1. 화학 이란?
ㅇ 화학 (Chemistry)
- 화학적 현상의 원리를 탐구
. 원자나 분자 수준의 화학적 현상에 대한 연구를 통해,
. 물질 및 반응에 대한 이해를 추구
- 물질을 다루는(연구하는) 학문
. 물질(원소 및 그 화합물)의 구조,조성,성질(물성) 및 그 변화(화학반응)를 다루는 학문
- 실험 과학
. 주로, 실험을 통해 발견한 지식을 체계화시키는 실험 과학 임
ㅇ 화학 공학 (Chemical Engineering)
- 화학적 원리를 이용하여, 제품을 생산하는데 필요한,
- 각종 기계,기구,장치 등의 설계,제작,운전에 관한 기초 이론을 연구하고 적용하는 학문
2. 화학의 규칙/체계/문법
ㅇ 구성,구조를 이루는 요소 : 원자, 분자, 이온, 원소
ㅇ 화학적 식 : 화학식 (실험식, 분자식, 구조식, 시성식, 화학반응식)
- 모든 화합물은 화학식으로 그 조성(성분비) 표현이 가능
ㅇ 화학적 함유량 : 화학 농도 (화합물 용액 중 용질의 함량, 표현 방식이 다양함)
- 몰 농도, 몰랄 농도, 노말 농도 등
ㅇ 화학적 성질 : 다른 물질과 화학 반응하는 물질의 능력 ☞ 물성 참조
- 물질을 이루는 원자,분자가 나타내는 성질로 결정되어짐
ㅇ 화학 반응 : 1 이상의 화학종으로부터 새로운 물질이 생성되는 것
- 연소 반응, 산염기 반응, 산화환원 반응, 침전 반응, 용해 반응, 광합성 등
3. 화학의 주요 분야
ㅇ 화학량론 : 화학반응에서 질량 관계를 다루는 화학의 한 분야
ㅇ 유기화학 : 유기 화합물 또는 탄소 화합물(탄소,수소,산소,질소 정도 만 대상)을 다루는 학문 분야
ㅇ 무기화학 : 유기 화합물 이외의 거의 모든 화합물(모든 원소가 대상)을 다루는 학문분야
ㅇ 분석화학 : 시료 물질의 화학적 조성을 알아내는 방법을 다루는 학문
ㅇ 물리화학 : 화학계의 특성과 거동을 지배하고 있는 물리적 원리들을 연구
ㅇ 전기화학 : 전기가 화학반응에 어떤 역할을 하는 과정을 연구하는 분야
ㅇ 생화학 : 생명체 안에서 일어나는 복잡한 화학반응을 설명하려는 학문
ㅇ 입체화학 : 원자,분자 등의 3차원 구조,배치에 관한 학문
4. IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry, 국제 순수 응용 화학 연합)
ㅇ 화학,응용화학에 관한 국제 학술 기관 (1919년 설립)
- 특히, 화합물 명명법에 관한 국제적 표준을 담당함
5. 화학 표준 상태 (IUPAC 권고)
※ 상태에 따라 달라지는 물질의 성질을, 같은 관점으로 설명하기 위해, 기준으로 정하는 상태
ㅇ 기체의 표준 상태 : 1 bar (= 105 Pa ≒ 0.98692 atm)
- 이는, 이상 기체 방정식을 만족하는 가상의 상태를 말함
- 한편, 지구 대기 상에서 적용되는 표준 상태는, ☞ 표준대기상태 참조
ㅇ 용액(수용액)의 표준 상태 (즉, 표준 용액) : 1 M (몰농도)
- 이는, 무한히 묽은 상태의 성질을 유지하는 가상의 상태를 말함
ㅇ 순물질(원소,화합물) : 1 bar
※ 단, 표준 상태 정의에, 온도는 필요 없으나,
- 주로, 25 ℃(298 K) 때론 0 ℃(273.15 K : 빙점) 를 사용함
. 열역학적 계산에서는, 1 기압 25 ℃ (298.15 K)를 기준으로 하여, 표준 값으로 제시하게 됨
. 화학 분석에서는, 1 기압 0 ℃ (273.15 K)를 기준으로 하여, 표준 값으로 제시하게 됨