원자, 분자, 이온 Atoms, Molecules, and Ions Chapter 2 원자, 분자, 이온 Atoms, Molecules, and Ions 1 1

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 2.1 원자와 원자론 원자론 Democritus(460-370BC) 19Th 초기 : 물리학과 수학의 발전 Basic Rules of Science 질량보존의 법칙 일정성분비의 법칙 배수비율의 법칙 2 2

원자구조의 발견:milestone 원자론 확립 원자핵발견 전자의 발견 양성자발견 1630 1804 1896 1897 1898 1909 1913 1914 1932 방사능발견 전자의 질량결정 방사능 정의 중성자 발견 전하를 띤 입자가 서로 끌거나 미는 현상의 발견

Dalton’s Atomic Theory 원소는 원자라고 하는 물질로 구성되어 있다. 같은 원소의 원자는 같은 화학적특성을 가지고 다른 원소의 원자는 질량과 화학적 특성이 다르다. 화학반응에서 원자는 한 물질에서 다른 물질로 이동할 뿐 생성되거나 소멸되지 않는다. 하나 혹은 둘 이상의 원소가 모여 하나의 화합물을 형성한다. 4 4

2.2 원자의 구성요소 원자핵 양성자 중성자 전자

Cathode ray tube 4 4

Rutherford의 산란실험 4 4

원자의 구성요소

핵 기호(Nuclear Symbol) Sy A Z Z : 원자번호 = 양성자수 = 중성원자의 전자수 : 원소의 특성 : 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 Sy 11 11

동위원소(isotope) atomic nuclear mass protons neutrons number symbol number carbon-12 6 6 6 12 carbon-14 6 8 6 14 12 12

Subatomic Particle 존재의 증거

핵의 안정도: Belt of stability 안정한 원소의 중성자/양성자(n/p) 비가 원자번호가 증가함에 따라 증가함 불안정한 동위원소는 방사능(radioactivity)

2.3 주기율표 개론 주기와 족 (B, Si, Ge, As, Sb, Te) 주족과 전이원소 금속, 비금속, 준금속 알칼리금속, 알칼리토금속, 불활성기체, 할로겐족 13 13

2.4 분자와 이온 분자 H C 화학식의 종류 분자식(molecular formula) 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 H C 17 17

분자상 원소들과 물리적 상태 20 20

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+ 21 21

다원자이온 다원자 양이온과 산소산이온 26 26

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 27 27

2.6 화합물의 이름 이온 화합물 이성분 분자화합물 산 28 28

이온화합물 음이온 먼저 다음에 양이온 (영어는 cation + Anion) 전이금속의 전하는 로마자로 표시 예) Na2SO4 황산나트륨 sodium sulfate 전이금속의 전하는 로마자로 표시 예) Fe(NO3)3 질산 철(III) iron (III) nitrate 29 29

이온화합물계속 : 산소산음이온의 이름 per- , -ate , -ite, hypo- 과-**산, **산, 아**산, 하이포**산 예) Calcium hypochlorite: Ca(ClO)2 하이포염소산칼슘 31 31

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 33 33

일반명 H2O 물 PH3 포스핀 H2O2 과산화수소수 AsH3 아르신 NH3 암모니아 NO 산화질소 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 34 34