본문 바로가기

과학148

반응형
프로판 완전연소반응 생성되는 물의 양 구하는 방법 프로판 33g 완전연소시킬 때 생성되는 물의 질량을 구하는 방법 제목과 같은 문제가 있을 때 우선 탄화수소가 완전연소되면서 이산화탄소와 물이 생성되는 것을 바탕으로 화학반응식을 완성시켜야 합니다. 그런 다음 화학반응식에서 양적 관계를 정리하면 되는데요, 아래와 같이 정리해 보겠습니다. 1. 화학반응식의 기본 뼈대를 세우고 여기에 미정계수법을 적용하기 위해 임의의 계수를 붙입니다. aC3H8(g) + bO2(g) → cCO2(g) + dH2O(l) C : 3a = c H : 8a = 2d O : 2b = 2c + d 위의 방정식에서 편의를 위해 임의로 a=1로 두면 c=3, d=4, b=5가 도출이 되고, 아래와 같이 화학반응식을 완성시킬 수가 있습니다. C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) +.. 2023. 11. 29.
전류와 전압에 대한 기초 전류 (Electric current) 전류의 정의 전류라는 것은 기본적으로 전하의 흐름을 말하는 것으로, 전기 회로에서 전자가 이동함으로써 발생하는 것입니다. 여기서 중요한 것은 전류의 흐름은 전자의 이동이라는 것이며, 전자의 이동 방향과 전류의 방향은 반대가 된다는 것인데요, 정리하면 아래와 같습니다. 전자의 이동 방향 전지의 (-) 극에서 (+) 극으로 이동 전류의 방향 전지의 (+) 극에서 (-) 극으로 흐름 이렇게 서로 반대의 방향으로 정의가 된 이유는 전자가 발견되기 전에 전류의 방향은 양전하가 이동하는 것으로 과학자들이 생각했기 때문에 전류의 방향이 (+) 극에서 (-) 극으로 흐르는 것으로 정의가 되었기 때문입니다. 이후에 전류라는 것이 (-) 전하를 가지는 전자의 이동이라는 것이 밝혀지게.. 2023. 11. 29.
손실전력 계산 방법 및 손실전력을 줄이는 방법 송전선에서의 손실전력 발전소에서 생산된 전력을 전력을 소비하는 곳으로 전달하는 과정을 송전이라고 합니다. 이를 좀 더 좁게 구분할 수 있는데, 발전소에서 생산된 전기에너지를 변전소까지 보내는 것을 송전(power transmission), 변전소에서 사용자에게 전력을 분배하는 과정을 배전(power distribution)이라고 하기도 하고요. 이러한 송전 과정에서는 송전선의 저항에 의해서 열이 발생하고 전력의 일부가 손실되는데요, 전기에너지의 일부가 열에너지로 전환되는 것으로 이해를 하면 됩니다. 손실 전력 계산 방법 저항이 R인 송전선에 전류 I가 흐를 때 손실되는 전력 P(손실)은 송전선의 전류의 제곱에 비례하고, 또한 저항에 비례하게 됩니다. 이를 식으로 표현하면 아래와 같습니다. 손실전력 = 전.. 2023. 11. 28.
메테인 완전연소반응 생성되는 물 질량 구하는 방법 화학반응에서 양적 관계 화학반응식에서 각 물질의 계수비는 반응 몰비와 같기 때문에 반응물 중 하나의 질량이나 부피를 알면 이를 몰(mol)로 환산할 수가 있고, 이를 통해 나머지의 질량이나 부피 역시 구할 수가 있습니다. 화학반응식에서 양적 관계는 정리하면 아래와 같이 나타낼 수가 있죠. 계수비 = 몰비 = 분자 수비 = 부피비 ≠ 질량비 단 부피비는 온도와 압력이 같은 경우에 한해서 성립한다는 것을 기억해야겠고, 반응 질량비는 반응 계수비와 같지 않다는 것 역시 알고 있어야 하겠죠. 이와 관련하여 암모니아 합성 반응의 양적 관계는 아래 링크를 참고하면 되겠습니다. 2023.11.10 - [과학] - 암모니아(NH3) 합성 반응식의 양적 관계 정리 암모니아(NH3) 합성 반응식의 양적 관계 정리 암모니아.. 2023. 11. 28.
