화학결합에 대해서 설명하시오. ▶답 : 대부분의 물질들은 원자간에 다양한 형태의 화학결합을 통하여 물질을 이룬다. 양이온을 잘 형성하는 원자와 음이온을 잘 형성하는 원자가 서로 접근하면 전자를 서로 주고받아 화학적으로 안정한 전자배치를 갖는 양이온과 음이온이 되고 이들 사이에 정전기적 인력이 작용하여 결합이 형성되는데 이를 이온결합이라고 한다.
금속은 망치로 두드리면 늘어나거나 펴지는데 소금덩어리는 부스러진다. 그 이유는? ▶답 : 결정 구조의 차이에 기인한다. 금속은 외력이 가해지면 원자의 층이 밀려 원자의 위치가 변하지만 밀린 원자들 사이를 자유전자가 돌아 다녀 결합력을 유지 할 수 있다. 그러나, 소금은 양이온과 음이온이 규칙적으로 번갈아 가며 결합이 되어 있어 외력에 의해서 밀리면 같은 이온끼리 마주보게 되며 이온사이의 반발력이 작용하여 쉽게 결정구조가 깨어져서 부스러지기 쉽다.
스펙트럼 계열의 종류는? ▶답 : 전자가 에너지를 흡수하여 들뜬 상태에서 바닥상태로 전이 할 때 빛에너지를 방출하면 스펙트럼이 나타나는데 전이되는 전자껍질에 따라 스펙트럼 계열을 나눈다. 전자가 n≥2인 전자껍질에서 n=1인 전자껍질로 전이하는 스펙트럼계열은 라이먼계열이며 자외선 영역에서 나타난다. 발머계열은 n≥3인 전자껍질에서 n=2인 전자껍질로의 전이이며 가시광선 영역에 나타나 색깔을 띤다. 그리고 n≥4인 전자껍질에서 n=3인 전자껍질로의 전이를 파셴계열이라고 부르며 적외선영역에 나타난다. 방출되는 에너지 순서는 라이먼 > 발머 > 파셴계열순이다.
다양한 색으로 축제날의 밤하늘을 수놓는 불꽃놀이는 다양한 금속원자의 연소 현상이다. 이렇게 다양한 색깔이 나타나는 이유는? ▶답 : 원소나 화합물에 있는 전자의 이동과 밀접한 관계가 있다. 원자핵 주변에는 전자들이 존재하는 전자껍질이 있는데 외부에서 에너지를 얻으면 안정된 상태에서 들뜬상태로 전자가 이동한다. 이때, 들뜬 상태의 전자는 에너지를 잃고 낮은 상태의 전자 껍질로 이동하는데 이때 빛의 형태로 방출하고 나트륨의 경우 파장이 5.89×10에 7승 m인 빛을 방출한다. 이 빛은 가시광선 영역의 노란색 영역에 속하므로 우리 눈에는 노란색으로 인식되는 것이다. 다른 원소나 화합물도 같은 원리에 의해서 다양한 색을 띤다. 예를 들면 빨간색은 스트론튬(Sr)이, 노란색은 나트륨(Na)이 연소 할 때 생기며..
산성비의 생성과 대책에 대하여 설명하시오. ▶답 : ∙산성의 원인 : 화석 연료(석유, 석탄)속의 황과 자동차 엔진 속에서 연료가 연소할 때 생성되는 질소 산화물 등이 주된 원인이다. ∙ 산성비의 생성과정 : 대기중에 존재하는 이산화황(SO2), 삼산화황(SO3) 질소산화물(NO2)이 수증기나 산소와 반응하여 아황산(H2SO3), 황산 (H2SO4), 질산(HNO3) 등으로 되어 비나 눈 속에 섞여 산성비나 산성눈이 된다. ∙ 산성비의 대책 : 화석 연료(석유, 석탄)의 사용량을 줄이고 대체 에너지 개발과 청정 연료인 LNG의 사용을 늘여서 대기중의 이산화황과 질소 산화물의 양을 줄인다. 산성화된 토양나 호수에는 석회를 뿌려 중화하고, 화학비료의 사용량을 줄여 유기 농업으로 농사를 한다.
산성화된 호수에서 물고기가 살수 있을까? ▶답 : 호수의 물이 산성비로 인해 산성화되면 호수 밑바닥에서 녹아 나온 알루미늄 이온이 물고기의 아가미 기능인 투과조절 기능을 저하시켜서 물고기의 호흡을 방해하기 때문에 대개 pH = 6.0이하에서는 물고기가 생존하기 어렵다. 갑각류가 pH에 민감하고, 가장 낮은 pH에서도 생존할 수 있는 것은 뱀장어이다.
