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[기타 단위계]CGS 단위계

서론: Introduce 물리량의 정확한 측정과 표현은 과학 발전의 근간을 이루는 핵심 요소입니다. 현대 과학이 국제단위계(SI)를 기반으로 발전하기 이전, 센티미터(Centimeter), 그램(Gram), 초(Second)를 기본 단위로 삼는 CGS 단위계는 19세기부터 20세기 중반까지 과학계를 지배하며 물리학과 화학의 발전에 결정적인 역할을 수행했습니다. 비록 1954년 국제도량형총회에서 미터-킬로그램-초 체계(MKS 단위계)가 주축으로 채택되었지만, CGS 단위계는 여전히 특정 학문 분야에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 역사: History 어원 및 기원 CGS 단위계의 명칭은 세 가지 기본 단위인 센티미터(Centimeter), 그램(Gram), 초(Second)의 첫 글자를 조합하여 만들어졌습니다. Johann Carl Friedrich Gauß, 1777-1855 이 체계의 탄생은 1832년 독일의 저명한 수학자이자 물리학자인 카를 프리드리히 가우스(Carl Fri

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[기타 단위계]원자 단위계

서론: Introduce 미시세계를 기술하는 양자역학 방정식들은 전자 질량, 기본 전하, 플랑크 상수와 같은 매우 작은 물리상수들로 가득 차 있습니다. 이러한 상수들이 계산 과정마다 반복적으로 등장하면 수식이 지나치게 복잡해지고, 물리적 본질을 파악하기 어려워집니다. 원자 단위계는 이러한 문제를 해결하기 위해 특별히 고안된 측정 체계로, 원자 물리학과 양자화학에서 표준적으로 활용되고 있습니다. 역사: History 어원 및 기원 원자 단위계의 명칭은 영어로 'atomic units'이며, 줄여서 'au'로 표기됩니다. 이 명칭은 원자 규모의 현상을 다루는 데 최적화된 단위 체계라는 의미를 담고 있습니다. 'atomic'이라는 단어는 그리스어 'atomos'에서 유래했으며, 더 이상 쪼갤 수 없다는 의미를 지니고 있습니다. 원자 단위계는 천문학에서 사용하는 천문단위(astronomical unit)와 약어가 동일하여 혼동될 수 있으므로 표기에 주의해야 합니다. 원자단위계에서 쓰이는 '

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[기타 단위계]플랑크 단위계

서론: Introduce 물리학의 역사에서 측정 단위는 항상 인간의 관점에서 설계되었습니다. 미터는 지구 자오선의 천만분의 일로, 킬로그램은 물 1리터의 질량으로 정의되는 등 모든 단위가 인류의 경험과 필요에 기반해 왔습니다. 그러나 1899년 독일의 이론물리학자 막스 플랑크(Max Planck, 독일, 1858-1947)는 획기적인 제안을 합니다. 그는 우주에 존재하는 보편 상수들(진공에서의 빛의 속력, 중력 상수, 그리고 그가 발견한 플랑크 상수)를 사용하여 인간과 무관한 절대적 단위계를 구축할 수 있다고 주장했습니다. 이는 자연 그 자체의 관점에서 우주를 바라보려는 시도였으며, 오늘날 양자중력 이론과 우주론 연구의 핵심 도구로 자리 잡았습니다. 역사: History 어원 및 기원 Max Karl Ernst Ludwig Planck, 1858-1947 플랑크 단위계의 개념은 1874년 아일랜드 물리학자 조지 존스턴 스토니(George Johnstone Stoney, 영국, 182

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[기타 단위계]MKS 단위계

서론: Introduce 과학과 공학의 모든 영역에서 정확하고 일관된 측정은 필수적인 요소입니다. MKS 단위계(Meter-Kilogram-Second system)는 미터, 킬로그램, 초라는 세 가지 기본 단위를 중심으로 구성된 측정 체계로, 현재 전 세계적으로 통용되는 국제단위계(SI)의 근간을 형성하고 있습니다. 19세기 후반 과학기술의 급속한 발전과 함께 등장한 이 단위계는 실용성과 이론적 일관성을 겸비하여 과학 연구와 산업 현장에서 필수불가결한 표준으로 자리매김하였습니다. 역사: History 어원 및 기원 MKS 단위계의 명칭은 세 가지 기본 단위인 미터(Meter), 킬로그램(Kilogram), 초(Second)의 첫 글자를 조합하여 만들어졌습니다. 이 단위계의 기원은 18세기 후반 프랑스 혁명 시기로 거슬러 올라갑니다. 당시 프랑스에서는 지역마다 다른 측정 단위가 사용되어 혼란이 가중되고 있었으며, 1791년 프랑스 국민의회는 과학 아카데미에 이러한 문제를 해결할 통일

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[SI 유도 단위]넓이

서론: Introduce 고대 문명에서부터 현대 과학기술에 이르기까지, 넓이(area)는 인류의 삶과 학문 발전에 필수적인 역할을 담당해왔습니다. 국제단위계(SI, Système International d'Unités)에서 넓이는 기본 단위인 미터(meter, m)로부터 유도되는 중요한 물리량으로, 이차원 공간의 크기를 정량적으로 표현하는 개념입니다. 역사: History 어원 및 기원 넓이라는 개념은 공간에서 이차원적으로 차지하는 크기를 나타내며, 그 어원과 기원은 여러 문화권에서 독자적으로 발전되어 왔습니다. 한국어 ‘넓이’라는 단어는 ‘넓다’라는 형용사에서 파생되어, 사물이나 공간의 크기나 폭이 크다는 의미를 기본으로 합니다. 영어 ‘area’는 라틴어 ‘area’에서 유래했는데, 본래 ‘마당’이나 ‘평지’를 뜻하며, 점차 수학적 의미로 확장되어 ‘면적’을 의미하게 되었습니다. 수학적 넓이 개념의 기원은 고대 문명까지 거슬러 올라가는데, 특히 농경사회에서 토지 측량과 세금 산

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[SI 유도 단위]부피

서론: Introduce 우리는 일상에서 물의 양을 재고, 방의 크기를 가늠하며, 상자에 담을 수 있는 물건의 양을 계산합니다. 이 모든 행위의 중심에는 '부피'라는 개념이 자리하고 있습니다. 부피(Volume)는 3차원 공간에서 물질이 차지하는 영역의 크기를 나타내는 물리량으로, 국제단위계(SI)에서는 세제곱미터(cubic meter, m3)를 SI 유도 단위로 사용합니다. 정밀하고 정확한 부피 측정은 과학 실험에서부터 금전 거래까지, 사회를 구성하는 기반 요소로 작용하고 있습니다. 역사: History 어원 및 기원 영어 단어 'volume'은 라틴어 volumen(voluminis)에서 유래하여 원래 '두루마리(roll of a manuscript)', '권(coil)', '화환(wreath)'을 뜻하며 동사 volvere(회전하다, 굴리다)와 원시 인도유럽어 어근 *wel-(3)(to turn, revolve)에서 발전해 14세기부터 책 관련 의미로, 1620년대에 일반 부피

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[SI 유도 단위]속력과 속도

서론: Introduce 물체의 움직임을 표현하는 방법에는 속력과 속도라는 두 가지 중요한 개념이 존재합니다. 이 두 용어는 일상생활에서 혼용되지만, 물리학에서는 명확히 구분되는 개념으로서 운동을 기술하는 핵심 물리량입니다. 속력(Speed)과 속도(Velocity)는 모두 국제단위계(SI)에서 초당 미터(m/s)라는 동일한 단위를 사용하지만, 그 본질적인 의미와 특성은 근본적으로 다릅니다. 속력은 단순히 얼마나 빠르게 움직이는가를 나타내는 스칼라량인 반면, 속도는 방향까지 포함하는 벡터량으로서 물체의 운동 상태를 더욱 정확하게 표현합니다. 이러한 개념들은 17세기 갈릴레이와 뉴턴으로 이어지는 고전역학의 발전과 함께 체계화되었으며, 오늘날 교통, 항공, 우주공학 등 다양한 분야에서 필수불가결한 역할을 수행하고 있습니다. 역사: History 어원 및 기원 속력과 속도를 나타내는 SI 단위인 초당 미터(m/s)의 탄생은 프랑스 혁명과 미터법의 발전이라는 역사적 맥락과 깊이 연결되어 있

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[SI 유도 단위]가속도

서론: Introduce 현대 물리학의 토대를 이루는 핵심 개념 중 하나인 가속도(acceleration)는 운동 변화를 정량적으로 기술하는 필수적인 물리량입니다. SI 단위계에서 미터 제곱당 초(m/s2)로 표현되는 이 유도 단위는 속도의 시간적 변화율을 나타내며, 갈릴레오 갈릴레이의 경사면 실험부터 아이작 뉴턴의 운동 법칙, 그리고 현대의 정밀 센서 기술에 이르기까지 과학기술 발전의 중심에 자리하고 있습니다. 가속도 개념은 단순히 학문적 의미를 넘어 자동차 안전장치, 스마트폰 센서, 항공우주 공학 등 우리 일상과 첨단 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 활용되고 있습니다. 역사: History 어원 및 기원 가속도를 의미하는 영어 단어 'acceleration'은 라틴어 'acceleratio'에서 유래했으며, 이는 '서두르다', '빠르게 하다'라는 뜻의 'accelerare'에서 파생되었습니다. 'accelerare'는 다시 '~를 향하여'를 의미하는 접두사 'ad-'와 '빠른'이라는

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[일반화학]원자의 구성

원자는 양성자(proton), 중성자(neutron), 전자(electon) 등의 세가지 아원자입자(subatomic particle)로 구성되어 있으며, 양성자와 중성자는 원자핵을 이루고 전자와 함께 원자를 구성합니다.양성자, 중성자, 전자- 양성자(proton, p)양성자는 원자핵을 구성하는 아원자입자로써, 1개당 +1.602 × 10-19 C의 양의 전하량을 가지고 있습니다. 양성자의 수에 따라 원자번호 Z(atomic number)가 부여되고, 그에 따라 다른 원소로 구분됩니다. 양성자의 기호는 p입니다.양성자는 원자의 총 질량에 기여합니다.- 중성자(neutron, n)중성자도 양성자와 마찬가지로 원자핵을 구성하는 아원자입자입니다. 전하량은 0이고 양성자와 함께 원자의 총 질량.......

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[일반화학]원자량

지구상에 존재하는 대부분의 원소 조성은 동위원소의 혼합물로 구성됩니다. 각 원소의 동위원소는 자연계에서 차지하는 비율인 자연 존재비(neutral abandance)가 있습니다.예를 들어 헬륨의 동위원소 헬륨-3과 헬륨-4는 각각 0.000 137 %, 99.999 863 %의 자연 존재비를 가지고 있습니다.원자량원소의 원자량은 각 동위원소 원자 질량의 평균값으로 정의됩니다. 즉, 각 동위원소의 원자 질량과 자연 존재비를 곱한 값을 모두 더하여 정합니다.원자량 = Σ(동위원소의 질량×자연 존재비)예를 들어 헬륨-3의 원자 질량은 3.0160293 amu, 헬륨 4의 원자 질량은 4.002602 amu이고, 이 값을 토대로 헬륨의 원자량은 다음과 같이 구합니다.Q&am.......