할로젠과 나트륨, 수소의 반응 할로젠 원소 (Halogen) 할로젠(또는 표기에 따라 할로겐) 원소는 주기율표의 17족에 속하는 비금속 원소를 말하는 것으로, 실온에서 할로젠 원자 2개가 결합한 이원자 분자로 존재합니다. F2, Cl2, Br2, I2와 같이 말입니다. 할로젠 분자들은 특유의 색을 띠고 있고요, 알칼리 금속과 마찬가지로 반응성이 크기 때문에 금속이나 수소와 잘 반응합니다. 참고로 할로젠 원소는 원자 번호가 작을수록 반응성이 큽니다. (할로젠 원소 반응성 : F2 > Cl2 > Br2 > I2) 할로젠 원소와 나트륨의 반응 할로젠 원소를 X라고 표기할 때 나트륨과 아래와 같이 반응을 합니다. 2Na + X2 → 2NaX 보다 넓게 생각을 해본다면 알칼리 금속과 할로젠 원소가 반응을 하면 이온성 화합물인 염을 생성하게 됩.. 2023. 11. 28.
우주배경복사에 대한 이해 가모프의 우주배경복사 예측 우주배경복사(cosmic microwave background radiation)란 조지 가모프(George Gamow)가 1948년 예측한 것으로 빅뱅 이후 약 38만년이 지나고 우주의 온도가 약 3000K가 되던 시점의 전자기파 복사를 의미합니다. 우주 전역에서 발견되는 약 160GHz의 전자기파 복사로 당시 수소 원자와 헬륨 원자가 생성이 되면서 우주 전역으로 퍼져 나간 빛이라고 이해를 하면 됩니다. 이때 퍼져나간 빛은 우주가 지속 팽창을 거듭하면서 현재 약 2.7K에 해당하는 복사 에너지로 관측될 것이라는 예측이었습니다. 고등학교 교과 과정에 등장하는데, 교재에 따라 3K로 표기하기도 합니다. 실제 우주배경복사 관측 결과 1963년 미국의 펜지어스와 윌슨은 전파망원경에 .. 2023. 11. 27.
우주의 원소 분포, 수소와 헬륨의 질량비 3:1 빅뱅 이론은 약 138억 년 전에 초고온, 고밀도의 한 점에서 대폭발(빅뱅, big bang)이 일어난 것으로 우주의 탄생을 설명하고 있습니다. 그리고, 우주는 계속 팽창하고 있다고 하죠. 이러한 빅뱅 이론을 지지하는 증거는 몇 가지가 있는데요, 그중의 하나인 우주의 원소 분포에 대한 내용을 정리해 보겠습니다. 우주의 원소 분포 1. 우주 생성 초기에는 양성자와 중성자가 서로 변환되면서 개수가 약 1:1로 존재하였습니다. 2. 우주의 온도가 점차 낮아지면서 일부 중성자들은 양성자로 변환이 되기 시작합니다. 이때 양성자와 중성자의 개수비가 약 7:1로 형성이 됩니다. 3. 양성자는 그 자체로 수소의 원자핵이 되고, 양성자 2개와 중성자 2개가 결합하여 헬륨 원자핵이 생성이 됩니다. 위의 이미지를 보고 이해.. 2023. 11. 27.
은이 검게 변하는 반응 (은수저, 은반지) 은과 황의 반응 왕의 수라상에 은수저가 올랐다는 말을 들어본 적이 있을 겁니다. 그 이유로 막연하게 음식에 독이 있으면 은수저가 검게 변한다고 하였죠. 독살의 위험을 피하기 위해서 은수저를 사용했다는 것인데요, 이는 사실 독살을 위해 비상이라고 하는 화학물질을 사용한 것에서 비롯된 것인데, 비상은 바로 황화비소를 말하는 것입니다. 분자식은 As2S3입니다. 약간의 양을 섭취하는 것만으로도 사망할 수가 있는 독극물인데요, 독극물인 이유는 사실 황(S) 때문이 아니라 비소(As) 때문입니다. 그리고 이 비상의 황 성분이 은과 만나면 황화은이 생성되면서 검게 변합니다. 반응식은 아래와 같습니다. 2Ag + S → Ag2S (검은색) 2Ag^(+) + S^(2-) → Ag2S 사실 은수저는 황 성분과 만나야 황.. 2023. 11. 27.
