Transcript 원자구조의 발견:milestone

Chapter 2
원자, 분자, 이온
Atoms, Molecules, and Ions
무엇을 배우나
물질의 구조를 설명할 수 있도록
 물질의 구성요소
• 원자
• 분자
• 이온
 주기율표
 화합물
• 화학식
• 이름
2.1 원자와 원자론
원자론
• Democritus(460-370BC)
• 19Th 초기 : 물리학과 수학의 발전
• Basic Rules of Science
질량보존의 법칙
일정성분비의 법칙
배수비율의 법칙
원자구조의 발견:milestone
원자론 확립
원자핵발견
전자의 발견
1630
1804
1896
1897
1898
양성자발견
1909
방사능발견
1914
1932
전자의 질량결정
방사능 정의
전하를 띤 입자가
서로 끌거나
미는 현상의 발견
1913
중성자 발견
Dalton’s Atomic Theory
• 원소는 원자라고 하는 물질로 구성되어 있다. 같은 원소의 원자는 같은
화학적특성을 가지고 다른 원소의 원자는 질량과 화학적 특성이 다르다.
• 화학반응에서 원자는 한 물질에서 다른 물질로 이동할 뿐 생성되거나
소멸되지 않는다.
• 하나 혹은 둘 이상의 원소가 모여 하나의 화합물을 형성한다.
2.2
원자의 구성요소
• 원자핵
– 양성자
– 중성자
• 전자
Cathode ray tube
Rutherford의 산란실험
원자의 구성요소
핵 기호(Nuclear Symbol)
A
Sy
Z
Z : 원자번호
= 양성자수
= 중성원자의 전자수
: 원소의 특성
***모든 H원자는 1개의 양성자를 가지고 있고,
모든 He 원자는 2개의 양성자를 가지고 있다.
A : 질량수
= (양성자수 + 중성자수)
같은 원소의 원자라도 다른 질량수를 가질 수 있다 : 동위원소
Sy : 원소기호
동위원소(isotope)
protons
carbon-12
carbon-14
6
6
atomic
neutrons number
6
8
nuclear
symbol
mass
number
6
12
C
6
12
6
14
C
6
14
Subatomic Particle 존재의 증거
핵의 안정도: Belt of stability
• 안정한 원소의
중성자/양성자(n/p)
비가 원자번호가
증가함에 따라
증가함
• 불안정한 동위원소는
방사능(radioactivity)
2.3 주기율표 개론
• 주기와 족
• 주족과 전이원소
• 금속,
비금속,
준금속
(B, Si, Ge, As,
Sb, Te)
• 알칼리금속,
알칼리토금속,
불활성기체,
할로겐족
2.4 분자와 이온
 분자
일반적으로 비금속원자들의
공유결합(covalent bond)
화학식의 종류
– 분자식(molecular formula)
NH3, H2O, N2, … C2H6
– 구조식(structural formula)
H H
H C C H
H H
– 축소구조식(condensed structural formula)
CH3CH3
분자상 원소들과 물리적 상태
이온
• 원자가 전자를 얻거나 잃어서 전하를 띤 입자
• 양이온(cation)과 음이온(anion)
• 단원자이온의 생성
금속이온은 양이온을
Na atom (11p+, 11e -)  Na+ ion (11p+, 11e -) + e 비금속이온은 음이온을
F atom (9p+, 9e -) + e -  F - ion (9p+, 10e -)
• 비활성기체 구조를 한 단원자이온의 전하
Cation: Group 1 (+1); Group 2 (+2); Al3+
Anion: Group 16 (-2); Group 17 (-1); N3전이금속과 후전이금속의 양이온 :Fe2+, Fe3+
다원자이온
다원자 양이온과 산소산이온
2.5 화합물의 화학식
전기적 중성 (electroneutrality)의 법칙
calcium fluoride: Ca2+, F- : CaF2
aluminum nitrate: Al3+, NO3- : Al(NO3)3
sodium dihydrogen phosphate:
Na+, H2PO4- : NaH2PO4
2.6 화합물의 이름
 이온 화합물
 이성분 분자화합물
 산
이온화합물
• 음이온 먼저 다음에 양이온
(영어는 cation + Anion)
예) Na2SO4
황산나트륨
sodium sulfate
• 전이금속의 전하는 로마자로 표시
예) Fe(NO3)3 질산 철(III)
iron (III) nitrate
• 이온화합물계속 : 산소산음이온의 이름
per- ,
-ate ,
-ite,
hypo-
과-**산, **산, 아**산, 하이포**산
예) Calcium hypochlorite: Ca(ClO)2 하이포염소산칼슘
이성분 분자화합물
• 뒤 원소화 + 앞 원소
원자수표시 : 일, 이, 삼, 사…
• 영어: 앞원소+뒤원소ide
원자수표시 : 그리스 접두사 사용
mono, di, tri, tetra, penta, hexa, pepta, octa, nona, deca
뒤에 a가 오면 o 생략
SF6
N2O3
N2O5
sodium hexafluoride 육플루오르화 황
dinitrogen trioxide
삼산화 이질소
dinitrogen pentoxide 오산화 이질소
일반명
H2O
H2O2
NH3
N2H4
C2H4
물
과산화수소수
암모니아
히드라진
아세틸렌
PH3
AsH3
NO
N2O
CH4
포스핀
아르신
산화질소
아산화질소
메테인
산(acid)
이성분 산(Binary Acids):
HCl hydrogenchloride hydrochloric acid 염화수소 염산
HBr hydrogenbromide hydrobromic acid 브롬화수소 브롬산
산소산(Oxoacids):
ate salt  ic acid
ite salt  ous acid
예:HClO4 perchloric acid
HClO3 chloric acid
HClO2 chlorous acid
HClO hypochlorous acid
과염소산
염소산
아염소산
하이포염소산