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[일반화학]주기율표

주기율표(periodic table)은 118가지 원소를 주기적으로 배열해놓은 화학에서 매우 유용한 도구입니다.가장 기본적인 주기율표는 각 원소를 원자번호와 원소기호로 표기합니다.주기와 족주기율표는 주기(period)와 족(group)으로 구성됩니다.주기율표의 가로 행은 주기(period)입니다. 현재 발견된 118가지 원소로써 7주기까지 배열되어 있습니다. 란타넘족과 악티늄족은 각각 6주기와 7주기 원소입니다.주기율표의 세로 열은 족(group)입니다. 1족부터 18족까지 배열하고, 같은 족의 원소들은 화학적 성질이 거의 비슷합니다. 따라서 그 비슷한 특징에 따라서 몇가지 족은 특별한 명칭으로 불립니다.가로로 배열된 란타넘족과 악티늄족은 각각.......

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[2주기 원소]붕소

History- 어원봉소(boron)의 이름은 붕소를 포함한 광물 붕사(borax)에서 유래한 단어입니다. Borax란 아랍어로 '하얗다'라는 의미를 가지고 있습니다.- 발견붕소 화합물(광물, 붕사)은 고대부터 사용되어 왔습니다. 최초의 순물질 형태의 붕소는 1808년 영국의 화학자 험프리 데이비가 붕산염 용액을 이용한 전기분해 실험에서 갈색 침전물로써 분리해냈습니다. 험프리 데이비는 이 물질의 이름을 붕산(borrassic acid)에서 추출했다고 하여 'boracium'으로 명명했습니다.이후 1812년에 boron이라는 이름으로 명명되었고 1824년 스웨덴의 화학자 옌스 야코브 베르셀리우스가 붕소를 하나의 원소로써 구분했습니다.Propertie.......

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[화학물질]캡사이신

캡사이신은 고추와 같은 식물에 포함된 물질로써 매운맛을 내게 하는 알칼로이드*의 한 종류입니다.*알칼로이드: 염기로써 질소를 가지는 자연물질캡사이신은 인간을 포함한 포유류에 대해서 자극을 줄 수 있는 물질입니다.매운맛고추, 겨자 등의 음식을 먹을 때는 매운맛을 느낄 수 있습니다.매운맛은 엄밀히 따지면 맛이라기보다 자극적인 촉각이라고 할 수 있습니다. 캡사이신, 이소티오시안산 알킬 등의 자극성 물질이 혀에 닿게되면 온각과 통각 수용체가 반응하면서 열감과 자극을 느끼게 하는 것이 바로 매운맛입니다.매운맛은 크게 2가지로써 겨자, 마늘과 같은 알싸한 매운맛과 고추의 캡사이신이 주로 내는 얼얼한 매운맛이 있습니다........

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[물리량 이야기]Time Story

물리적으로 가장 짧은 플랑크 시간부터 가장 긴 시간뒤에 벌어지는 푸앵카레 재귀시간까지의 story입니다.

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[2주기 원소]탄소

History- 어원탄소(carbon)의 어원은 1787년 프랑스의 화학자 앙투안 라부아지에가 인도-유럽어족에서 불을 의미하는 'ker-'에서 유래한 라틴어로써 '석탄, 숯'을 뜻하는 'carbonem'에서 'charbone'이라는 단어를 만들었고 후에 carbon으로 정립되었습니다.- 발견탄소는 그을음, 숯의 형태로 선사시대부터 발견된 매우 유래깊은 원소입니다. 원소로써의 발견은 1772년 프랑스의 화학자 앙투안 라부아지에가 숯과 다이아몬드를 태우는 실험에서 다이아몬드가 탄소의 다른 형태임을 발견함으로써 알려졌습니다.Properties- 주요 동위원소탄소-12는 자연존재비 98.93 %로 탄소의 대부분을 차지합니다. 탄.......

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[기타 단위계]CGS 단위계

CGS 단위계(centimetre–gram–second system of units)는 길이, 질량, 시간을 기반으로 센티미터(cm), 그램(g), 초(s)를 기본단위로 하는 단위계입니다.CGS 단위계는 1832년에 독일의 수학자인 카를 프리드리히 가우스가 가장 먼저 제안하였습니다.이후 1873년 영국의 물리학자인 제임스 클러크 맥스웰과 윌리엄 톰슨이 회원으로 있던 영국과학진흥협회 위원회(a committee of the British Association for the Advancement of Science)에서 공식적으로 CGS 단위계를 채택하였습니다.CGS 단위계는 실용적인 측량에 사용하기에는 그 단위가 내포하는 양이 너무 작았기 때문에 이후 MKS (meter-kilogram-second)단위계를 거쳐 SI 단위계로 대체.......

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[기타 단위계]원자 단위계

원자 단위계(atomic units, au)는 원자 물리학, 양자역학, 전자기학에서 주로 쓰이는 단위체계입니다. 원자 단위계는 원자, 전자와 같은 미시적인 물질에 더욱 집중하는 단위체계입니다.원자 단위계에서는 작용*, 전하, 길이, 질량에 대한 여러 물리상수를 기본 단위로 하며 이 단위들을 모두 '1'로 정의합니다.*작용: 계의 시간에 따른 경로를 나타내는 물리량· 원자 단위계(au)위의 단위 체계는 영국의 수학자이자 물리학자 더글라스 하트리의 이름에서 유래한 하트리 원자 단위계(Hartree atomic units)라고도 합니다.· 유도 단위원자 단위계의 유도단위는 에너지 단위(하트리)를 기준으로 많은 단위들이 정의됩니다.

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[기타 단위계]플랑크 단위계

플랑크 단위계는 물리학에서 주로 쓰이는 단위 체계입니다. 플랑크 단위계는 물리학 법칙에 따른 자연의 특성에 기반한 단위계로써, 자연 단위계(natural units)라고도 합니다.플랑크 단위계는 1899년 독일의 물리학자 막스 플랑크가 제안하였으며, 그의 이름을 따서 단위계의 이름이 붙여졌습니다.플랑크 단위계에서는 다음 물리상수들을 1로 정의합니다.· 플랑크 단위계(Planck units)· 플랑크 척도(Planck scale)플랑크 단위는 어떤 물질의 특성에 의존하는 것이 아니라 진공 상태의 자유 공간의 속성에만 의존합니다. 그에 따라 정의된 시간, 길이, 에너지 등의 물리량을 플랑크 척도라고 합니다.플랑크 척도에 정의된 양은 우주 최초의 빅.......

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[기타 단위계]MKS 단위계

MKS 단위계(MKS system of units)는 길이, 질량, 시간을 기준으로 미터(metre, m), 킬로그램(kilogram, kg), 초(second, 초)를 기본으로 한 단위계입니다.MKS 단위계는 1832년에 독일의 수학자 카를 프리드리히 가우스가 제안한 CGS 단위계에서 발전한 단위계입니다. CGS 단위계는 다루는 양이 너무 크거나 작았기 때문에, 실용적으로 적절한 양을 나타내는 단위계가 필요하였습니다. 그에 따라 CGS 단위계보다 실용적으로 쓰일 수 있는 MKS 단위계가 만들어졌고 1889년 국제 도량형국(BIPM)에 의해 공식 채택되었습니다.따라서 MKS 단위계는 보다 실용적인 것들을 다루는 공학자나 기술자들이 주로 쓰는 단위계였습니다.· MKS 단위계현재 국제.......

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[유기화학]오비탈과 전자배치

118가지 원소는 고유한 원자 번호(Z)를 가지고 있습니다. 이 번호는 각 원소의 양성자 수와 일치합니다.양성자는 양전하, 전자는 음전하를 가지고 중성원자는 같은 수의 양성자와 전자로 구성되어 있습니다.전자와 파동함수1897년 영국의 물리학자 조지프 존 톰슨에 의해 전자가 발견되었고, 1924년까지 전자는 입자로써 알려져왔습니다.1924년 프랑스의 물리학자 루이 드 보로이는 전자가 물질과 파동의 성질을 함께 갖는다고 제안하였습니다. 이른바 '물질파'개념이었습니다.그 후 2년 뒤 1926년 오스트리아의 물리학제 에르빈 슈뢰딩거는 전자를 파동 형태로 다루는 방정식을 활용하여 수소 원자의 전자 에너지를 계산하는데 성공.......

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[분석화학]화학분석 과정

어떤 물질을 화학분석하는데는 일련의 절차가 따릅니다. 화학분석에 대한 일반적인 과정에 대해서 알아보겠습니다.화학분석 과정1. 문제의 공식화일반적인 문제를 화학 측정을 통해 해결할 수 있는 구체적인 문제로 전환합니다.예를 들어 미지의 물질이 있을 때 '저 물질은 무엇인가?'라는 문제를 '저 물질이 어떠한 형상으로 이루어져 있는지 화학 분석을 통해 알아보자'라는 해결할 수 있는 문제로 바꾸는 것은 문제를 화학분석적으로 공식화하는 것입니다.2. 분석 절차 선택어떤 물질의 분석에 앞서서 문헌이나 기존에 알려진 방법들을 참고하여 물질에 대하여 어떠한 절차로 화학 분석을 수행할 것인지 선택할 수 있습.......

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[물리화학]기체의 상태변수

어떤 물질의 물리적 상태(physical state)는 물질의 물리적 특성에 의해 정해집니다. 만약 같은 두가지 물질이 동일한 상태를 가지고 있으면 동일한 물리적 상태에 놓여있다고 할 수 있습니다.물리적 상태는 압력(P), 부피(V), 온도(T), 물질량(n)등 4가지 변수로 정해집니다. 이 변수들은 상태변수(variables of state)라고 합니다. 상태변수를 기체의 관점에서 알아보겠습니다.압력(P)기체를 어떤 용기에 넣으면 기체 분자가 용기 벽과 끊임없이 충돌합니다. 일반적으로 기체 분자의 수는 매우 많기 때문에 용기 벽과 충돌하는 빈도가 매우 높습니다. 그에 따라서 기체의 압력이 발생합니다.만약 2개의 기체가 이동할 수 있는 벽을 사이에 둔 용.......

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[무기화학]무기화합물

무기화합물은 주로 금속을 기반으로 하여 다양한 조성과 결합 형태, 기하구조를 갖습니다. 흔히 유기화합물과 비교하여 차이점을 설명할 수 있습니다.무기화합물 vs 유기화합물· 조성탄소와 수소 결합을 기반으로 이루어진 유기화합물에 반해 무기화합물은 탄소 이외의 비금속, 금속 혹은 금속-탄소 결합이 포함됩니다.· 결합또한 유기화합물의 탄소 결합은 σ+π+π결합으로써 최대 삼중결합까지만 가능하지만, 무기화합물에서는 d 오비탈의 δ 결합이 포함되면서 사중결합을 포함하는 화합물이 구성될 수 있습니다.유기화합물에서 수소는 하나의 탄소에만 결합합니다. 반면에 무기화합물에서는 수소가 2개 이상의 다른 원자에 가교(bridge)형태.......

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[고분자화학]고분자의 구조

고분자의 구조는 고분자의 특성을 결정짓는 가장 중요한 요소입니다. 고분자의 전체적인 형상은 고분자를 구성하는 단량체(monomer)의 크기와 고분자 사슬(chain) 내부와 사슬 간에 존재하는 화학적 혹은 물리적 결합력에 의해 정해집니다.고분자의 구조는 구성 단계에 따라 크게 4가지로 분류됩니다.· 고분자 사슬(polymer chain), 1차 구조고분자 사슬은 일반적으로 단량체(monomer)의 반복적인 화학적 결합으로 구성됩니다. 예를 들어 polystylene의 경우 stylene 단량체가 반복적으로 늘어선 고분자 사슬입니다.위와 같이 고분자 사슬을 단량체가 주욱 결합한 구조식으로 나타낼 수도 있지만, 일반적인 고분자 구조식의 표현은 반복단위를.......