전사와 번역에 대한 이해 (생명중심원리) 지난번에 DNA, 유전자, RNA 및 염색체에 대해서 간략하게 정리를 하였는데, 유전정보의 흐름을 이해하기 위해서는 생명중심원리, 전사와 번역, 유전 부호에 대한 이해가 필요합니다. 거기에 대해서 정리를 해보겠습니다. 아래 포스팅을 먼저 읽고 오시면 이해가 더욱 수월합니다. 2023.11.24 - [과학] - DNA, 유전자, 염색체 개념 DNA, 유전자, 염색체 개념 DNA와 유전자 유전이라는 것은 부모의 형질이 자손에게 전달되는 현상을 말합니다. 특정 생물의 개체가 나타내는 특성, 다시 말해서 형질은 유전 정보에 의해 결정이 되고요. 이 유전의 전체적인 jcspirit.tistory.com 생명 중심 원리 생명 중심 원리란 세포의 핵에 있는 유전정보가 DNA로부터 RNA로 전달되고, 이어서 단백질이 .. 2023. 11. 27.
DNA, 유전자, 염색체 개념 DNA와 유전자 유전이라는 것은 부모의 형질이 자손에게 전달되는 현상을 말합니다. 특정 생물의 개체가 나타내는 특성, 다시 말해서 형질은 유전 정보에 의해 결정이 되고요. 이 유전의 전체적인 구성단위 개념은 아래와 같이 이해를 하면 됩니다. DNA + 단백질 → 염색사 → 염색체 → 핵 → 세포 여기서 DNA는 디옥시리보 핵산(deoxyribo nucleic acid)이 풀네임이며, 염색체(chromosome)를 구성하는 유전물질입니다. 유전물질이므로 당연히 여러 가지 유전정보를 가지고 있는데요, 유전자(gene)는 DNA의 특정 부위를 뜻하는 것으로 단백질과 RNA의 합성에 관한 유전정보를 가지고 있는 특정 부위를 말합니다. DNA는 단백질(히스톤)과 결합된 상태로 핵 속에 있는데, 언뜻 보면 이 모양.. 2023. 11. 24.
비열, 열용량, 열량의 개념과 열의 측정 방법 화학반응이 진행될 때 흡열반응과 발열반응과 같이 열의 출입을 동반하게 되는데요, 이때 발생하는 열로 화학반응의 진행을 간접적으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 화학반응을 산업적으로 또는 실험실 단위에서의 연구 등 여러 방면으로 이용하기 위해서 열이 얼마나 발생하는지, 그리고 열이 얼마나 흡수가 되는지에 대해 알고 있어야 합니다. 이에 따라 비열, 열용량, 열량의 개념을 정리해 보고 열을 측정하는 방법 역시 확인해 보겠습니다. 비열, 열용량, 열량 비열 (c, specific heat) 어떠한 물질 1g의 온도를 1℃ 높이기 위해 필요한 열량을 뜻하며, 단위는 J/(g℃)가 됩니다. 혹은 어떠한 물질 1kg의 온도를 1℃ 높이는데 필요한 열량으로 Kcal/(kg℃)의 단위를 쓸 수도 있죠. 열량의 .. 2023. 11. 24.
이산화탄소가 물에 녹는 반응식 이산화탄소 용해로 탄산 생성 이산화탄소(CO2)는 공기 중의 수분을 만나거나 물에 용해가 되면 아래와 같이 탄산(H2CO3, carbonic acid)을 생성하는 반응이 진행됩니다. CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq) 이 반응으로 생성된 탄산은 수용액 상태에서 수소이온(H+)과 탄산수소이온(HCO3-)으로 이온화가 되기 때문에 산성을 띠는 물질입니다. 이름부터 탄산이죠. 그리고, 탄산수소이온은 또다시 수소이온과 탄산이온(CO3^(2-))으로 이온화가 됩니다. 역시 수소이온을 내어놓으므로 산성임을 알 수 있습니다. H2CO3(aq) → H^(+)(aq) + HCO3^(-)(aq) HCO3^(-)(aq) ↔ H^(+)(aq) + CO3^(2-)(aq) 참고로, 이렇게 물에 용해된 탄산이 이온화.. 2023. 11. 24.
반응형

티스토리툴바