분자는 이온과 달리 전기적으로 중성인 단위로 존재합니다. 이 규칙이 깨져서 "분자"에게 전하를 주면 그 결과를 분자 이온 또는 다원자 이온이라고 이름 붙이기도 합니다. 그러나 분자 개념의 불연속적이고 분리된 특성으로 인해 분자 이온은 보통 질량 분석기의 진공에서 지향성 빔과 같이 잘 분리된 형태로만 존재해야 합니다. 고체에 존재하는 전하를 띤 다원자 집합체(예를 들어 일반적인 황산염 또는 질산염 이온)는 일반적으로 화학에서 "분자"로 간주되지 않습니다. 일부 분자는 쌍을 이루지 않은 전자를 하나 이상 포함하여 라디칼을 생성합니다. 대부분의 라디칼은 비교적 반응성이 있지만 일부는 산화질소와 같이 안정적일 수 있습니다. 비활성 기체 원소 또는 비활성 기체 원소(헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 라돈)는 가장 작은 분리 단위로서 고독한 원자로 구성되어 있지만, 다른 고립된 화학 원소들은 어떤 식으로든 서로 결합된 분자 또는 원자 네트워크로 구성되어 있습니다. 물, 공기, 알코올, 설탕, 휘발유 및 다양한 의약품과 같은 많은 유기 화합물과 같은 친숙한 물질은 식별 가능한 분자로 구성됩니다. 그러나 모든 물질이나 화학화합물이 불연속적인 분자로 이루어진 것은 아니며, 실제로 지구의 고체 지각, 맨틀, 핵을 구성하는 고체 물질의 대부분은 분자가 없는 화학화합물입니다. 이온화합물이나 네트워크 고체와 같은 이들 다른 종류의 물질은 식별 가능한 분자 자체가 존재하지 않는 방식으로 조직되어 있습니다. 대신 이들 물질은 물질 내에서 가장 작은 반복 구조로서 화학식 단위나 단위 세포로 논의됩니다. 그런 물질의 예로는 탄소나 다이아몬드와 같은 고체인 광물염, 금속, 석영이나 화강암과 같은 친숙한 실리카와 규산염 광물 등이 있습니다. 분자의 주요 특징 중 하나는 종종 구조라고 불리는 기하학입니다. 이원자, 삼원자 또는 4원자 분자의 구조는 사소한 것일 수 있지만, 6개 이상의 원자로 구성된 다원자 분자의 구조는 화학적 성질에 매우 중요할 수 있습니다. 물질과 혼합물: 화학 물질은 명확한 구성과 일련의 특성을 가진 물질의 한 종류입니다. 물질의 집합을 혼합물이라고 합니다. 혼합물의 예로는 공기와 합금이 있습니다. 물질의 몰 및 양:몰은 물질의 양(화학량이라고도 함)을 나타내는 측정 단위입니다. 1몰은 정확히 6.02214076×1023개의 입자(원자, 분자, 이온 또는 전자)를 포함하는 것으로 정의되며, 여기서 몰당 입자의 수는 아보가드로 상수로 알려져 있습니다. 몰 농도는 용액 부피당 특정 물질의 양이며, 일반적으로 mol/dm3로 보고됩니다. 단계: 화학 물질은 여러 가지 화학 분류를 구별하는 특정한 화학적 성질 외에도 여러 단계로 존재할 수 있습니다. 대부분의 경우 화학 분류는 이러한 벌크 상 분류와는 독립적이지만 일부 더 특이한 상은 특정한 화학적 성질과 양립할 수 없습니다. 상은 압력이나 온도와 같은 다양한 조건에서 비슷한 벌크 구조적 성질을 갖는 화학계의 상태 집합입니다. 밀도와 굴절률과 같은 물리적 특성은 위상의 특징적인 값에 속하는 경향이 있습니다. 물질의 위상은 벌크 조건을 바꾸는 대신 계에 넣거나 빼내는 에너지가 계의 구조를 재조정하는 데 들어가는 상전이에 의해 정의됩니다. 때로는 물질이 초임계 상태에 있는 것으로 간주되는 '이산 경계' 대신에 위상 간의 구분이 연속적일 수도 있습니다. 조건을 기준으로 세 상태가 만나면 삼중점이라고 하며, 이는 불변이기 때문에 조건 집합을 정의하는 것이 편리한 방법입니다. 