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[SI 유도 단위]흡수선량

흡수선량은 방사선이 물질에 흡수되는 정도를 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 m2·s-2, SI 차원 단위는 L2T-2, 기호는 Gy(Gray, 그레이)입니다.흡수선량의 기호 Gy는 방사선 생물학에 공헌한 영국의 물리학자 루이스 헤럴드 그레이의 이름에서 유래한 기호입니다.흡수선량은 알파선, 베타선, 감마선 등의 방사선의 에너지(J)를 물질의 단위 질량(kg)에 나누어 구합니다. 그에 따라서 SI 유도 단위는 m2·s-2입니다.방사선의 에너지는 일반적으로 eV단위로 나타납니다. 예를 들어 감마선 1개는 최소 10 keV의 에너지를 갖습니다.1 eV = 1.60217646 × 10-19 J위의 등식에 따라서 10 keV의 감마선 1개는 1.60217646 × 10-15 J의 에너지를.......

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[SI 유도 단위]선량당량

선량당량 혹은 등가선량은 생물의 조직과 기관이 방사선을 받았을 때 그 종류에 따라 받는 영향이 다른 것을 고려한 물리량입니다. SI 유도 단위는 m2·s-2, SI 차원 단위는 L2T-2, 기호는 Sv(sievert, 시버트)입니다.선량당량의 기호 시버트는 생물학적으로 방사능 노출에 대한 영향을 연구한 업적이 있는 스웨덴의 의학자이자 물리학자 롤프 막시밀리안 시베르트의 이름에서 유래한 기호입니다.선량당량은 흡수선량과 비슷한 물리량이지만 생물 조직에 방사능이 흡수되는 정도를 나타냅니다. 실제 선량당량은 생물체에 대한 흡수선량에 방사선 가중계수(WR)라는 각 방사선별로 정해진 가중치를 곱해 나타냅니다.대표적인 방사선 가중계수는 위.......

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[SI 유도 단위]촉매 활성도

촉매 활성도는 단위시간 당 생성물을 만들어내는 촉매의 양을 의미하는 물리량입니다. SI 유도 단위는 mol·s-1, SI 차원 단위는 NT-1, 기호는 kat(katal, 캐탈)입니다.촉매 활성도의 기호 캐탈은 고대 그리스어로 '분해'를 뜻하는 κατάλυσις (katalysis)에서 유래하여 1978년 처음으로 기호로써 제안되었고 이후 1999년 공식적으로 채택되었습니다.촉매 활성도는 촉매로 인한 반응물의 생성량(mol)에 생성물이 생성되기까지 걸린 시간을 나누어 구합니다.위의 그림에서 2 kat이 의미하는 것은 초당 2 mol의 생성물이 생성되기 위한 촉매의 양을 의미합니다.촉매 활성도는 단순히 생성물의 생성 속도에 대응하는 촉매의 양.......

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[일반화학]원자 구조

19세기 돌턴의 원자론이 발표될 즈음만 해도 원자의 개념만 있었을 뿐 실제 존재에 대한 구체적인 정보는 거의 없었습니다.이후 여러 실험을 통해 원자의 자세한 구조가 입증되고 '더 이상 나눌 수 없음'이라는 뜻을 가지는 원자는 실제로 더 작은 범주의 전자, 중성자, 양성자로 알려진 아원자입자(subatomic particle)로 이루어져있다는것이 증명되었습니다.전자의 발견원자를 구성하는 전자는 음극선(cathode ray)에서 유추되었습니다. 음극선이란 진공 유리관 안에서 두 금속 물질에 전압을 걸어줄 때 금속에서 형광을 통해 음극에서 방출되는 방사선을 말합니다. 1869년 독일의 과학자 요한 히토르프에 의해 발견되었습니다.같.......

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[SI 유도 단위]광선속

광선속은 어떤 면적에 작용하는 전자기파의 세기를 의미하는 물리량입니다. SI 유도 단위는 cd·sr, SI 차원 단위는 J, 기호는 lm(Lumen, 루멘)입니다.루멘 기호는 1897년 프랑스의 물리학자 앙드레 블롱델이 라틴어로 '빛'이라는 뜻을 가진 'lumen'에서 쓰기 시작한 기호입니다.루멘은 특히 가시광선 영역의 광선속을 나타내는 기호입니다.가시광선 영역의 전자기파가 구형으로 퍼질 때 1 sr에 해당하는 면적에 전자기파의 광도가 1 cd일 경우 이 때의 광선속을 1 lm으로 합니다. 즉, 루멘은 전자기파가 퍼지는 입체각(sr)에 그에 해당하는 광도를 곱해 구합니다.

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[SI 유도 단위]조도

조도는 어떤 면적이 받는 빛의 세기를 구체적으로 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 cd·sr·m-2, SI 차원 단위는 JL-2, 기호는 lx(lux, 럭스)입니다.조도의 기호 럭스는 라틴어로 빛을 의미하는 lux에서 유래하였고 1889년 조도의 기호로써 정해졌습니다.조도는 광선속의 양을 광선속이 도달하는 단위 면적으로 나누어서 구합니다.조도는 직관적으로 파악할 수 있는 전자기파(가시광선)의 세기라고 할 수 있습니다. 몇 가지 광원에서 나오는 조도는 다음과 같습니다.별빛: 약 0.1 mlux보름달: 약 0.27 lux일반 사무실 표준 조도: 300 lux해돋이: 약 400 lux낮의 야외: 약 10 Mlux~25 Mlux

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[SI 유도 단위]방사능

방사능은 물질이 방사성 붕괴를 하면서 방사선을 내는 능력을 의미하는 물리량입니다. SI 유도 단위는 s-1, SI 차원 단위는 T-1, 기호는 Bq(Becquerel, 베크렐)입니다.방사능의 기호 베크렐은 최초로 방사선을 발견한 프랑스의 물리학자 앙투안 앙리 베크렐의 이름에서 유래한 기호입니다.우라늄, 라듐 등과 같은 방사성 원소는 자연적으로 방사성 붕괴를 통해서 방사선을 내뿜습니다.방사성 붕괴는 대표적으로 알파 붕괴, 음의 베타 붕괴 등이 있고 그 밖에 많은 종류의 방사성 붕괴가 있습니다. 방사성 붕괴 과정을 거치면 원소는 원자 번호, 질량 등이 변하고 이 과정에서 알파선, 베타선, 감마선 등의 방사선이 방출됩니다.이 때 1 베크렐은.......

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[SI 유도 단위]유도계수

유도계수(inductance)는 코일 등의 유도자(inductor)에서 흐르는 전류에 변화에 따라 나타나는 유도 기전력의 변화율을 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 m2·kg ·s-2·A-2, SI 차원 단위는 L2MT-2I-2, 기호는 H(Henry, 헨리)입니다.인덕턴스의 기호 헨리는 전자기학을 발전시키는 데 기여한 미국의 물리학자 조지프 헨리의 이름에서 따온 기호입니다.코일 등으로 구성된 유도자에 시간당 전류를 다르게 흘려주면 코일에 자기장이 발생하고 그에 따라 자기장의 수직방향으로 유도 기전력이 발생합니다.이 때 1 헨리는 코일에 흐르는 전류를 1초당 1 A씩 크기를 바꿀 때 1 V의 유도 기전력이 형성되는 것을 의미합니다. 1 V의 유도 기전력이 형.......

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[SI 유도 단위]섭씨 온도

섭씨 온도는 온도를 나타내는 또 다른 단위입니다. SI 유도 단위는 K - 273.15, SI 차원 단위는 Θ, 기호는 (Celsius, 섭씨)입니다.섭씨 온도의 기호는 1742년 스웨덴의 물리학자이자 천문학자인 안데르스 셀시우스가 제안하였고 그의 이름에서 유래하여 불리고 있습니다.섭씨 온도는 1 atm에서 물의 어는점을 0 , 끓는점을 100 로 정한 온도 체계입니다. 절대 온도 K와의 관계는 K - 273.15 = 로 정해져 있습니다.섭씨 온도는 일상생활에서 널리 쓰이면서절대 온도만큼이나 화학에서 매우 자주 쓰이는 온도 단위입니다. 두 온도의 관계는 기본적으로 알고 있어야 화학에서 온도를 다루는 분야에 쉽게 접근할 수 있습니다.

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[SI 유도 단위]자기 선속

자기 선속(magnetic flux)이란 가상 면적에 작용하는 자기력의 세기를 의미하는 물리량입니다. SI 유도 단위는 kg·m2·s-2·A-1, SI 차원 단위는 ML2T-2I-1, 기호는 Wb(Weber, 웨버)입니다.자기 선속의 기호 웨버는 전기 역학적 현상의 기초를 세운 독일의 물리학자 빌헬름 에두아르트 베버의 이름에서 유래한 기호입니다.Wb, Φ, ΦB자기 선속의 기호는 웨버(Wb)와 함께 그리스 문자 피(pi, Φ)로 표현하기도 합니다.선속(flux)이란 물리학에서 구체적인 물리량으로 표현된 면적이 아닌 가상 면적에 대한 물리량의 흐름이라고 할 수 있습니다. 자기 선속의 경우 가상 면적에 대해서 자석이 멀고 가까움에 따라 자기 선속이 강해지고 약해집니다.......

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[SI 유도 단위]자기선속밀도

자기선속밀도(magnetic flux density)는 자기선속이 통과하는 구체적인 단위 넓이를 의미합니다. SI 유도 단위는 kg·s-2·A-1, SI 차원 단위는 MT-2I-1, 기호는 T(Tesla, 테슬라)입니다.자기선속밀도의 기호는 전자기학의 혁명적인 발전을 가능케 한 인물로 알려진 미국의 전기공학자, 발명가, 물리학자로 알려진 니콜라 테슬라의 이름에서 따온 기호입니다.자기선속밀도는 자기밀도라고도 하며 곧 자기장의 자체의 표현이기도 합니다. 자기선속밀도는 구체적으로 자기 선속을 단위 면적에 나타낸 것으로써 자기 선속을 자기 선속이 적용되는 일정한 넓이로 나누어 구합니다.

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[SI 유도 단위]전기저항

전기저항은 물체가 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 m2·kg·s-3·A-2, SI 차원 단위는 L2MT-3I-2, 기호는 Ω(Ohm, 옴)입니다.전기저항의 기호 Ω은 옴의 법칙을 발견한 독일의 물리학자 게오르크 옴의 이름에서 따왔습니다.전기저항은 옴의 법칙에 따라 전압에 물체에 흐르는 전류를 나누어 구합니다. 전기저항이 큰 값일수록 전류가 흐르기 어려운 물체입니다.전기저항이 커서 전류를 잘 흐르지 않는 물체를 부도체(不導體)라고 합니다. 마른 나무, 고무, 유리 등은 부도체입니다.반면에 전기저항이 적은 물체는 도체(導體)라고 합니다. 대부분의 금속은 도체입니다. 따라서 금속은 전기를 전달하는 전선.......

