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화학물로 폭발물을 만들 수 있다고? 화학물로 폭발물을 만들 수 있을까요? 정답 네! 만들 수 있습니다. 일단 폭발이라는 것부터 정의를 해 보겠습니다.! 폭발은 열이 기체에 전달되면서 급격한 팽창으로 충격파가 형성되어 다른 물체를 파괴하는 것이라고 할 수 있습니다. 무엇으로 만들죠? 생활 속에서 쉽게 구할 수 있는 물질로부터 만들 수 있습니다. 잘 알고 있는 질산 암모늄은 비료로 쓰이지만 강력한 폭발물이 되기도 합니다. 질산 암모늄 제조 방법 질산과 수산화암모늄을 반응시켜 질산 암모늄을 만듭니다. 사고의 예 실제로 1947년 텍사스에서 질산 암모늄을 적재한 배 위에 화재가 나면서 큰 폭발이 일어났습니다. 가장 최근에는 2020년 8월 4일 레바논의 수도 베이루트의 국제항구에서 폭발 사고도 났었습니다. 폭발 원리와 제조 방법 질산 암모늄은 상.. 더보기
pH는 어떻게 계산할까? (쉬움) 우리가 잘 알고 있는 pH는 potential of hydrogen의 약자입니다. pH가 낮을수록 산성, pH가 높을수록 염기 성질을 가지게 됩니다. pH는 어떻게 계산할 수 있을까요? 헨더슨-하셀발흐 식 (Henderson-Hasselbalch equation)으로 계산이 가능합니다. Ka 이온화 상수 값이 크면 pKa가 작아지기 때문에 pH가 작아집니다. pH 하면 빠질 수 없는 게 공통 이온 효과이지요. (common ion effect) 즉, 아래 그림처럼 공통된 하나의 이온을 가지면 평형의 이동이 일어나게 됩니다. 문제를 하나 풀어봅시다. 0.1M CH3COOH가 있다고 합시다. pH는 얼마일까요? Ka=0.02로 가정 풀이: 아래 그림처럼 초기 값에 따라 이온화된 물질의 mol을 계산할 수 있.. 더보기
암모니아 생산을 위한 Haber-Bosch process 암모니아 하면 딱 떠오르는 반응은 하버 보쉬 공정입니다. (Haber-Bosch Process) 아마도 인류가 이렇게 발전할 수 있었던 기반이라고 말을 해도 무리가 없을 겁니다. 암모니아를 질소로부터 합성하여 대략 88% 이상을 비료로 사용하기 때문입니다. 최근 들어서는 수소경제로 암모니아가 많은 각광을 받고 있습니다. 전기에너지는 저장이 어렵지만 수소는 저장이 가능하기 때문에 수소를 운반하는 carrier로 암모니아가 주목을 받고 있습니다. 다른 carrier도 있습니다. 잘 알려진 MCH (methyl cyclo hexane)는 톨루엔에서 탈수소화가 되어 수소를 방출하게 됩니다. 하지만 단위 무게 당 수소의 함량은 암모니아가 가장 높고, 유해물질이 없다는 장점 때문에 organic material보다.. 더보기
몰증발열 계산법 (생각보다 아주 쉬움) 몰증발열은 뭘까요? 몰증발열은 액체 1 mol을 기화시키는 데 필요한 에너지로 정의됩니다. 에너지이기 때문에 단위가 kJ이겠죠? 분자 간 힘의 세기 척도로 표현됩니다. 예를 들어 봅시다. 분자 간 인력이 강하면 액체상에서 기체상으로 변화할 때 많은 에너지가 필요하게 됩니다. '많은 에너지가 필요? = 몰증발열이 크다'라고 표현이 가능합니다. 평형 증기압이랑 무슨 차이죠? 평협 증기압은 응축과 기화 사이에 동적 평형이 존재할 때의 증기압입니다. 보통 사용하는 증기압은 평형 증기압과 거의 비슷한 개념입니다. 그냥 단순하게 증기압이 얼마야?라고 물어보면 평형 증기압으로 생각해도 됩니다. 증기압(vapor pressure) 몰증발열(molar heat of vaporization) 결론적으로 몰당 필요한 에너지.. 더보기