상에 대한 가장 친숙한 예는 고체, 액체, 기체입니다. 많은 물질들은 여러 가지 고체상을 나타냅니다. 예를 들어 고체 철에는 온도와 압력에 따라 달라지는 세 가지 상이 있습니다. 고체상의 주요 차이점은 원자의 결정 구조, 즉 배열입니다. 화학 연구에서 흔히 볼 수 있는 또 다른 상은 수용액에 용해된 물질의 상태인 수상입니다. 덜 친숙한 단계로는 플라즈마, 보스-아인슈타인 응축물 및 페르미온 응축물, 자성 물질의 상자성 및 강자성 단계 등이 있습니다. 대부분의 친숙한 단계에서는 3차원 시스템을 다루지만, 생물학에서 시스템과의 관련성으로 주목받은 2차원 시스템의 유사체를 정의할 수도 있습니다. 본딩: 분자나 결정에서 서로 붙어 있는 원자는 서로 결합되어 있다고 합니다. 화학적 결합은 핵 안의 양전하와 핵 안에서 진동하는 음전하 사이의 다극 균형으로 볼 수 있습니다. 에너지와 분포는 단순한 인력과 반발 이상으로 전자가 다른 원자와 결합할 수 있는 가능성을 특징짓습니다. 화학적 결합은 공유결합, 이온결합, 수소결합일 수도 있고 반데르발스 힘 때문일 수도 있습니다. 이런 종류의 결합들은 각각 어떤 잠재력에 기인합니다. 이런 잠재력들은 분자나 결정에서 원자를 하나로 묶는 상호작용을 만듭니다. 많은 단순한 화합물에서 원자가 결합 이론, 원자가 껍질 전자쌍 반발 모델, 그리고 산화수의 개념은 분자 구조와 구성을 설명하는 데 사용될 수 있습니다. 이온 결합은 금속이 하나 이상의 전자를 잃으면 양전하를 띤 양이온이 되고, 비금속 원자가 전자를 얻으면 음전하를 띤 음이온이 됩니다. 반대로 대전된 두 이온은 서로를 끌어당기고, 이온 결합은 그들 사이의 정전기적 인력입니다. 예를 들어, 금속인 나트륨(Na)은 하나의 전자를 잃으면 Na+ 양이온이 되고, 비금속인 염소(Cl)는 이 전자를 얻으면 Cl-이 됩니다. 이온은 정전기적 인력으로 인해 서로 붙잡혀 있고, 그 화합물인 염화나트륨(NaCl), 즉 일반적인 식염이 형성됩니다. 공유결합에서 원자가 전자는 두 개가 공유하는데, 그 결과로 만들어진 전기적으로 중성인 결합 원자단을 분자라고 합니다. 원자는 원자가 전자를 공유하여 각 원자에 대해 비활성 기체 전자 구조를 만듭니다. 원자가 전자껍질에 8개의 전자가 들어가도록 결합하는 경향이 있는 원자는 옥텟 규칙을 따른다고 합니다. 그러나 수소나 리튬과 같은 원소는 이러한 안정된 구조를 얻기 위해 맨 바깥 전자껍질에 2개의 전자만 있으면 되는데, 이들 원자는 이중법칙을 따른다고 하며, 이렇게 함으로써 비활성 기체헬륨의 전자구조에 도달하게 되고, 바깥 전자껍질에 2개의 전자가 들어 있습니다. 마찬가지로 고전물리학의 이론은 많은 이온 구조를 예측하는 데 사용될 수 있습니다. 금속 복합체와 같이 더 복잡한 화합물에서는 원자가 결합 이론의 적용이 덜하고 분자 궤도 이론과 같은 대체 접근법이 일반적으로 사용됩니다. 전자 궤도에 대한 다이어그램을 참조하십시오. 에너지: 화학에서 에너지는 원자, 분자 또는 집합체 구조의 결과로 나타나는 물질의 속성입니다. 화학적 변환은 이런 종류의 구조 중 하나 이상의 변화를 수반하기 때문에 관련된 물질의 에너지 증가 또는 감소를 필연적으로 수반합니다. 어떤 에너지는 열이나 빛의 형태로 주변과 반응물 사이에서 전달되므로 반응물이 반응물보다 에너지가 많거나 적을 수 있습니다.
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