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[SI 유도 단위]전도율

전도율은 물질에 전류가 잘 흐르는 정도를 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 s3·A2·m-2·kg-1, SI 차원 단위는 T3I2L-2M-1, 기호는 S(Siemens, 지멘스)입니다.전도율의 기호 지멘스는 금과 은의 전기 도금법을 발명한 독일의 발명가이자 물리학자 에른스트 베르너 폰 지멘스의 이름에서 따온 기호입니다.전도율은 물질에 흐르는 전류에 전압을 나누어 구합니다. 즉, 전기저항과는 역수 관계이며 이 값이 클수록 물질에 전류가 더욱 잘 흐르는 것을 의미합니다.이 관계에 따라 전도율의 기호는 S이외에도 전기저항의 역수 혹은 전기저항의 기호 옴(Ω)을 거꾸로 뒤집어 나타내기도 합니다.

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[SI 유도 단위]전기 용량

전기 용량은 축전기에 전압을 가했을 때 전하를 축적할 수 있는 정도를 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 s4·A2·m-2·kg-1, SI 차원 단위는 T4I2L-2M-1, 기호는 F(Farad, 패럿)입니다.전기 용량의 단위 패럿은 전자기학과 전기화학에 큰 기여를 한 영국의 물리학자이자 화학자인 마이클 패러데이의 이름에서 따온 기호입니다.축전기(capacitor)란 외부에서 전압을 걸었을 때 전하를 모아 저장하는 장치입니다. 축전기는 두 도체판이 서로 분리되어 있는 구조이고 그 사이에 빈 공간이나 절연체로 구성됩니다. 여기에 전압을 걸어주게 되면 음극에는 -전하, 양극에는 +전하가 유도되는데 이로 인해 전기적 인력이 발생하고 전하들이 모여있을.......

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[화학물질]접착제

접착제는 일상생활에서 물건을 붙일 때 사용하는 화학물질입니다.접착제는 대부분 고분자물질로 이루어져 있습니다. 예로부터 접착제로 쓰이는 풀도 포도당 단위체가 길게 연결된 고분자 물질이고 본드, 순간접착제로 불리는 흔히 쓰이는 접착제도 모두 고분자 혹은 고분자를 쉽게 형성할 수 있는 물질로 이루어져 있습니다.접착의 원리 접착의 원리는 접착제의 고분자 물질이 붙이려는 물질 A와 B 사이에서 물리적 결합인 반데르발스 힘으로 결합하는 성질을 통해 다른 물질을 붙이는 것입니다.물리적 접착이 잘 일어나기 위해서는 접착제의 고분자와 접착 물질의 분자구조가 비슷하면 더욱 접착이 잘됩니다. 예를 들어 녹말풀로 종이를 붙.......

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[SI 유도 단위]전압

전압은 양전하와 음전하 사이의 전하가 갖는 전위의 차이입니다. SI 유도 단위는 m2·kg·s-3·A-1, SI 차원 단위는 L2MT-3I-1, 기호는 V(Volt, 볼트)입니다.볼트 기호는 최초의 화학전지를 발명한 이탈리아의 물리학자 알레산드로 볼타의 이름에서 따온 기호입니다.양전하와 음전하 사이에는 전자의 이동으로 전류가 흐릅니다. 전압은 쉽게 말해 전류가 흐르는 세기 정도를 나타내는 물리량입니다.1 V는 1 A의 전류가 도체의 두 점 사이를 흐를 때 소모전력이 1 W일 때 두 점 사이의 전압으로 정의됩니다. 전기를 공급하여 어떤 도체에 전압이 걸리면 전위차가 발생하고 전위가 높은 양극(anode)에서 전위가 낮은 음극(cathode)으로 전류가 흐릅니.......

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[2주기 원소]베릴륨

History- 어원베릴륨의 어원은 베릴륨의 포함된 염이 단맛을 나타내었기때문에 1800년대 베릴륨을 발견했을 당시에는 글루키눔(Glucinum)으로 불려왔습니다. 이후 1957년 연녹색의 광물인 녹주석(beryl)에 주로 포함되어 있었기때문에 금속을 뜻하는 접미사 -ium과 함께 beryllium으로 이름붙여졌습니다.-발견베릴륨이 포함된 녹주석이나 에메랄드는 고대부터 보석으로써 사용되어 왔습니다. 먼 훗날 1798년 프랑스의 화학자 루이 니콜라 보클랭이 녹주석과 에메랄드를 연구하던 중 산화 알루미늄과 비슷한 성질을 가졌지만 엄밀히는 다른 베릴륨염을 발견하였습니다.동시에 루이 니콜라 보클랭은 이 베릴륨염에서 단맛이 난다는 점을 발견하고, .......

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[일반화학]돌턴의 원자론

원자(atom)라는 단어의 어원은 '더 이상 나눌 수 없음'이라는 뜻을 갖는 고대 그리스어 'atomos'에서 유래하였습니다.atomos'더 이상 나눌 수 없음'이후 화학 학문의 발전으로 유럽에서 원자의 개념이 주목받기 시작했고 1802년 영국의 화학자이자 물리학자, 기상학자인 존 돌턴이 화학에서 원소와 원자를 이해하는데 있어 매우 중요한 기준이 되는 '돌턴의 원자론'을 발표하기에 이릅니다.돌턴의 원자론돌턴의 원자론은 당시에 알려졌던 질량 보존의 법칙(law of conservation of mass)과 일정 성분비의 법칙(law of definite proportions)을 설명하기 위해 세워진 학설입니다.질량 보존의 법칙은 프.......

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[일반화학]불확실성

어떤 값은 확실하거나 불확실합니다. 화학에서는 참값과 근삿값으로써 이러한 값을 나타냅니다.참값(true value)는 정확한 값입니다. 사물의 명확한 개수, 단위 변환에 사용되는 환산 인자, 물리 상수 등은 참값입니다.근삿값(approximate value)은 그 값으로 추정되는 불확실한 값입니다. 화학에서 모든 측정값은 개인의 편차나 측정기기의 한계 등으로 정확한 값으로 정의되지 않습니다. 따라서 모든 측정값은 근삿값이며 불확실합니다.정밀도와 정확도정밀도와 정확도는 측정값의 불확실성을 나타내기 위한 척도입니다.정밀도(precision)는 각 측정값이 서로 얼마나 비슷한지를 나타내는 척도입니다. 예를 들어 여러번의 무게 측정에서 측.......

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[일반화학]단위 환산

어떤 물리량은 SI 단위 이외에도 많은 단위로 표현이 가능합니다. 물리량의 차원(dimension)은 모든 단위를 포괄하는 어떤 물리량 자체를 의미합니다.같은 차원 안의 단위들은 다른 단위로 변환이 가능합니다. 이 도구를 환산 인자(conversion factor)라고 합니다.환산 인자는 같은 차원의 같은 양의 단위를 분모와 분자에 각각 표시한 분수 형태의 인자입니다.예를 들어, 1000 cm3과 1 L는 같은 부피 양을 나타내고 위와 같이 2개의 환산 인자로 표현이 가능합니다. 환산 인자를 사용할 때 최종 결과를 나타내는 단위는 분자에, 변환하는 단위는 분모에 위치시켜 변환하는 양을 가진 단위와 곱해서 결과 단위를 얻습니다.때로 결과 단위를 구.......

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[일반화학]유효숫자

모든 측정값은 근삿값입니다. 일반적으로 어떤 단위의 측정에서 눈금으로 표기된 도구가 있을 경우 가장 작은 눈금 간격의 1/10을 유효한 측정의 근삿값으로써 판단합니다.이에 따라 눈금이 있는 도구를 포함한 아날로그, 디지털 계측기를 포함한 모든 측정값의 마지막 자릿수는 항상 근삿값으로써 불확실성을 내포하고 있으며, 이 자릿수가 적을수록 측정의 불확실성이 높습니다. 그에 따라 측정값의 마지막 자릿수를 포함한 모든 값을 측정에서 근삿값으로써 유의미한 값이라고 하여 유효숫자(significant figure)라고 합니다.화학에서 유효숫자를 다루는 데는 몇가지 규칙이 있습니다.유효숫자 규칙 0을 제외한 모든 측정값은 유효숫자입니.......

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[일반화학]물질의 변화

물질은 형태 혹은 조성이 바뀌어 매우 다양하게 변화할 수 있습니다. 이 변화과정에서 물리적 성질이나 화학적 성질이 변합니다.물리적 변화(physical change)는 물질의 형태가 변화하여 물리적 성질이 변화되는 과정입니다. 조성이 변하지 않기 때문에 변화 전·후의 물질은 같습니다.물질의 상변화는 대표적인 물리적 변화 과정입니다. 위의 물을 예시로 물은 고체, 액체, 기체 상으로써 얼음, 물, 수증기의 형태로 변화할 수 있습니다.화학적 변화(chemical change)는 물질의 원소 조성이 변화하는 과정입니다. 화학적 변화는 화학 반응(chemical reaction)이라고도 합니다. 화학 반응이 일어나면 물질은 다른 원소 조성을 갖는 물질로 변.......

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[일반화학]물질의 측정: SI 단위

물질의 특성을 정량적(quatitative)으로 표현하는 것을 측정(measure)이라고 합니다. 측정에는 어떠한 기준이 있고 그 기준은 질량, 길이, 온도 등의 물리량의 단위로써 나타낼 수 있습니다.현재 화학에서 측정하는 대부분의 단위는 SI 단위에 기반한 단위체계를 사용합니다. SI 단위는 국제 단위계(système international d'unités)의 약자로써 현재 전세계의 표준이 되는 단위체계입니다.SI 단위의 기초라고 할 수 있는 SI 기본 단위는 위의 7가지 물리량을 바탕으로 정의되었습니다.SI 기본 단위를 조합하면 모든 유도 단위(derived unit)을 나타낼 수 있습니다. SI 유도 단위란 7가지 기본 단위로 정의된 물리량을 포함하여 유도할.......

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[고분자화학]고분자화학이란?

고분자화학(高分子化學)은 분자량 10000이 넘는 큰 분자인 고분자를 다루는 분야입니다. 구체적으로 고분자의 중합, 구조, 특성 등을 서술하는 학문입니다.고분자화학에서는 주로 탄화수소화합물을 중심으로 한 유기화합물의 고분자 구조에 대해서 다룹니다. 이러한 고분자 물질은 주로 플라스틱, 고무 등의 제품으로 분류되고 복합재료로써 매우 다양한 특성을 갖습니다.고분자의 역사고분자는 학문으로 정의되기 이전에도 자연적으로 존재하거나 인간에 의해 흔히 사용되고 있었습니다. 단백질, 섬유 등은 자연에 이미 존재하는 고분자 물질이고 인위적으로는 독일-스위스의 화학자 크리스티안 쇤베인이 1845년에 발견한 니트로셀룰로오스, 20세.......

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[일반화학]물질의 성질

모든 물질은 어떤 성질(property)를 갖습니다. 성질은 물리적 성질과 화학적 성질 또한 물질의 양에 의존하는 크기 성질과 세기 성질로 구분됩니다.물리적 성질과 화학적 성질물리적 성질(physical property)은 색깔, 냄새, 밀도, 녹는점, 끓는점, 경도 등 쉽게 파악할 수 있으며 주로 물질의 3가지 상(고체, 액체, 기체)과 형태에 관계되는 성질입니다.화학적 성질(chemical property)은 물질이 형태 변화 외에 다른 조성을 갖는 물질로 변화하는 성질을 의미합니다. 즉, 화학 반응(chemical react)과 많은 연관성이 있습니다.장작이 높은 온도에서 산소와 반응하여 숯, 이산화탄소, 물 등으로 변하는 것은 장작을 비롯한 물질이 내포하고 있는.......

