Transcript 유효 숫자
제 1 장 원자와 분자 1.1 측정과 유효숫자 유효 숫자 (Significant Figures): 올바른 유효 숫자를 사용해서 측정값이나 계산결과의 정확도 표시 완전수(exact number): 정확한 값이 알려진 수; 물체의 개수, 정의에 의한 수 불완전수(inexact number): 측정에서 얻는 대부분의 수 1.1 측정과 유효숫자 Precision and Accuracy (정밀도와 정확도) Precision : reproducibility (결과에 대한 재현성, 측정값들이 서로 얼마나 비슷한가의 정도) Accuracy : nearness to the true value (참값에 가까운 정도) 유효 숫자(significant figure): 측정값의 불확실한 첫 자리수를 포함한 숫자 눈금이 cm단위까지 있는 자로 측정; 21.2cm에서 2,1,2는 모두 유효숫자 ☞ 2300 g 의 경우 끝의 0, 지수표기법 사용 2.3 × 103 g : 2.30 × 103 g : 2.300 × 103 g : 0은 유효숫자일 수도, 아닐 수도 있다. 이 경우 2 개의 유효숫자 3 개의 유효숫자 4 개의 유효숫자 1.2 물질과 그 성질 1.2 물질과 그 성질 측정의 단위 질량(mass)과 무게(weight) 질량(mass): 한 물체가 가진 물질의 고유한 양의 척도이며 기본단위는 kg이다. *무게(weight): 질량에 중력이 작용한 값, 중력에 따라 달라진다. - 가능하면 질량으로 표시 길이 길이(length): 기본단위는 미터(m)이다. 빛이 진공에서 1/299792468 초 안에 움직이는 거리 부피 부피(volume): 기본 단위는 m3: 실제는 mL, L를 더 많이 사용 (1000 L = 1 m3) 부피측정기구: 주사기, 뷰렛, 피펫, 눈금실린더, 부피플라스크 1.2 물질과 그 성질 밀도와 비중 1.2 물질과 그 성질 열과 온도 열(heat): 에너지의 한 형태이다. 항상 높은 온도의 물체에서 낮은 온도의 물체 로 흐른다. 온도(temperature): 온도는 물체를 구성하는 입자의 운동에너지를 나타내는 척도이며 열에너지의 전달 방향을 결정한다. 1.2 물질과 그 성질 화학적 성질과 물리적 성질 화학적 성질(chemical properties): 물질의 조성이 변할 때 나타남. -화학적 변화 를 일으키는 성질 물리적 성질(physical properties): 조성의 변화 없이 관측되고 측정가능 크기성질(extensive properties): 물질의 양에 따라 변화 - 질량, 부피, 열용량 세기성질(intensive properties): 물질의 양과 무관함 - 녹는점, 끓는점, 밀도, 비열, 정량적 성질(quantitative property): 세기성질 중에서 측정이 가능한 값 ☞ 세기 성질만이 물질의 특성이 될 수 있다. 화학적 변화와 물리적 변화 화학적 변화: 물질의 소멸, 감소, 생성과 에너지 변화를 수반 물리적 변화: 조성의 변화 없이 상태만 변화 1.3 원소, 화합물, 혼합물 1.3 원소, 화합물, 혼합물 물질의 구분. 화살표는 물질을 분리할 수 있는 방법을 알려준다. 1.5 화학결합 법칙 질량보존의 법칙(Law of conservation of mass): 어떤화학반응에서든 질량은 창조되지 않고 파괴되지 않는다 일정 성분 비의 법칙(Law of Constant Composition): 어떤 화합물의 순수한 시료는 항상 일정한 질량 비를 갖는 원자를 포함한다. 같은 화합물은 항상 일 정한 질량 비에 의해 원자가 결합되어 있음을 의미함 배수비례의 법칙 (Law of multiple proportion): 동일한 두종류의 원소에 의해 생성된 2개의 화합물 시료가 있다고 가정하면, 한 원소의 질량이 두 시료에서 동일하다고 보는 다른 원소의 질량은 간단한 정수비로 된다. 1.6 Dalton의 원자론과 원자량 Dalton's Atomic Theory : 19세기초 원자의 존재와 성질에 대한 현대적 개념 1. 원소는 원자라고 하는 아주 작은 입자로 구성되어 있다. 2. 어떤 특정 원소를 이루는 모든 원자들은 다른 원소들과 구별되는 같은 성 질을 갖는다. 3. 원자는 생성되거나 소멸되지 않는다. 4. 다른 원소의 원자들이 결합하여 화합물을 만들 때는 항상 일정한 원자수의 비로 결합한다. 5. 화합물은 같은 종류의 원자로 구성되어 있고 이들 원소 사이의 질량비는 항상 일정하다. 원자량(Atomic weight): 존재하는 동위 원소들의 질량의 평균 값. 다른 원자들 에 대한 상대적인 질량. (H: 1.0079 C: 12.011 O: 15.9994 ) 원자의 일정한 질량 척도를 확립하기 위해서는 상대 질량이 비교될 수 있는 표 준을 정해야 한다. 이 표준이 12C 탄소 원자 질량임. 즉, 12C의 원자량을 12 amu로 하여 그 상대적인 질량을 표시한다. 1.7 몰 개념 화학식량(Formula weight, F.W.): 화학식에 있는 원소들의 원자량의 총합으로 원자의 개수를 각 원자 의 질량에 곱한 총합이다. 이온성 화합물에 사용한다. 더 일반적인 개념. 분자량(Molecular weight): 분자를 구성하는 원소들의 원자량의 총합. 분자성 화합물에 사용 1 mole = 6.0221367×1023개 입자 (Avogadro's number) 몰 질량(molar mass): 순수한 원소 1 몰에 있는 원소의 질량; 단위 g/mol * 일반적으로 어떤 입자 1 몰의 질량 1.7 몰 개념 1.9 화합물의 mol 수 측정 : 분자량과 화학식량 • 어떤 물질 1몰은 그 물질의 화학식량과 같은 g수의 질 량을 가지며, 6.022×1023개의 구조 단위를 갖는다. 때 때로 이 질량은 몰 질량(molar mass)이라고 한다. 몰 질량과 화학식 단위는 같은 숫자의 무게와 단위를 갖 음. • 수산화나트륨 1몰은 40.0g이며, 아세트산 1몰은 60g 이다. 어떤 분자 물질 1몰에는 6.022×1023개의 분자 를 가지고 있음. 1.9 화합물의 mol 수 측정 : 분자량과 화학식량 1.10 백분율 성분 1.11 화학식, 1. 12 실험식과 분자식 실험식 : 가장 간단한 화학식으로 각 원자들의 가장 간단한 정수비로 나타 냄 분자식 : 분자물질의 분자에 있는 모 든 원소를 나타내는 식 구조식 : 분자내에서 원자들이 결합 된 연결상태를 나타냄 1.11 화학식, 1. 12 실험식과 분자식 분자식 결정 • 분자식 = n × 화학식 • 분자량 = n × 화학식량 • 배수비례의 법칙 ☞ 원소, A와 B가 한 개 이상의 화합물을 만들 때 원소 B는 각 화합 물에 있는 원소 A에 대해 일정한 질량의 정수비로 결합한다.