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

2.2  원자의 구성요소

• 원자핵 

– 양성자

– 중성자

• 전자

핵 기호(Nuclear Symbol)

A

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)

                                                                     

       atomic nuclear mass

protons neutrons number symbol number

carbon-12   6   6   6      12

carbon-14   6   8   6      14

Subatomic Particle 존재의 증거

2.3 주기율표 개론

  

2.4  분자와 이온

 분자 

일반적으로 비금속원자들의 공유결합(covalent bond) 

화학식의 종류

– 분자식(molecular formula)

                    NH3, H2O, N2, … C2H6 

– 구조식(structural formula)

– 축소구조식(condensed structural formula)

                    CH3CH3

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);  N3-

전이금속과 후전이금속의 양이온 :Fe2+, Fe3+ 

다원자이온

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 

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 sodium hexafluoride    육플루오르화 황

N2O3 dinitrogen trioxide       삼산화 이질소

N2O5 dinitrogen pentoxide    오산화 이질소

일반명

H2O 물 PH3 포스핀

H2O2 과산화수소수 AsH3 아르신

NH3 암모니아 NO 산화질소

N2H4 히드라진 N2O 아산화질소

C2H4 아세틸렌 CH4 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            과염소산

      HClO3 chloric acid                 염소산

      HClO2 chlorous acid               아염소산

      HClO hypochlorous acid       하이포염소산