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[일반화학]물질의 분류

물질은 물질을 이루는 조성과 물질의 3가지 상으로 각각 분류할 수 있습니다.물질의 조성: 홑원소물질, 화합물, 순물질, 혼합물현재까지 118가지의 원소가 발견되었고, 이 원소들은 고유한 물리적/화학적 성질을 갖고 우주 혹은 지구상에 존재하는 양이 매우 다양합니다. 예를 들어 산소는 지구의 대기, 지각 등에 매우 풍부하게 존재하지만 같은 태양계의 행성인 화성에는 매우 희박하게 존재합니다.대부분의 원소는 다른 원소와 화학적 결합을 통하여 다양한 홑원소물질이나 화합물을 형성합니다.홑원소물질은 단일한 원소가 모여 구성된 물질입니다. 화합물은 2가지 이상의 원소로 구성되고 같은 화합물에서는 구성 원소의 조성이 항상 같습.......

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[물리화학]물리화학이란?

물리화학(物理化學)은 화학의 특성과 움직임을 좌우하는 물리적 특성들을 다루는 학문입니다. 화학은 쉽게 관찰하고 느낄 수 있는 '큰 물질'로 대표되는 벌크(bulk)물질에 대한 거시적 관점(macroscope)과 원자나 분자 정도 크기의 미시적 관점(microscope)으로 특성과 움직임을 나타내는데, 물리화학에서는 이 특성과 움직임을 에너지에 기초한 열역학과 양자역학, 그리고 이 관점을 이어주는 통계역학(statistical mechanics)에 기초하는 맥스웰-볼츠만 분포에 따라 서술하고 이 이론들을 사용하여 해석한 반응속도론으로써 화학반응에서 원자나 분자의 움직임을 알아봅니다.벌크 물질의 에너지: 열역학에너지는 화학 반응, 분자 구.......

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[무기화학]무기화학이란?

무기화학: 모든 것의 화학유기화학이 탄화수소화합물에 기반한 국소적인 영역을 다루는 화학이라면 무기화학은 탄소를 포함하여 대부분의 금속, 비금속 등 모든 원소를 다루는 '모든 것의 화학'이라고 할 수 있습니다.따라서 무기화학은 다른 화학과 많은 연관성이 있습니다. 무기화학에서 주로 다루는 유기금속화학은 금속-탄소 화합물을 주로 다루며, 이 화합물은 많은 유기화학 반응에서 사용됩니다.또한 무기화학은 생화학과 연관되어 의학에도 사용됩니다. 환경화학은 유기화학과 무기화학에 대한 모든 연구를 포함하는 학문입니다.Q&A1. 무기화학을 어떤 원소를 다루는 학문인가?모든 원소(118가지)2. 유기화학과 무기화학을.......

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[일반화학]화학이란?

화학(化學)은 물질의 특성이나 움직임을 연구하는 학문입니다.물질(matter)이란 주위의 양과 공간을 차지하는 모든 것입니다.물질은 색깔, 감촉, 반응성 등의 고유한 특성(property)를 갖습니다. 각 물질은 특성으로 인해 다른 물질과 구분됩니다.화학의 기본 단위:원자와 원소우리 주위에는 셀 수 없이 많은 종류의 물질들이 존재합니다. 거의 대부분의 물질은 118가지 원소의 조합으로 구성됩니다.118가지 원소는 각 원소별로 양성자, 중성자, 전자로 이루어진 물질의 기본 단위체라고 알려진 원자(atom)구조를 갖습니다. 화학에서 다루는 모든 물질은 원자로부터 시작합니다.어떤 원자 구조에서 양성자의 개수가 다름에 따라 원자의 종류가 구.......

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[유기화학]유기화학이란?

유기화학(有機化學)은 탄소와 수소를 기반으로 구성된 유기화합물을 다루는 학문입니다.유기화학에서 가장 중요하게 다루는 것은 바로 화학결합에 따른 원자의 배열 구조입니다. 배열 구조는 모든 화학의 핵심이라고 할 우 있습니다.미국의 물리화학자 길버트 뉴턴 루이스의 이름에서 따온 루이스 구조(Lewis structure)는 유기화학에서 가장 기본이자 핵심이 되는 구조와 결합의 표현 방법입니다.루이스 구조를 그리고 이해함에 따라 더욱 안정적으로 존재하는 유기화합물의 구조를 파악할 수 있습니다.유기화학에서는 구조 이외에도 반응(reaction)이 중요합니다. 유기화학에서 가장 기본이 되는 반응은 산-염기 반응입니다.산-염기 반응을 통.......

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[분석화학]분석화학이란?

분석화학(分析化學)은 화학의 근간이 되는 물질을 분석법, 분석기기, 계산 등을 통해 화학 분석하여 물질의 특성을 직접적으로 알아보는 학문입니다.화학 분석(chemical analysis)은 정량분석과 정성분석으로 구분합니다.정량분석(quantitative chemical analysis)은 화학 물질이 얼마나 많은 양이 있는가를 측정하는 것입니다. 예를 들어 놓여 있는 사과가 있을 때 사과의 개수, 무게, 직경 등을 측정하는 것은 정량분석입니다.정량분석의 결과값은 보다 눈으로 보거나 느껴지는 등 직관적으로 파악할 수 있는 어떤 양을 분석법을 통하여 정확한 수치로 나타낸 것입니다.정성분석(qualitative chemical analysis)은 어떤 원소와 분자들이 이.......

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[물질 사이의 힘]전자 친화도

전자 친화도(EA)는 중성원자구조 혹은 분자에서 전자를 하나 더 받아 방출하는 에너지를 의미합니다. 즉, 음이온이 될 때 방출하는 에너지입니다.중성원자가 전자를 얻어 더욱 안정한 음이온 구조가 되면 원자 내부에 가지고 있던 에너지를 방출합니다. 따라서 전자 친화도를 통한 안정적인 음이온 형성 과정은 발열과정입니다.전자친화도의 양: 음이온 형성전자 친화도의 양이 더 큰 값을 가질수록 원자가 전자를 얻기 용이해집니다.위 도표는 20번까지 원소의 전자 친화도의 양을 나타낸 것입니다. 각 주기별로 비활성기체에 가까워 질수록 전자 친화도가 더욱 커지고 비활성기체에서 급격하게 감소하여 오히려 음의 값을 나타냅니다.전자 친.......

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[Subjects]그리스 문자

화학에서는 그리스 문자를 이용해서 여러 기호나 물리상수 등을 나타냅니다. 모든 그리스 문자의 한글 발음과 용례를 알아보겠습니다.Α α, 알파헬륨 2가 양이온인 알파선(α), 용질이 이온으로 변화하는 정도를 나타내는 이온화도(α)를 나타냅니다.Β β, 베타전자 자체가 방출되는 방사선인 베타선(β)을 나타냅니다.Γ γ, 감마여러 전자기파중에 에너지가 매우 큰 감마선(γ), 빛의 입자성을 표현하는 광자의 기호(γ)를 나타냅니다.또한 정압비열(Cp)과 정적비열(Cv)의 비를 나타내는 비열비(γ)를 나타냅니다.Δ δ, 델타어떤 물리량의 변화량(Δ), d 오비탈의 면대 면 결합인 델타 결합(δ-bond)를 나타냅니다.Ε ε, 엡실론외부 전기장.......

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[물질 사이의 힘]이온화에너지

이온화에너지는 중성원자구조 혹은 분자에서 전자를 떼어내는 데 필요한 에너지입니다. 즉, 양이온을 만드는 데 필요한 에너지를 말합니다.중성원자에서 전자가 이탈하기 위해서는 원자 자체에 전자를 떼어낼 수 있는 열이나 빛 등의 에너지가 공급되어야 합니다. 따라서 이온화에너지를 통한 양이온의 형성과정은 흡열반응(ΔH>0)입니다.이온화에너지(IE)의 양 자체는 전자와 원자핵의 결합력과 같습니다. 따라서 이온화에너지는 내부 전자로 인한 가리움 효과와 그에 따른 유효 핵전하와 많은 연관성이 있습니다. 내부전자의 가리움 효과가 크면 외부의 전자가 더욱 쉽게 이탈할 수 있습니다. 그에 따라서 이온화에너지는 감소합니다. 반.......

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[SI 유도 단위]에너지

에너지는 일을 할 수 있는 능력을 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 kg·m2/s2, SI 차원 단위는 ML2T-2, 기호는 J(Joule, 줄)입니다.에너지 기호 J은 영국의 물리학자이자 에너지 보존법칙을 발견한 제임스 프레스콧 줄의 이름에서 유래한 기호입니다.일에 대한 에너지는 어떤 물질이 한 일에 이동거리를 곱해서 구합니다. 가장 직관적이고 쉽게 계산할 수 있는 에너지는 중력에 의한 위치에너지와 운동에너지입니다.예를 들어 1 kg의 사과가 10 m 높이에 놓여 있을 때, 사과는 중력에 대해 일을할 수 있는 잠재적인 능력을 갖습니다. 이 에너지가 바로 위치에너지입니다.후에 사과를 놓으면 지면을 향해 직접적으로 중력에 대한 힘을 받고.......

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[SI 유도 단위]일률

일률은 단위시간 당 에너지의 양을 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 kg·m2/s3, SI 차원 단위는 ML2T-3, 기호는 W(Watt, 와트)입니다.일률의 단위 W(와트)는 스코틀랜드의 발명가이가 공학자로써 증기기관을 개량하여 산업혁명에 큰 역할을 했던 제임스 와트의 이름에서 유래한 단위입니다.일률은 에너지의 양을 에너지가 쓰인 시간으로 나누어 구합니다. 수식으로 나타내면 일률은 에너지의 시간에 대한 미분값으로 구할 수 있습니다.에너지는 상호 변환될 수 있기때문에 일률은 특히 전기와 밀접한 관련이 있습니다. 1 W는 1 A의 전류와 1 V의 곱으로 표현되는 전기에너지의 시간당 양 즉, 전력과 같습니다.예를 들어 주방에서 사용하는.......

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[SI 유도 단위]전하량

전하량은 양전하와 음전하가 갖는 양을 의미하는 물리량입니다. SI 유도 단위는 A·s, SI 차원 단위는 IT, 기호는 C입니다.전하량의 단위 C(쿨롬)은 프랑스의 물리학자이고 정전기력의 크기를 나타내는 쿨롱의 법칙을 발견한 샤를 드 쿨롱의 이름에서 유래한 단위입니다.전하량은 전자와 양성자의 기본 전하량을 기준으로 SI 기본 단위에서 시간과 함께 전류(A)를 정의하였고, 그에 따라 전하량의 계산은 전류 값에 전류가 흐른 시간을 곱해서 구합니다.전류에 대한 자세한 내용은 아래 게시글을 참조하세요https://blog.naver.com/asparagus_chem/222146909973

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[화학반응]불

불은 태초부터 인간에 의해 발견되고 사용되면서 생활전반에서 매우 유용하게 활용되고 있는 것입니다. 불은 화학적으로 산화발열반응으로써 연료 물질이 산소와 반응할 때 빛과 열, 그리고 연료의 산화생성물을 내놓는 것입니다.불의 3요소불은 산소, 연료, 열의 3가지 조건이 갖춰져야 계속해서 타오를 수 있습니다.- 산소산소는 연료와 함께 산화반응을 일으킬 수 있는 핵심적인 물질입니다. 산소는 연료와 반응하여 주로 이산화탄소와 물, 그리고 불을 느끼게 하는 빛과 열을 방출합니다.산소는 지구의 대기에 풍부하게 존재하고, 또한 분자구조에 산소를 다량 포함하고 있는 산화성고체(아염소산/HClO4, 과망간산칼륨/KClO4)등은 산소의 원.......

