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화학 세특 : 리튬 1. 3번 원소, 리튬  헬륨은 원자핵에 양성자 3개가 있고, 원자핵과 전자 3개가 결합한 원자입니다. 앞서 소개드린 적 있는 수소나 헬륨과 달리, 동위원소가 다양하고 원자량 7의 리튬이 가장 많아 리튬의 원자량은 6.94입니다. 또한 1번, 2번 원소인 수소와 헬륨이 모두 비금속이었기 때문에, 자연스럽게 3번인 리튬이 원자번호가 가장 빠른 금속이 되었습니다. 또한, 첫번째 껍질이 모두 차 있고, 두번째 전자 껍질에 전자가 하나인 원자이기 때문에 다른 물질들과의 반응성이 큽니다. 왜냐하면 전자를 하나 잃으면 안정한 상태가 될 수 있으니까요. 또한, 리튬은 수소를 제외한 1족 원자이기 때문에, 알칼리 금속입니다. 그렇기에 알칼리 금속의 특징을 가지며, 산소나 물과의 반응성이 굉장히 커 매우 위험성이 있습니.. 2024. 7. 23.
화학 세특 : 헬륨 1. 2번 원소, 헬륨  헬륨은 원자핵에 2개의 양성자를, 원자에 두개의 전자를 갖고 있는 원소이며, 동위원소를 고려한 원자량은 4.0026입니다. 헬륨은 2개의 전자만을 가지기 때문에, 첫번째 전자껍질에 필요한 전자를 모두 채우고 있습니다. 즉 원자가전자가 0이라는 소리입니다. 그리고 이 말인즉슨 다른 물질들과의 반응성이 매우 낮아 안정한 물질이라는 말이 됩니다. 특징도 무색, 무취이며, 잘 결합하지 않기 때문에 실온에서 단원자 기체 상태로 존재합니다. 이러한 특징 때문에, 끓는점과 녹는점도 매우 낮습니다. 잘 결합하지 않아 원자들 간의 거리가 좁혀지기 힘들기 때문에 그렇습니다. 그렇기 때문에 실온은 물론이고 매우 특수한 상황이 아닌 이상 액체 헬륨이나 고체 헬륨을 볼 일은 없습니다. 또한, 우주에서 .. 2024. 7. 23.
화학 주기율표 세특 : 1번 원소, 수소 1. 수소의 기본적인 분석  수소는 아시다시피 원자 주기율표 1번의 원소이며, 그만큼 많은 특별한 특징들을 갖고 있는 원소입니다. 우선은 기본적인 특징부터 살펴볼까요? 수소는 원자핵에 양성자 하나가 존재하며, 동위 원소들 중 가장 많은 비를 차지하는 경우가 원자핵에 양성자 하나만이 존재하는 경우입니다. 원자핵 주위에는 전자 하나가 존재하는 구조, 이것이 가장 흔한 수소의 구조입니다.  수소의 원자량은 1.008이기때문에, 원자 하나 당 그 무게가 가장 가벼운 원소입니다. 또한, 원자가 전자가 하나이기 때문에 반응성도 굉장히 높습니다. 그리고 전기화학적으로 가치가 높은 원소이기도 한데요, 전기화학적인 반응의 산화 환원 반응에서 전압의 절댓값이 크기 때문입니다. 그렇기에 에너지적으로 높은 효율을 가질 수 있.. 2024. 7. 23.
환경 세특 : 소형 원자로(SMR) 1. 원자력 발전의 원리  원자력 발전은 핵분열의 원리를 사용한 에너지 발전 방식입니다. 핵융합에너지가 무엇인지 설명드렸던 글에서도 말씀드렸듯, E=mc^2 라는 질량과 에너지 간의 관계를 나타낸 원리에 따라 에너지를 생산하는 방식입니다. E는 에너지, m은 결손된 질량, c는 빛의 속도를 말합니다. 핵분열은 무거운 원자핵이 중성자를 흡수하여 작은 원자핵으로 분열하는 과정에서, 반응 전의 무거운 원자핵과 중성자의 질량의 합이, 반응 후의 가벼운 원자핵들과 중성자들의 합보다 큽니다. 이때 부족한 질량이 위에서 말씀드렸던 E=mc^2 에서 m의 값으로 사용되어, 에너지를 얻어낼 수 있게 되는 것입니다. 다양한 핵분열의 예시 반응들이 있지만, 가장 흔히 사용하는 우라늄 235(원자핵의 질량수가 235인 우라늄.. 2024. 7. 21.

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