일반화학 및 실험 1

1. 일반화학 및 실험 1 경희대학교 화학 및 신소재과학 2006

2. 누가 못 생겨야 화학 한다고 했나? 2005 화학 및 신소재과학 졸업생

3. 교과서 • Zumdahl 일반화학 • 제5판 (전2권) • 페이지 수:1412 • 가격:￦35,000 • 출판일:2002년 • 출판사:자유아카데미 • ISBN:8973383361

4. 1장 화학의 기초2장 원자, 분자, 이온3장 화학량론4장 화학반응의 종류와 용액의 화학량론5장 기체6장 열화학7장 원자 구조와 주기성8장 결합 : 일반 개념 9장 공유결합 : 궤도함수10장 액체와 고체11장 용액의 성질12장 화학반응속도론13장 화학평형14장 산과 염기15장 수용액에서 평형의 응용16장 자발성, 엔트로피 및 자유 에너지 목차

5. 제 1 장 화학의 기초

6. 화학의 기초 • 사랑에 빠진다

7. 화학의 기본적인 개념 • 물의 분해반응 • 수소분자 / 산소분자 • Igniting soap bubbles filled with a mixture of hydrogen and oxygen • 물질은 여러 종류의 원자로 이루어져 있다 • 한 물질은 원자의 연결방식을 재배치하여 다른 물질로 바뀔 수 있다

8. Steps in the Scientific Method • 과학 • 자연의 변화를 이해하고 문제를 해결해 가는 과정 • 화학적 방법의 단계 • 관찰(Observations) • quantitative / qualitative • 가설(Formulating hypotheses) • possible explanation for the observation • 실험(Performing experiments) • gathering new information to decide whether the hypothesis is valid

9. Outcomes Over the Long-Term • 관찰 • 보고 기록하는 것 • 이론 • 왜 자연이 그와 같은 특정한 방식으로 행동하는지에 대한 설명 • 태양의 변화를 관찰하고 설명하는 것도 과학이다.

10. Outcomes Over the Long-Term • 이론(Theory) –모형(Model) • A set of tested hypotheses that give an overall explanation of some natural phenomenon • 자연법칙(Natural Law) • 보편적으로 관찰되는 행동 • The same observation applies to many different systems(Example - Law of Conservation of Mass)

11. Law v. Theory • A law summarizes what happens • A theory (model) is an attempt to explain why it happens • 과학적 방법의 기본적인 단계들

12. Nature of Measurement • Measurement : quantitative observation consisting of 2 parts • 1 단계 – number • 2 단계 - scale (unit) • 20 grams / 6.63  Joule seconds • 국제단위계(international system) • SI계(SI system)

13. The Fundamental SI Units

14. SI계에서 사용하고 있는 접두사

15. 기본적인 SI단위가 아니라 길이로부터 유도된 것 1litter = 1000cm3 = 1000ml 가장 큰 정육면체는 변의 길이가 1m이고,부피가 1m3이다 중간크기는 변의 길이가 1dm이고, 부피는 1dm3(1L)이다 가장작은정육면체는변의길이가 1cm이고, 부피가 1cm3(1mL)이다 부피

16. 액체의 부피 측정

17. 질량 • 물체의 운동 상태를 변화시킬 때 물체가 나타내는 저항의 척도 • 무게 : 질량의 중력에 대한 반응

18. 측정에는 언제나 어느 정도의 불확실성이 존재한다 측정의 불확실성은 측정장치의 정밀도에 의존 유효숫자 고려 액체의 메니스커스 Uncertainty in Measurement

19. Precision and Accuracy • 정확도 • 측정값이 참값에 얼마나 근접하고 있는가를 나타냄 • 정밀도 • 같은 양을 여러 번 측정하였을 때 이들 측정값이 서로 얼마나 근접한 가를 나타냄

20. Precision and Accuracy • 오차의 종류 • Random Error(Indeterminate Error) : measurement has an equal probability of being high or low. • Systematic Error(Determinate Error) : Occurs in the same direction each time, often resulting from poor technique

21. 유효숫자와 계산 • 결과를 기록할 때는 언제나 확실한 자리수와 불확실한 첫 번째 자리수를 기록해야 한다. 이들 숫자를 측정의 유효숫자라고 한다. • Nonzero integers • Zeros • leading zeros • captive zeros • trailing zeros • Exact numbers

22. 유효숫자를 세는 규칙 • 영이 아닌 정수는 언제나 유효 숫자로 간주 • 3456 has  4 sig figs • Leading zeros do not count as significant figures. • 0.0486 has  3 sig figs • Captive zeros always count as significant figures. • 16.07 has  4 sig figs

23. 유효숫자를 세는 규칙 • Trailing zeros are significant only if the number contains a decimal point • 9.300 has  4 sig figs • Exact numbers have an infinite number of significant figures. • 1 inch  2.54 cm, exactly

24. 수학계산에 필요한 유효숫자 규칙 • Multiplication and Division: #sig figs in the result equals the number in the least precise measurement used in the calculation. • 6.38 × 2.0 = 12.76  13 (2 sig figs) • Addition and Subtraction: #sig figs in the result equals the number of decimal places in the least precise measurement. • 6.8 + 11.934 = 22.4896  22.5 (3 sig figs)

25. Dimensional Analysis Proper use of “unit factors” leads to proper units in your answer.

26. Temperature • Celsius scale = C • Kelvin scale = K • Fahrenheit scale = F

27. Density Densityisthe mass of substance per unit volume of the substance

28. Classification of Matter • Matter • Anything occupying space and having mass • Three States of Matter • 고체(Solid) • rigid - fixed volume and shape • 액체(Liquid) • definite volume but assumes the shape of its container • 기체(Gas) • no fixed volume or shape - assumes the shape of its container

29. The three states of water

30. Types of Mixtures • Mixtures have variable composition. • 균일 혼합물(homogeneous mixture) • 전체가 똑같은 혼합물로 용액(solution)이라 부른다 • 불균일 혼합물(heterogeneous mixture) • 서로 다른 조성을 갖고 있는 여러 부분으로 이루어진 혼합물로 보통 두 가지 이상의 균일 혼합물이나 순수한 물질(pure substance)로 불리할 수 있다 • 혼합물을물리적인방법(physicalchange)에 의해 순수한 물질로 분리할 수 있다

31. Pure Substances • Can be isolated by separation methods: • Chromatography • Filtration • Distillation • 물리적인 변화(physicalchange)란 물질의 형태가 변화하는 것이지, 화학적 조성이 변화하는 것은 아니다

32. physicalchange • 증류(Distillation) • 휘발성(쉽게 증기 상태로 되는 정도)의 차이 • Simple laboratory distillation apparatus

33. 고체와 액체 혼합물의 분리  여과(Filtration) 크로마토그래피(Chromatography) 이동상(mobile phase) 과 고정상(stationary phase) 두 가지 상을 이용하는 방법  친화력에 따른 속도차 종이 크로마토그래피(paper chromatography) physicalchange

34. The organization of matter • 순수한 물질은 화합물(compound)이거나 원소로 이루어져 있다 • Compound • A substance with a constant composition that can bebrokendownintoelementsby chemical processes • 화학적인 변화(chemical change) –물의 전기분해 • Element • Asubstancethatcannot be decomposed into simpler substances by chemical means.

35. The organization of matter