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[2주기 원소]리튬

History- 어원리튬의 어원은 1818년 스웨덴의 화학자 옌스 야코브 베르셀리우스가 그리스어로 '돌'을 뜻하는 'lithos'와 알칼리금속의 접미사 -ium을 합쳐 만든 단어입니다.당시 식물과 동물에서 이미 다른 알칼리 금속(Na, K)이 발견이 되었기 때문에, 따로 광석에서 유래했다고 하여 이 이름을 지었습니다.- 발견1800년 브라질의 화학자이자 정치가 조제 보니파시우가 1800년 스웨덴의 우퇴(Utö)섬에서 리튬이 포함된 광물인 하얀 빛을 띄는 엽장석(petalite, LiAlSi4O10)을 발견하였습니다.그 후 1817년 스웨덴의 화학자 요한 아우구스트 아르프벳손이 이 광석을 연구하던 중 새로운 원소를 발견하게 됩니다. 당시.......

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[SI 유도 단위]압력

압력은 어떤 단위 면적 당 가해지는 힘입니다. SI 유도 단위는 kg·m-1·s-2, SI 차원 단위는 ML-1T-2이고 기호는 Pa(Pascal, 파스칼)입니다.압력의 기호 Pa은 프랑스의 심리학자, 수학자, 물리학자, 발명가, 작가 등 여러 분야에서 뛰어난 업적을 남긴 블레즈 파스칼에 이름에서 유래한 기호입니다.일반적인 고체와 액체 물질의 압력은 어떤 힘에 힘이 가해지는 면적을 나누어 구합니다. 그에 따라 가해주는 힘이 강하거나 가해지는 면적이 적을수록 압력은 강해집니다.물질에 어떤 압력을 강하게 가하면 물질을 변형하거나 분리할 수 있습니다. 예시로 요리를 할 때 칼을 이용해서 음식재료를 쉽게 썰 수 있는 것은 칼에 가해지는 힘에 비해 칼이.......

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[SI 유도 단위]주파수

주파수 또는 진동수는 주기적인 현상이 진행되면서 몇 번 진동했는가를 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 s-1, SI 차원 단위는 T-1, 기호는 Hz(Hertz, 헤르츠)입니다.주파수 기호의 어원은 전자기학에서 큰 업적을 남긴 독일의 물리학자 하인리히 루돌프 헤르츠의 이름에서 따온 말입니다.주기적인 현상은 전자기파, 소리 등의 직선으로 나아가는 파동이 대표적입니다. 주파수(周波數)라는 의미는 이러한 파동이 앞으로 나아갈 때 진동하는 수를 의미합니다.파동이 진행될 때 최고 높이의 지점을 마루, 최저 높이의 지점을 골이라고 합니다. 파장이 마루와 마루 혹은 골과 골을 지나면 동일한 파장이 다시 시작됩니다. 이 하나의 반복단위.......

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[1주기 원소]헬륨

History- 어원'Helium'이라는 단어의 어원은 그리스어로 태양을 의미하는 'Helios'에서 유래했습니다. 헬륨은 1868년 영국의 천문학자 노만 록키어와 화학자 에드워드 프랭클랜드가 함께 태양의 스펙트럼을 연구하던 중 새로운 원소를 발견하였고 이를 태양에서 유래하였다고 하여 'helios'로 이름붙였고, 당시 헬륨은 알칼리 금속으로 가정했기 때문에 알칼리 금속의 접미사 -ium과 합쳐 helium으로 명명되었습니다.- 발견헬륨의 첫 발견은 1868년 8월 프랑스의 천문학자 쥘 얀센이 개기일식중에 태양의 스펙트럼을 연구하던 중 587.49 nm의 파장 영역에서 밝은 노란색 띠 영역을 검출하였습니다.이 선은 처음에.......

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[물질 사이의 힘]유효 핵전하

원자는 양성자와 전자 간의 전자기상호작용에 따른 인력에 의해 구성됩니다. 양성자는 +1 e의 전하량, 전자는 -1 e의 전하량을 갖고 전하의 균형을 이루고 결합되어 있습니다. 특히 양성자와 전자가 같은 수로 구성되어 전체 전하량이 0으로 상쇄되는 원자 구조를 중성원자라고 합니다.이 조합에서 전자 1개를 기준으로 원자핵에 포함된 양성자의 전체 전하량에 대해 한 개의 전자가 느끼는 전하를 핵전하라고합니다. 일반적으로 원자의 핵전하는 양성자의 수와 같습니다.그러나 수소를 제외한 원자구조에서는 모든 전자가 핵전하를 서로 같은 값으로 가질 수 없습니다.원자를 구성하는 양성자와 전자의 수가 많아지면 인력과 함께 같은 전하끼.......

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블로그 소개글

- Chemistry화학 전반에 걸쳐있는 개념들을 Story 형식으로 묶어 정리하는 part입니다.- 부록Chemistry part에서 화학 외적인 부분 혹은 추가로 보충설명이 필요한 것들을 묶은 part입니다.- Elements수소부터 오가네손까지 118가지 원소에 대해 정리하는 part입니다.- 생활속의 화학일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 여러 현상들을 화학적 접근방법을 통해 서술하는 part입니다.- Subjects대학에서 배우는 6가지 화학 전공과목(일반화학, 유기화학, 분석화학, 물리화학, 무기화학, 고분자화학)에 대해서정리하는 part입니다.

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[SI 유도 단위]힘

힘(Force)은 어떤 물질의 운동이나 방향, 구조를 변화시키는 상호작용을 말합니다. SI 유도 단위는 kg·m/s2, SI 차원 단위는 MLT-2, 기호는 N(Newton, 뉴턴)입니다.힘의 기호 N은 영국의 수학자이자 물리학자이며, 그 유명한 만유인력의 법칙을 발견한 아이작 뉴턴의 이름에서 따온 기호입니다.힘은 질량과 가속도의 곱으로 표현됩니다. 따라서 1 N은 질량 1 kg의 물체를 가속도 1 m/s2로 움직이게 하는 힘입니다. 힘은 가속도와 함께 양과 방향성을 함께 갖는 벡터입니다. 어떤 힘에 의해 가속도가 붙은 물질은 운동방향이 바뀔 수 있습니다. 간단한 예시로 나무에 매달려 있는 사과는 중력가속도를 받아 바닥으로 향합니다.힘은 사과가 바닥에.......

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[Subjects]화학 교과목 개요

일반화학(General Chemistry)일반화학은 대학에서 배우는 모든 화학중에 가장 기본이 되는 화학교과목입니다. 유기화학, 물리화학, 무기화학 등 폭넓은 화학분야에 대하여 넓은 범위에서 기초를 배우는 교과목입니다.유기화학(Organic Chemistry)유기화학은 유기화합물(주로 C-H, hydrocarbon)을 다루는 교과목입니다. 주로 유기화합물의 반응을 기초로 하여 오비탈, 반응, 메커니즘, 구조 분석(NMR)등에 대해서 배우는 교과목입니다.분석화학(Analytical Chemistry)여러 화학물질을 실험을 통해 분석하고 해석(계산)하는 방법을 다루는 교과목입니다. 각종 화학분석기기의 원리, 물질의 측정 및 분석법, 수식을 활용한 계산 등을 주로 배우는 교.......

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[1주기 원소]수소

History- 어원수소(水素)는 물에서 비롯한 원소라는 뜻입니다. 영문명 'hydrogen'은 독일어로 '물을 만든다'라는 뜻의 Wasserstoff에서 유래했으며 1783년 프랑스의 화학자 앙투안로랑 드 라부아지에가 'hydrogen'이라는 이름을 붙였습니다. 영단어 자체로도 '물'을 뜻하는 hydro-와 '창조하다'라는 의미의 접미사인 -gen이 합쳐져 '물의 창조'라는 의미를 갖습니다.- 발견 이름이 붙여지기 전 최초의 수소는 1671년 영국의 자연철학자, 화학자, 물리학자, 발명가인 로버트 보일이 철과 묽은산을 이용한 반응에서 어떤 가스를 발견하였습니다.그 후 1766년 영국의 화학자이자 물리.......

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[화학반응]제설

추운 겨울날에는 눈이 많이 내립니다. 눈은 기온이 낮을 때 구름에 포함된 물이 얼음 결정으로 얼어서 하얗게 내리는 것입니다.제설(除雪)은 눈을 덜어내어 치우는 행위를 말합니다. 위의 사진과 같이 눈이 많이 쌓여있으면 생활에 많은 불편함을 초래하기 때문에 반드시 제설이 필요합니다.제설의 방법으로는 물리적으로 눈삽이나 넉가래등을 활용하여 치우는 방법과 화학적으로 염화칼슘(CaCl2)과 같은 물질을 활용해서 얼음을 물로써 융해시켜 제거하는 방법이 있습니다.염화칼슘을 이용하여 화학적으로 제설하는 방법은 염화칼슘의 3가지 특성을 이용합니다.조해성염화칼슘을 조해성을 갖고 있는 물질입니다. 조해성(潮解性)이란 흡습성이 뛰.......

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[물질 사이의 힘]전자기 상호작용

전자기 상호작용은 양전하와 음전하 사이의 척력이나 인력입니다. 이 힘은 광자가 매개합니다.전자기 상호작용은 전하를 갖는 두 물질 사이에서 광자를 주고 받으며 일어납니다. 전하란 양과 음으로 서로 상대적인 개념입니다.같은 전하끼리는 서로를 밀쳐내는 척력이, 서로 다른 전하끼리는 서로를 당기는 인력이 작용합니다.대부분의 전자기상호작용은 양성자와 전자 간에서 일어납니다. 양성자와 전자는 인력으로 구성됩니다. 이 힘을 통해 원자가 구성됩니다.전자기상호작용은 원자를 이루는 정도의 거리에서 약한 상호작용보다는 강하고 강한 상호작용 및 핵력보다는 약한 세기를 갖습니다. 그에 따라 원자핵보다 작은 크기에서 같은 전하를.......

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[물질 사이의 힘]핵력

핵력은 원자핵 내의 양성자와 중성자가 결합하는 힘입니다. 이 힘은 중간자로 알려진 파이온이 매개하는 힘입니다.파이온으로 비롯한 핵력은 일본의 이론물리학자인 유카와 히데키가 1935년 파이온의 존재를 이론적으로 예측하면서 증명되었습니다. 그 후 양자색역학(quantum chromodynamics, QCD)에 따른 강한 상호작용이 정립되면서 핵력은 강한 상호작용과 많은 연관성을 나타내는 힘인 것이 밝혀졌습니다.현재까지 알려진 핵력은 강한 상호작용으로 유도되는 힘이기 때문에 잔류 강한 상호작용(residual strong interaction)이라고도 합니다. 앞서 강한 상호작용은 쿼크들이 글루온을 주고 받으며 색전하를 중성으로 유지할 때 형성되는 힘이.......

