다룹니다.
따라서 매우 광범위한 스펙트럼의 화학은 무기 화학에 의해 다루어집니다. 초기에 주요 관심사는 광물의 원소 구성과 새로운 원소의 발견이었는데, 여기서 지구 화학이 분화되었습니다. 전이금속을 촉매로 사용하는 것뿐만 아니라 생물의 산소
수송, 광합성, 질소 고정 과정에 중요한 금속 원자에 대한 연구. 또한 초전도체, 복합 재료 및 세라믹을 연구합니다.
분석화학
분석 화학이라고 불리는 화학의 하위 분야는 물질 또는 혼합물의 구성 부분을 확인하는 방법을 조사합니다. 분석 화학에서 혼합물을 구성하는 성분은 찾고, 구별되고, 정량화됩니다. 그런 다음 분자식은 분자를 구성하는 원자의 비율을 계산함으로써 확인됩니다. 질량 분석기를 포함한 수많은 분석 도구의 개발은 1950년대의 분석 화학의 발전에 의해 촉진되었습니다. 고해상도 크로마토그래피와 수많은 전기화학 실험은 분석 화학의 다른 중요한 분석 기술입니다. 더 정확한 측정 기술 또는 측정 도구의 개발은 분석 화학의 궁극적인 목표입니다. 분석 화학의 발전으로 인해 피코그램 수준의 환경 오염 물질이 이제 검출될 수 있습니다.
물리화학
화학적 사건과 그것을 뒷받침하는 물리적 이론에 대한 연구는 물리 화학으로 알려진 화학 분야의 주제입니다. 물리 화학의 핵심 주제는 물질의 물리적 특성에 대한 설명과 화학 반응 뒤의 열역학적 원리를 포함합니다. 양자 화학은 또한 물리 화학에 의해 강한 영향을 받았습니다. 화학의 다른 분야는 분광기, 자기 공명 및 회절 장치와 같은 물리 화학에서 사용되는 실험 도구와 기술을 자주 사용합니다. 유기, 무기 및 조합 물질은 물리 화학의 중심입니다.
생화학
생화학에서는 생물체에서 기능하는 물질들을 다룬다. 화학의 관점에서 생물체의 물질들을 연구하는 학문이다.
생물에 포함된 유기 물질들 - 탄수화물, 지질, 단백질, 핵산, 호르몬 등 - 이와 유사하게 유기 화학에서 연구되지만, 대사와 관련된 과정들 또는 조절 과정들은 생화학의 전문 분야입니다. 또한 효소와 조효소가 어떻게 작용하는지, 이온과 분자가
세포막을 통과하는 방법, 그리고 신경전달물질과 다른 조절 화합물들이 어떻게 작용하는지도 조사됩니다. 유전학, 면역학, 바이러스학, 그리고 내분비학의 발전은 모두 생화학에 의해 상당한 영향을 받았습니다.
유기화학
유기 화학이라고 불리는 과학의 하위 분야는 탄소 기반 분자를 조사합니다. 유기 화합물은 한때 식물이나 동물에서 유래된 물질로만 정의되었지만, 이제 그 정의는 탄소 사슬 또는 고리를 포함하는 모든 물질을 포함하도록 실질적으로 확대되었습니다. 유기 분자가 생성되는 과정은 유기 화학에서 오랫동안 호기심을 자극했습니다. 현대는 핵 자기 공명과 X선 결정학의 발전을 보았고, 이 두 가지 모두 현재 유기 분자를 분석하는 데 중요한 기술입니다. 유기 화학에서는 플라스틱과 합성 섬유와 같은 고분자 물질도 논의됩니다.