물의 밀도에 관한 재미있는 사실 우리가 살고 있는 지구에 대부분은 물입니다. 물에 관한 재미있는 사실을 공유하겠습니다. 물은 H2O로 수소결합을 하고 있습니다. 산소 원자는 두 개의 공유 결합과 두 개의 수소 결합을 통해 네 개의 수소 원자와 결합을 합니다. 따라서 물은 얼음이 될 때 거의 사면체 모양으로 삼차원 네트워크를 형성합니다. 고체를 기준으로 삼차원 구조의 얼음은 분자끼리 가까운 위치에 존재하기 힘듭니다. 얼음이 녹으면 수소결합이 깨지면서 공간 사이에 물이 침투하게 됩니다. 이는 다른 말로 얼음보다 물이 단위 부피당 더 많은 분자를 가지게 됩니다. 밀도 = 질량 / 부피 식으로만 봐도 같은 부피에서 분자를 많이 가지게 되니까 밀도가 증가합니다. 일상생활에서도 얼음이 물에 뜨는 것을 확인할 수 있습니다. 호수에 얼음이 생길 때 .. 더보기
방사선? 방사능? 방사성? 이 용어의 차이가 뭘까? 방사선? 방사능? 방사성? 이 용어의 차이가 뭘까요? 보통 사람들이 방사능이라고 하는 말은 방사성 물질을 뜻합니다. 하지만 이는 잘못된 표현입니다. 방사능 방사능은 방사선을 내보내는 능력을 의미합니다. 방사선 물질이 아니라 방사선을 방출할 수 있는 능력입니다. 이해가 되시나요? 우리가 실생활에서 방사능에 노출되면 어떡하지? 이런 표현은 올바르지 못한 표현입니다. 방사선 물질에 노출되면 어떡하지? 이게 바른 표현입니다. 방사선 물질 방사선 물질은 뭘까요? 방사선을 방출하는 물질입니다. 꼬리에 꼬리를 무네요. 방사선은 알파, 베타, 중성자, 엑스, 감마를 포함합니다. 이런 표현은 한 번쯤 들어 보셨죠? 알파는 파장이 짧기 때문에 차폐가 쉽게 됩니다. 반면 파장이 긴 감마는 납으로 차폐를 해야 합니다. 원자력.. 더보기
원자력으로 에너지를 어떻게 만들까? 아마도 우리는 전기 없이 하루도 살지 못할 겁니다. 생각해봅시다. 아침에 일어나서 불을 켜고, 냉장고에서 먹을 것을 챙깁니다. 짧은 시간에도 에너지(전기)를 계속해서 소비하고 있습니다. 원자력으로 에너지는 어떻게 만들까요? 정답 증기의 힘으로 터빈을 돌려 전기를 만듭니다. 화력발전과 차이는? 화력 발전은 석탄이나 석유를 태워서 물을 끓여 증기를 생성하지만 원자력은 '우라늄'을 핵분열시켜 열을 얻어 증기를 생성합니다. 핵분열이 뭐죠? 핵분열은 원자가 다른 원자로 변하는 현상입니다. 발전소에서 쓰는 우라늄 235번이 중성자와 결합하면서 불안정한 상태가 됩니다. 이때 원자핵이 2개의 원자핵으로 분열하면서 엄청나게 큰 열을 발생시킵니다. 얼마나 큰 에너지죠? 우라늄 1g이면 일반 가정 1세대가 1개월간 사용할 .. 더보기
실내의 대표적인 오염물질은? 코로나 발생으로 많은 사람들이 실내 업무 혹은 실내 취미 생활을 하고 있습니다. 과연 실내에서 대표적인 오염물질이 무엇일까요? 정답: 포름알데하이드 먼저 사람은 하루에 9000L 이상의 공기를 호흡합니다. (미국폐협회) 따라서 환기가 잘 되지 않으면 공기질이 나빠질 수 밖에 없습니다. 특히 우리가 사용하고 있는 가구에서 포름알데하이드가 많이 나오는 것을 알고 있나요? 포름알데하이드는 무엇일까? 포름알데하이드는 CHO 결합을 하고 있는 Chemical입니다. 아래 사진은 보면 결합 구조를 쉽게 알 수 있습니다. 가정에서 발생되는 포름알데하이드는 건축물 자재 외 가구 제조 등에 사용됩니다. 인체에 노출되면 눈과 목이 따갑고, 심한 경우에는 피부염과 암까지 일으킨다고 합니다. 환기를 꺼리게 되면 포름알데하이드.. 더보기

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