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[SI 유도 단위]휘도

휘도(輝度) 혹은 광휘도(光輝度)는 광원 자체의 단위 면적에서 발산하는 빛의 세기를 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 cd/m2, SI 차원 단위는 JL-2, 기호는 Lv입니다.휘도의 측정은 광원의 특정 넓이에서 나오는 빛의 세기(cd)를 넓이로 나누어 구합니다.직관적으로 휘도가 높으면 더욱 밝게 보입니다. 일반적인 모니터에서 발산되는 빛의 휘도는 50~300 cd/m2이고, 정오의 태양은 약 1.6×109 cd/m2입니다.휘도는 주로 디스플레이 산업에서 많이 쓰이는 단위입니다. 그에 따라 디스플레이 산업에서는 cd/m2를 니트(nit)라는 기호로 쓰기도 합니다.

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[화학물질]치약

치약은 치아를 청결하게 하고 연마하는 목적으로 만들어진 화학물질입니다.치약의 주성분은 절반 이상이 연마제로 구성되어 있습니다. 연마제는 치아에 부착된 치석을 제거하고 광택을 주는 역할을 합니다.치아를 둘러 싼 법랑질의 모스 굳기는 5입니다. 따라서 연마제는 그보다 낮은 모스 굳기 3 혹은 그 이하의 물질이 사용되고 또한 연마제는 수용액상에서 약산성, 중성, 약알카리성을 가져 치아에 해가 없는 물질이어야 합니다. 그에 따라 치약의 연마제로써 탄산칼슘(CaCO3)이나 수산화알루미늄(Al(OH)3)등이 사용됩니다.치약을 사용할 때 물에 묻혀 사용하는 경우가 있는데 이는 잘못된 사용방법입니다.CaCO3(s) + H2O(l) → Ca2+(aq) + CO.......

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[화학반응]마이야르 반응

마이야르 반응은 1912년 프랑스의 내과 의사이자 화학자인 루이 카미유 마이야르가 단백질 생합성을 시도하다가 발견한 반응입니다.마이야르 반응은 식품에서 매우 중요한 화학반응으로써, 환원당과 아미노산의 반응으로 갈색의 색소(melanoidin)가 만들어지고 음식에 감칠맛(umami taste)을 내는 반응입니다. 환원당은 동·식물의 DNA에 존재하고, 아미노산은 단백질을 이루는 구성물질입니다. 따라서 마이야르 반응은 된장 혹은 고추장의 발효 과정, 구운 빵과 고기, 커피 등 많은 동·식물로 이루어진 음식의 제조 과정에서 일어나는 반응입니다.마이야르 반응은 저온에서도 천천히 일어나지만(된장/고추장의 발효 등), 175 ~180 사이의 온.......

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[화학반응]캐러멜화

캐러맬화는 식품 조리에서 설탕이나 포도당 등의 당이 높은 온도에서 가열될 때 갈변하면서 캐러맬 특유의 맛과 향을 내는 화학반응입니다. 흔히 간식으로 먹는 캐러멜을 만드는 반응입니다.마이야르 반응과 다른점은 설탕과 같은 '당'만이 높은 온도에서 변화하는 과정입니다. 캐러멜화를 이용한 가장 대표적인 음식은 바로 달고나입니다.이 외에도 캐러멜화는 양파와 같이 당이 많이 들어간 채소를 고온에서 볶을 때, 잼을 만들 때 등 다양한 음식 조리에서 나타나는 반응입니다.캐러멜화를 흔히 쓰이는 설탕을 예로 더욱 자세히 알아보겠습니다. 설탕을 160 이상에서 가열하면 캐러맬화가 진행되면서 더 작은 분자량을 갖는 과당.......

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[화학물질]소독제

소독(消毒)이란 '독을 없애다'라는 의미로써 병을 일으키는 세균(Bacteria), 바이러스등의 병원균을 죽이는것을 말합니다.최근 코로나바이러스(COVID-19)로 인해 소독에 대해서 더 많은 관심을 가지게 됩니다. 화학적으로 소독이란 용해와 산화로써 병원균을 효과적으로 사멸하는 것입니다.용해 용매를 이용한 용해에 대해서 알아보겠습니다.like dissolves like용해와 관련된 화학에서 매우 유명한 문장인 '비슷한 것은 비슷한 것을 녹인다'라는 의미입니다. 화학에서 구조가 비슷한 물질은 서로 잘 융화되는데, 이 과정이 용해입니다. 용해를 이용한 소독은 병원균을 제외한 생물에게는 큰 해가 없는 방법입니다.COVID-1.......

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[SI 유도 단위]넓이

넓이 또는 면적은 이차원 공간의 크기를 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 m2 SI 차원 단위는 L2입니다.넓이는 이차원 공간 안에서 사각형, 원, 삼각형, 부채꼴 등 다양하게 나타날 수 있고, 측정은 길이를 기반으로 각 넓이를 구하는 공식 혹은 적분으로 구합니다.SI 유도 단위와 같이 쓸 수 있는 넓이 단위는 다음과 같습니다.

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[반물질]강입자

강입자(強粒子)는 강한 상호작용과 연관되는 물질입니다. 쿼크와 반쿼크, 글루온으로 구성됩니다. 모든 강입자는 글루온이 매개하는 강한 상호작용으로 결합되어 있습니다.강입자는 중입자와 중간자로 구분됩니다. 먼저 중입자(重粒子, baryon)는 '무거운 입자'라는 뜻으로써 쿼크 3개와 글루온으로 구성되는 입자입니다. 원자의 구성성분인 양성자와 중성자, 반물질인 반양성자와 반중성자가 대표적인 중입자입니다.여기에서 쿼크의 조합에 대해서 주목하면 쿼크와 반쿼크는 3가지 색전하쌍을 가지고 결합합니다. 이 상태를 색전하가 '중성'이라고 표현하고 따라서 색전하가 중성이 되기 위한 구성으로써 위의 중입자와 같.......

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[SI 유도 단위]부피

부피 혹은 체적은 3차원 공간의 크기를 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 m3이고 SI 차원 단위는 L3입니다.부피의 측정은 길이를 기반으로 넓이 공식 혹은 좌표공간, 원통좌표계, 구면좌표계에 측정하고자 하는 3차원 물체를 계산식으로 정리하여 적분해서 구합니다.SI 유도 단위와 같이 사용되는 부피 단위는 L입니다. 특히 화학에서는 용액의 양 등을 나타낼 때 m3보다 더욱 자주 쓰이는 단위입니다.

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[물질 사이의 힘]강한 상호작용

원자를 구성하는 양성자와 중성자는 각각 3개의 쿼크와 글루온이 매개하는 강한 상호작용에 의해 구성됩니다.강한 상호작용은 양자색역학(quantum chromodynamics, QCD)에 따라 쿼크의 3가지 색전하가 원천이 되어 보손인 글루온이 쿼크 사이에서 작용하는 힘입니다. 색전하는 Red, Green, Blue(3원색)으로 표현됩니다.주의할 점은 색전하는 단순 표현일 뿐 실제 쿼크의 색은 알 수 없습니다.색전하는 서로 다른 3가지 색이 모두 모여있어야 색전하가 '중성(혹은 흰색)'으로써 어떤 물질을 구성할 수 있습니다. 따라서 쿼크는 일반적으로 3개의 쌍으로 구성됩니다.이와 같이 색전하가 모여 있는 힘을 색력(色力)이라고도 표현합니다.......

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[SI 유도 단위]속력과 속도

속력(speed)과 속도(velocity)는 비슷하지만 다른 개념입니다. SI 유도 단위는 m/s, SI 차원 단위는 LT-1로써 단위 표현은 모두 같습니다.먼저 속력(speed)은 어떤 물체의 이동거리를 시간으로 나눈 값입니다. '얼마나 빠르게 이동했는가'를 나타내는 물리량입니다. 직선, 곡선 경로 등에 상관 없이 총 이동거리에서 이동한 시간을 나누어 구합니다. 이렇게 구한 속력을 평균속력이라고 합니다. 속력은 따로 기호를 갖지 않습니다.속도(velocity)는 어떤 물체의 변위를 이동시간으로 나눈 값입니다. 변위는 시작점에서 도착지점까지 직선으로 최단거리를 의미합니다. 만약 시작점과 도착지점이 같을 경우 변위는 0이 됩니다.따라서 속.......

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[SI 유도 단위]가속도

가속도는 시간에 따라 속도가 변하는 정도를 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 m/s2, SI 차원 단위는 LT-2, 기호는 'a'입니다.가속도의 계산은 속도의 차이를 시간으로 나누어 구합니다. 이렇게 구한 가속도를 평균가속도라고 합니다.가속도는 속도에서 유래하기 때문에 벡터입니다. 그에 따라 0을 포함하여 양의 값과 음의 값을 모두 가질 수 있습니다.물질이 가속도를 갖게 되면 시간에 따라 속도가 변하기 때문에 직관적으로 파악하면 점점 빨라지거나 느려집니다. 점점 빨라지는 물질의 움직임은 가속도가 0보다 크고, 느려지는 물질은 가속도가 0보다 작습니다. 이와 같이 가속도를 갖는 물질의 운동을 가속도운동이라고 합.......

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[SI 유도 단위]밀도

밀도는 물질의 조밀한 정도를 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 kg/m3, SI 차원 단위는 ML-3입니다. 기호는 ρ입니다. 밀도는 물질의 질량을 물질이 차지하는 부피로 나누어 구합니다.물질의 배열구조로 인해 일반적으로 밀도는 고체>액체>기체 순으로 큽니다. 상온(약 20 )에서 가장 큰 밀도를 갖는 고체 원소는 오스뮴(Os)입니다. 상온에서 가장 밀도가 작은 고체 원소인 리튬(Li)보다 약 42배 큰 밀도를 갖습니다.큰 밀도를 갖는 고체는 적은 밀도를 갖는 고체보다 같은 부피를 기준으로 실제 질량을 측정하지 않아도 체감상 매우 무겁게 느껴집니다. 또한 밀도의 SI 유도 단위는 kg/m3이지만 고체에서는 질량과 부피 모두 너무.......

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[물질 사이의 힘]약한 상호작용

약한 상호작용은 W±보손과 Z보손(W/Z 보손)을 매개로 하여 한 페르미온이 다른 페르미온으로 변하거나 새롭게 생성되는 힘입니다.약(弱)한 상호작용은 강(强)한 상호작용을 기준으로 약 1013배 작은 힘이라는 점에서 유래했습니다.약한 상호작용은 화학변화와 같이 페르미온과 W/Z보손이 생성되고 소멸되는 과정으로 나타낼 수 있습니다. 대표적으로 4가지 경우가 있습니다.첫째로 약한 상호작용은 페르미온 중 쿼크의 맛깔과 전하를 변화시킵니다. 맛깔을 바꾸는 약한 상호작용은 W±보손이 관여합니다. W±보손은 ±1의 전하를 갖는데 그에 따라 약한 상호작용에 의해 한 쿼크가 W±보손을 방출하거나 혹은 흡수하면서 그에 상응하는 쿼크의 맛깔.......

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[SI 유도 단위]농도

농도는 용액을 구성하는 용질의 양을 나타내는 물리량입니다. SI 유도 단위는 mol/m3, SI 차원 단위는 ΘL-3입니다.농도는 용질의 개수(mol)를 용액의 부피로 나누어서 구합니다. 이 농도는 특히 화학에서 가장 빈도높게 사용하는 농도로써, 몰농도입니다. 부피 단위는 m3대신 L로 정의되어 있습니다.이 외에도 혼합기체, 고체 혼합물의 농도를 나타내는 많은 종류의 농도 단위가 있습니다.백만분율과 십억분율은 각 나라에서 million과 billion이 나타내는 의미가 다르기 때문에 사용이 권장되지 않습니다. 아래 게시글을 참고하시면 됩니다.https://blog.naver.com/asparagus_chem/222171256516용질의 당량은 용액 속에 용질이 녹았을 때 용질.......

