화학. 원자의 특성, 분자와 이온, 공유결합, 이온결합 (동위원소, 전기 음성도, 극성 물질, 비극성 물질, 물의 특성)

 

1. 원자의 특성

 

 

원자 구조와 표기 방법

 

원자는 전자, 양성자, 중성자로 구성된다.

 

전자(Electrons)는 음극(-)을 가진다.

양성자(Protons)는 양극(+)을 가진다.

중성자(Neutrons)는 전하가 없다.

 

원자의 질량 값은 원소기호 왼쪽 위에 표기하며

양성자와 중성자의 합이다.

 

원소기호 왼쪽 아래에는 원자 번호를 표기하며

원자 번호는 양성자(or 전자)의 개수와 동일하다.

원자는 전기적으로 중성이기 때문에

양성자와 전자의 개수가 같다.

 

 

동위원소 예시

 

이때 중성자의 개수가 다른 원소가 있을 수 있는데 

이를 '동위원소'라고 부른다.

 

동위원소는 중성자의 차이로 질량이 다르지만 성질은 같다.

 

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2. 분자와 이온

 

분자란?

 

2개 이상의 원자가 강력하게

공유결합을 한 상태이다.

 

그렇다면 공유결합은 무엇인가?

 

공유 결합 예시

두 개의 원자가 균등하게 전자를 공유하며 결합을

하게 되면 '공유 결합'을 통해 '분자'가 된다.

 

Ex. 물(H2O) 분자

 

 

반대로 

 

두 원자가 결합을 할 때

전자를 A(orB)가 더 많이 가져가면 이온 결합이라고 한다.

 

이온이란?

양성자와 전자의 개수가 달라서

전기적으로 전하를 가지고 있는 원자나 분자를 의미한다.

 

1. 전자를 잃게 되면 전기적으로 양전하(+)를 가지게 되고

2. 전자를 얻게 되면 전기적으로 음전하(-)를 가진다.

* 양성자와 중성자의 개수는 잘 변하지 않는다.

 

이온 결합 예시

 

화학적 성질이 다른 두 원자가 서로 전자를 주고받아

양이온과 음이온이 만들어지고,

두 이온이 정전기적 인력에 의해 결합을 하는 것이 '이온 결합'이다.

 

* 정전기적 인력은 자석과 같이 음과 양이 끌리는 성질이다.

 

EX. 염화나트륨(Na+Cl-)

 

하지만 공유 결합이 분자를 형성하기 때문에 

이온 결합으로 형성된 물질은 분자라고 할 수는 없다.

 

이온 결합과 공유 결합 모두

양 극단에 존재하는 결합방식이고

실재 원자들의 결합은 이들의 중간쯤에서 이루어진다.

 

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3.  물의 특성

물 분자 모형

 

물 분자(H2O)에서 O와 H의 결합은 공유결합이다.

O원자는 H원자에 비해 전기 음성도가 높기 때문에

H 원자의 전자를 끌어당겨 부분 음전하가 된다.

 

반면

 

H원자의 전자는 전기 음성도가 높은 O원자 쪽으로

이동하여 부분 양전하가 된다.

 

그렇다면 전기 음성도는 무엇일까?? 

 

전기 음성도(Elecronegativity)는

원자가 화학 결합을 할 때 전자를 얻어

음이온이 되려 하는 경향성을

척도로 나타낸 것이다.

 

전기 음성도가 증가할수록 전자를 끌어당기는 힘이 강하다.

 

다시 물 분자로 돌아가 보자

 

물분자는 부분 양전하와 부분 음전하를 가지고 있다. 

이처럼 전자가 한쪽으로 몰려서

부분 전하를 가지게 된 물질을

'극성 물질'(Polar material)이라고 부른다.

 

극성 물질은 같은 극성 물질은 잘 용해시키지만,

비극성 물질은 용해시키지 못한다.

 

물에 안 녹는 대표적인 물질이 무엇인가?

 

바로 '기름'이다.

"물과 기름처럼 섞일 수 없는~"이라는

가사의 표현은 팩트이다.

 

인체의 절반 이상을 구성하는 '물'에 대한 이해가

몸을 이해하는 첫걸음이 될 것이다.

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정리

 

정리

 

오늘은 원자, 분자, 이온에 대한 특징과

이온결합, 공유결합과 같은 '결합'에 대해서 적었습니다.

 

'물'은 나중에 배울 수소결합이나 혈액을 공부하기 위해서

매우 중요한 내용이기 때문에 관련 개념이 나왔을 때

간단하게 개념을 짚어 보았습니다.

 

끝까지 읽어 주셔서 감사합니다.

 

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