석탄 더미에서 저절로 불이 붙는 까닭은 무엇일까요? ▶답 : 강원도 관광 지대를 가보면 쌓아 놓은 석탄 더미에서 불이 훨훨 타고 있는 것을 볼 수 있다. 석탄 더미는 재가 너무 많아서 상품 가치가 없어져 버린 것을 누가 여기에 불을 붙인 것도 아닌데, 쌓아 놓은 석탄은 공기 중의 산소에 의해 연소 반응이 매우 천천히 일어난다. 이때 발생한 열에 의해 온도가 조금씩 상승한다. 또 열이 빠져나가지 못하고 석탄 더미에 축적되면 318℃ 이상의 온도가 되어 불이 붙는 것이다. 이와 같이 석탄을 오랫동안 쌓아 두면 자연적으로 발화되기 때문에 탄광에서는 저탄을 많이 쌓아 두면 안된다. 발전소나 가스 회사등 저탄장에서는 항상 석탄을 뒤섞어 온도가 상승하지 않게 해야 한다. 또 공장의 쓰레기장에서 기름 쓰레기에 저절로..
탄광에서는 왜 폭발 사고나 화재가 자주 일어날까요? ▶답 : 고체물질의 반응 속도는 고체 표면적이 크면 입자들 사이에 충돌 횟수가 증가되어 반응 속도가 빨라지므로 탄광의 폭발 사고도 고체 물질의 표면적과 관계가 있다. 즉 석탄을 캐내는 갱 안에는 아주 미세한 석탄 가루가 공기 중에서 펴져 있는데, 여기에 작은 불씨라도 닿으면 석탄 가루의 표면적이 크기 때문에 연소 반응이 급격히 일어나서 탄광이 폭발하거나, 갱이 무너지게 되는 것이다.
발열 반응과 흡열 반응을 예를 들어 설명하시오. ▶답 : 발열 반응 /연소 반응, 중화 반응, 금속과 산과의 반응, 진한황산 → 묽은황산, 수산화나트륨의 용해과정 발열 반응의 이용 /우주 왕복선에 액체 수소를 사용, 다이나마이트, 주머니 난로, 바퀴벌레나 진드기 퇴치를 위한 훈증제, 물을 데우거나 난방할 때 퇴비를 사용 흡열 반응 /드라이아이스 → 이산화탄소, 광합성, 에탄올의 기화, 수산화바륨과 염화암모늄의 반응, 염화나트륨, 염화암모늄 및 질산암모늄의 용해. 흡열 반응의 이용 /냉찜질용 주머니, 냉장고와 자동차의 에어컨, 한제
불을 피우지 않고 달걀을 익히는 방법을 말하시오. ▶답 : 중국 요리에서 달걀(원래는 오리알을 사용)을 보면 흰 자루에 투명한 검은색을 띠는 것을 볼 수 있다. 이 요리에서 달걀을 익히는데 불을 전혀 사용하지 않는다. 생석회를 담은 통에 물을 부은 다음 그 속에 달걀을 파묻어 놓기만 하면 된다. 생석회가 물에 녹으면 수산화칼슘으로 변하면서 많은 열을 발생한다. CaO(s) + H2O (ℓ) ----→Ca(OH)(aq) + 62.5kJ 이 반응 용기 속의 온도는 80℃를 넘어 달걀이 잘 익는다. 우리 생활 속에는 이와 같이 불을 사용하지 않고 발열 반응의 반응열을 이용하여 열을 얻어 쓰는 경우가 많다. 예를 들어 홍어를 숙성시킬 때에는 퇴비 더미에 묻어 놓는데 이것은 미생물이 퇴비를 분해할 때 나오는 반응..
삼투현상에 대하여 설명하시오? ▶답 : 반투막 /용매 분자는 자유롭게 통과하지만, 용질 분자는 통과시키지 않는 막. 셀로판막, 방광막 삼투 /반투막을 사이에 두고 농도가 다른 두 용액을 같이 넣으면 농도가 같아질 때까지 용매가 이동하는 현상. * 전해질의 삼투는 용질이 이온화되어 용액속에 존재하는 총 입자수에 영향을 받는다. 삼투압을 이용하여 고분자 화합물의 분자량을 구하시오. 어떤 고분자 화합물 0.5g을 물에 녹여 500ml의 용액을 만든 후 27℃에서 삼투압을 측정하였더니 2.46 x 10에 -3승 기압이었다. 이 고분자 화합물의 분자량을 구하시오.(단. 기체상수 = 0.082 기압․L/몰․K이다. ) ▶답 : 반트-호프의 법칙에서 : ∏V = nRT = w/M RT M = wRT/∏V M= 0.5..