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[기타 단위계]야드파운드법

야드파운드법(Imperial units)은 고대 로마의 화폐체계, 약제의 무게를 재던 아포테카리스 체계(Apothecaries' system)와 관련되어 1824년 영국 제국에서 정의된 유서깊은 단위체계입니다. 20세기 이후 전세계적으로 미터법이 채택되었지만 여전히 야드파운드법은 미국단위계와 함께 전세계적으로 미터법에 근간한 국제단위계 다음으로 관습적으로 많이 쓰이는 단위체계입니다. 야드파운드법의 특징으로는 국제단위계와 달리 한 물리량(길이, 질량, 부피 등)에 여러 단위가 존재합니다.야드파운드법은 미터법과 비교하면 정확한 기준(원기)이 없이 발 길이, 곡물의 무게 등으로 모호한 기준으로 단위가 정해졌습니다. 그에 따라 1959년 국제.......

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[기타 단위계]척관법

척관법(尺貫法), 척근법(尺斤法) 혹은 척간법(尺間法)이라고도 불리는 단위체계는 고대 중국에서 시작하여 한국, 일본 등 동아시아 권역에서 널리 사용된 단위체계입니다.척관법은 중국의 진한시대(기원전 221년 - 기원전 207년)이후로 정착되었습니다. 척관법의 기준이 되는 원기는 신체 일부, 자연물, 황금종 등을 이용하여 제작되었습니다. 이 기준은 나라마다 조금씩 달라서 현재의 국제단위로 환산하면 1 근의 경우 한국은 600 g, 중국은 500 g 등으로 동아시아권 전역에서 통일된 단위체계는 아니었습니다. 또한 척관법은 다른 단위계와 달리 2개 이상의 차원으로 이루어진 단위가 없습니다.한국에서는 고려시대부터 이 제도를 따라서 단위.......

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[기타 단위계]미국 단위계

미국 단위계(United States customary units, USCS or USC)는 1832년 미국에서 공식화된 이후 현재까지 국제단위계 다음으로 널리 사용되고 있는 단위체계입니다. 미국 단위계는 영국에서 정의된 야드파운드법에 기반을 두고 있습니다. 현재까지 공식적으로 국제단위를 채택하지 않는 국가는 세 나라(미국, 라이베리아, 미얀마)입니다. 미국 단위계가 국제단위계에 이어 전세계적으로 가장 많이 쓰이는 단위계인 이유는 미국의 국제적인 위상에 따른 것입니다.1975년에 미국 정부는 미터법을 통과시켜 단위계를 통합하고자 했지만 국민들의 단위 인식(야드파운드법), 측정 기구 변환 등의 문제로 인해 현재까지도 미국의 산업, 생활, 과학, 의학.......

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[기타 단위계]비(非)SI 단위

국제단위계로써 공식적으로 인증받지는 못했지만 국제단위계와 함께 쓰는것이 용인된 몇 가지 단위가 있습니다. 그 단위에 대해서 알아보겠습니다.시간 단위는 우리가 일상생활에서 흔히 쓰는 분, 시, 일이 국제단위인 초와 혼용해서 쓰는것이 용인됩니다. 초 보다 훨씬 긴 시간을 나타낼 때 사용합니다.길이 단위는 원자의 크기를 나타내는 매우 작은 길이 단위인 옹스트롬과 우주의 거리를 나타내는 천문단위가 혼용해서 쓰입니다. 야드파운드법에서 쓰이는 해리도 해양 및 항공분야에서 쓰이기 위해 국제단위와 혼용해서 쓰이는 단위입니다. 옹스트롬은 스웨덴의 물리학자 안데르스 요나스 옹스트룀의 이름에서 따온 단위입니다.원자 질량 단.......

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[물질의 측정]SI 단위 표기법

1. 모든 숫자는 일의 자리를 기준으로세 자리씩 띄어서 표기합니다.111222333 m (X)111 222 333 m (O)소수가 포함될 경우 소수점을 기준으로 하여 3자리씩 띄어 씁니다.3 543 543.548 24 J소수점 전후로 숫자가 4자리일 때는 붙여써도 됩니다.1234.5678 mol (O)123 456.7890 mol (O)1234.567 890 mol (O)쉼표는 사용하지 않습니다.123,456,789 m (X)2. 숫자와 영어로 쓰인 단위는 띄어 씁니다.1000kg (X)1000 kg (O)이 외의 한글이나 기호로 된 단위는 붙여써도 됩니다.20미터, 60˚3. 단위는 하나만 사용하는것을 원칙으로 합니다.10 000 mkg (x)10 kg (O)4. 영어로 된 단위는 반드시 대문자와 소문자를 구분해서 씁니다. 구분해서 사용하.......

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[일반화학]Chapter. 1 서론-1.2 물질의 분류

물질은 크게 기체, 액체, 고체 등의 물리적 상태와 물질을 이루는 조성으로 분류합니다.물질의 상태: 고체, 액체, 기체 물질은 고체, 액체, 기체의 3가지 모양으로 존재합니다. 이 모양을 물질의 상태(state of matter)라고 합니다.고체(solid)는 일정한 모양과 부피를 갖고 단단합니다. 분자수준에서 관찰하면 고체는 물리적 결합으로 매우 단단하게 결합되어 있고 일정한 배열을 이룹니다. 고체 분자는 제자리에서 조금씩만 움직일 수 있습니다.액체(liquid)는 담겨있는 용기와 관계 없이 일정한 부피를 갖지만, 특별하게 정해진 모양을 갖지 않습니다. 액체 분자는 고체와 마찬가지로 촘촘하게 모여있지만 빠르게 움직일 수 이습니다. 이.......

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[일반화학]Chapter. 1 서론-1.3 물질의 성질

물리적 성질과 화학적 성질모든 물질은 물리적 성질과 화학적 성질을 가지고 있습니다.물리적 성질(physical property)는 물질의 고유성과 조성을 바꾸지 않아도 알 수 있는 성질입니다. 색깔, 냄새, 밀도, 녹는점, 끓는점, 경도 등이 물리적 성질입니다.화학적 성질(chemical property)는 물질이 변하거나, 화학 반응(chemical react)를 하거나 또는 다른 새로운 물질을 생성하는 것을 나타냅니다. 연료가 산소와 반응하여 연소하는 가연성은 대표적인 화학적 성질입니다.세기 성질과 크기 성질물질의 양과 관계되어 물질의 양에 상관 없는 성질을 세기 성질(intensive property)이라고 합니다. 물질의 압력, 온도, 화합물의 농도, 밀도, 녹는.......

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[유기화학]Chapter. 1 구조와 특성-서론

구조와 특성구조는 모든 화학의 핵심입니다. 물질의 특성은 원자의 배열 구조로 결정됩니다. 유기화학의 첫 장은 유기화합물의 구조와 특성의 관계에 대해서 알아봅니다.유기화학에서 Lewis 구조는 분자의 구조와 결합에 대한 가장 근본적인 이론입니다. 이 이론에 따라 더욱 안정적인 분자구조를 알 수 있습니다.1장에서는 구조적인 관점에서 산-염기 화학의 기초를 알아보고 그에 따라 구조와 특성 사이의 핵심 관계를 파악합니다. Q&A1. 모든 화학의 핵심은 무엇인가?구조2. 구조와 결합에 대한 가장 근본적인 이론은 무엇인가?Lewis 구조참고문헌※ 해당 포스팅의 서술구조와 내용은 위의 서적을 참고하였습니다.

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[분석화학]Chapter. 0 분석 과정-서론

화학 분석화학 분석은 크게 2가지로 구분할 수 있습니다.정량분석(quantitative chemical analysis)은 화학 물질이 얼마나 많은 양이 있는가를 측정하는 것입니다. 예를 들어 놓여있는 사과가 있을 때 사과의 개수, 무게, 직경 등을 측정하는 것은 정량분석입니다.정량분석의 결과값은 보다 눈으로 보거나 느껴지는 등 직관적으로 파악할 수 있는 어떤 양을 분석법을 통하여 정확한 수치로 나타낸 것입니다. 정성분석(qualitative chemical analysis)는 어떤 원소와 분자들이 이 화학물질에 포함되어 있는가를 밝혀내는 것입니다. 사과에 말산, 과당, 구연산 등의 많은 화합물이 포함된 것을 확인하는 것이 바로 정성분석입니다.정성분석은 보.......

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[물리화학]프롤로그-에너지, 온도 그리고 화학

에너지: 열역학과 양자역학에너지는 분자 구조, 반응 또는 여러 과정들을 알아보기 위해 화학 전반에 걸쳐 사용되는 개념입니다. 에너지는 물질의 운동, 결합(화학), 전기, 빛, 열 등으로 다양하게 나타납니다.에너지는 다른 형태로 변환될 수 있습니다. 한 형태에서 다른 형태의 에너지 변환은 열역학에 의해 설명됩니다. 이 법칙은 매우 많은 수의 원자나 분자로 구성되는 벌크 물질에 적용됩니다.열역학은 몇가지 법칙을 기반으로 서술됩니다. 열역학 제 1법칙은 변환에 관련된 에너지의 총량에 대한 법칙입니다. 또한 열역학 제 2법칙은 그 에너지의 분산에 대한 법칙입니다.벌크 물질을 구성하는 개별적인 원자와 분자의 에너지를 설명하기.......

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[무기화학]Chapter. 1 무기화학 소개-1.1 무기화학이란?

무기화학: 모든 것의 화학유기화학은 탄화수소화합물의 화합물을 다루는 학문으로써 국소적인 영역을 다룬다면 무기화학은 탄소를 포함하여 거의 금속, 비금속 등 모든 원소를 다루는 '모든 것의 화학'이라고 할 수 있습니다.유기화학과 무기화학을 잇는 유기금속화학은 금속-탄소 화합물을 주로 다루며, 이 화합물은 많은 유기화학 반응의 촉매로써 작용합니다.또한 무기화학은 생화학과 연관되어 생물무기화학(bioinorganic)으로써 의학에 많은 응용이 됩니다. 환경화학은 무기화학과 유기화학에 대한 모든 연구를 포함합니다.결론적으로, 무기화학은 거의 모든 화학분야와 연관될 정도로 방대합니다. 그에 따라 거의 무한에 가까운.......

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[일반화학]Chapter. 1 서론-1.1 화학 연구

화학이란?화학은 물질의 특성이나 움직임을 다양하게 연구하는 학문입니다.물질(matter, substance)은 모든 것을 구성하는 것으로써, 특정한 양과 공간을 차지합니다.물질은 고유한 특성(property)을 갖고 있습니다. 어떻게 보이는 지, 어떻게 만져지는 지 등 인지할 수 있고 또한 다른 물질과 구분되는 성질을 갖고 있습니다.우리 주위에는 매우 다양한 물질들이 존재합니다. 흔히 접할 수 있는 모든 물질은 118가지 원소(element)의 조합에서 비롯됩니다.화학:원자와 분자118가지 원소는 각 원소별로 양성자, 중성자, 전자로 이루어진 특정한 원자(atom)구조를 갖습니다. 화학에서 다루는 물질은 원자로부터 시작합니다.https://blog.naver.com.......

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