partⅠ 물질의 구조

1. 원자 구조와 주기율

   1-1. 원자는 무엇으로 구성되어 있을까?

   1-2. 주기율표는 어떤 기준으로 만들었을까?

   1-3 개념확인/응용

2. 물질의 변화

   2-1. 물질의 양은 어떻게 나타낼까?

   2-2. 물질의 변화를 어떻게 표현할까?

   2-3 개념확인/응용

3. 화학 결합

   3-1. 원자들의 만남에는 어떤 원리가 있을까?

   3-2. 어떤 분자들이 극성을 나타낼까?

   3-3. 왜, 화합물은 이런 구조를 이루고 있을까?

   3-4 개념확인/응용

4 STS 창의력 기르기

5 과학 글쓰기

6 직업 엿보기

 

인터넷이 안될 때

동기부여 영상 - 나 자신 ▶ Be Your Self(5분 13초)

  • 화합물이 어떤 결합의 원리로 형성되는지를 이해할 수 있다.

   • 화합물을 이루는 결합의 종류와 그 특징을 설명할 수 있다.

그림 I-24 다스와 몰

• 원자나 분자처럼 매우 작은 알갱이를 포함한 물질의 양을 나타내는 단위
• 1몰 : 6.02×10²³개의 분자 또는 화학식 단위를 포함한 물질의 양
• 6.02×10²³ = 아보가드로(Avogadro)수
• CO₂ 1mol은 6.02×10²³개의 분자로 구성
• H₂O 1mol은 2mol의 H원자와 1mol의 O원자로 구성

 

1. 암모니아(NH₃) 4몰 중에는 수소원자가 몇 개 있는가?

• NH₃ 1mol : NH₃ 분자가 6.02 ×10²³ 개
• NH₃ 4mol:  NH₃  분자가 4 ×  6.02 × 10²³ 개
• NH₃ 1분자: N원자 1개, H원자 3개로 구성
• N 원자수 =4 × 6.02 x 10²³  = 2.408 × 10²⁴
• H 원자수 = 3 × 4 x  6.02 x 10²³  = 7.224 × 10²⁴

 2. 황 분자 속에는 황 원자가 8개 들어있다. 황 1mol 속에 들어있는 황 원자의 몰 수는 얼마     인가?

• S₈ 1분자  =  8개의 원자가 들어 있음
• 황(S₈) 1mol에는 S₈ 분자가 6.02 × 10²³ 개가 들어있음
• S₈의 원자수 = 8 × 6.02  × 10²³ = 2.416  × 1024

• 원자량
• 어떤 원자의 질량을 기준으로 정한 다음, 다른 원자의 질량은 그 기준 원자의 몇 배인가를 상대적 질량으로 나타낸 값
•  현재에는 탄소 원자 (12C)를 기준으로 하고, 그 질량을 12.00으로 정하여 사용
•  원자량은 상대적 비율을 나타내므로 단위가 없다.

• 평균 원자량
• 자연계에 존재하는 동위원소의 존재 비율은 거의 일정
• 우리가 사용하는 원자량은 이들의 존재 비율을 고려하여 평균으로 나타낸 값

표Ⅰ-4 원소의 원자량(질량수와 거의 비슷하다.)

• 원자량은 양성자 6개와 중성자 6개를 갖는 탄소 원자(12C)의 질량을 12.00으로 하여 다른 원자의 상대적 질량을 나타낸 것
•   각 원소의 원자량은 질량수와 거의 비슷하게 나타낸다.
•  실제 자연계에서 염소는 ³⁵Cl와 ³⁷Cl이 섞인 상태,  따라서 염소의 평균 원자량은 염소 원자의 동위원소 존재비로 계산하여 얻은 값인 35.45가 된다.

 표 I-5 평균 원자량 구하는 방법 및 의미

 

 

3. 원자량이 12인 탄소 원자 1개의 질량은 1.99 × 10^-23g이다. 원자량이 16인 산소 원자 1개     의 질량은 몇 g인가?

• 분자량
• 분자를 구성하는 모든 원자들의 원자량을 합한 값
• 예를 들어 이산 화 탄소 분자량은 탄소의 원자량(12.01)과 산소의 원자량(16.00)을 이용

• 몇 가지 물질의 분자량

• 화학식량
• NaCl과 같은 이온 화합물은 분자와 같이 독립적인 단위 입자가 존재하지 않음.이들은 화학식을 구성하는 원자들의 원자량을 합한 값으로 구할 수 있다.
•  이와 같은 어떤 물질의 화학식을 이루는 원자량의 총합을 화학식량

 

 

5. 다음 물질들의 분자량 또는 화학식량을 구하시오.(단, 수소의 원자량은 1, 질소의 원자 량    은 14, 산소는 16, 염소는 35.5, 칼슘은 40이다.)

    1) 암모니아(NH₃)     

    2) 오존(O₃)

    3) 설탕(C₁₂H₂₂O₁₁)

    4) 염화칼슘(CaCl₂)

 

• 물질 1몰이 가지는 질량 (단위 g/mol)
• 원자질량 단위의 화학식량과 같다. 그램화학식량 또는 그램분자량이라 한다.
• 예: CO₂ 분자량 44.01amu, 몰질량 44.01g/mol
• 
• 

 그림 I-25 원자나 분자를 아보가드로 수 만큼 모을 때 질량

 

 

  원자, 분자, 이온과 같은 매우 작은 입자들을 나타낼 때는 어떻게 나타내는 것이 편리한지 탐구하기 위하여 각 질량에 해당하는 산소 원자의 개수를 계산해 보았다.

 

  1. 산소 원자 1개의 질량이 2.66 × 10^-23g이다.

 

 2. 물 분자 1개의 질량이 2.99 × 10-²³g이다.

 

• 원자를 6.02 × 10²³개 모으면 질량은 원자량의 g에 해당한다.
• 분자를 6.02 × 10²³개 모으면 질량은 분자량의 g에 해당한다.
• 원자와 분자의 개수는 6.02 × 10²³개씩 묶어서 나타내는 것이 편리함을 알 수 있다.

 6. 다음 물질 1몰(mol)에 들어 있는 몰질량과, 각각 원자들의 총 몰 수를 구해 보자.

    1) H₂SO₄

    2) C₂H₄

    3) C₂H₅OH

    4) CH₃COOH

7. 0℃, 1기압에서 0.5몰(mol)의 이산화 탄소(CO₂) 기체가 있다.

    1) 이산화 탄소 기체의 분자 수는 몇 개인가?

    2) 산소(O) 원자는 몇 개인가?

    3) 이산화 탄소의 질량은 몇 g인가?

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[This is Arirang] Ssamji-gil Orchestra flash mob playing in Insa-dong