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이론과 실험, 산과 염기, 화학 반응의 역사와 법칙

by 대기업오너 2024. 5. 12.

산 강도는 일반적으로 두 가지 방법으로 측정됩니다. 산도에 대한 아레니우스 정의에 기초한 한 가지 측정은 pH로 음의 로그 척도로 표현되는 용액 내의 하이드로늄 이온 농도를 측정한 것입니다. 따라서 pH가 낮은 용액은 하이드로늄 이온 농도가 높고 더 산성이라고 할 수 있습니다. 다른 한 가지 측정은 브뢴스테드-로우리 정의에 기초한 산 해리 상수로, 산의 브뢴스테드-로우리 정의에 따라 물질이 산으로 작용하는 상대적인 능력을 측정한 것입니다. 즉, Ka 값이 높은 물질은 Ka 값이 낮은 물질보다 화학반응에서 수소 이온을 더 많이 공여할 가능성이 높습니다. 레독스: 산화환원반응은 원자가 전자를 얻거나(환원) 전자를 잃거나(산화) 산화되어 산화상태가 변하는 모든 화학반응을 말합니다. 다른 물질을 산화시키는 능력이 있는 물질을 산화제, 산화제 또는 산화제라고 합니다. 산화제는 다른 물질에서 전자를 제거합니다. 마찬가지로 다른 물질을 환원시키는 능력이 있는 물질을 환원제, 환원제 또는 환원제라고 합니다. 환원제는 전자를 다른 물질로 이동시켜서 자기 자신이 산화됩니다. 그리고 전자를 "기증"하기 때문에 전자 공여체라고도 불립니다. 산화와 환원은 산화수의 변화를 제대로 가리키는데, 전자의 실제 이동은 절대 일어나지 않을 수 있습니다. 따라서 산화는 산화수의 증가로, 환원은 산화수의 감소로 더 잘 정의됩니다. 평형: 평형의 개념은 과학 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있지만, 화학 분야에서는 화학 조성의 여러 가지 다른 상태가 가능할 때, 예를 들어 서로 반응할 수 있는 여러 가지 화학 화합물의 혼합물 또는 한 가지 이상의 상에 물질이 존재할 수 있을 때 발생합니다. 평형상태에 있는 화학물질들의 계는 변화가 없는 조성을 가지고 있음에도 불구하고 대부분 정적이지 않으며, 그 물질들의 분자들은 서로 계속해서 반응하여 동적 평형을 만듭니다. 따라서 이 개념은 시간이 지나도 화학적 조성과 같은 매개변수가 변하지 않는 상태를 나타냅니다. 화학 법칙의 화학법입니다. 화학반응은 화학의 기본 개념이 된 특정한 법칙에 의해 지배됩니다. 그중 일부는 다음과 같습니다: Avogadro's law, 맥주-람버트 법칙, 보일의 법칙 (1662, 압력과 부피와 관련됨), 찰스의 법칙 (1787, 부피와 온도와 관련), 픽의 확산 법칙, 게이뤼삭의 법칙(1809, 압력과 온도 관련), 르샤틀리에의 원리, 헨리의 법칙, 헤스의 법칙, 에너지 보존 법칙은 평형, 열역학 및 동역학의 중요한 개념으로 이어집니다. 질량 보존 법칙은 현대 물리학에서도 고립계에서 계속 보존되고 있습니다. 하지만 특수 상대성 이론은 질량-에너지 등가성 때문에 비물질인 "에너지" (열, 빛, 운동 에너지)가 고립계에서 제거될 때마다 일부 질량이 손실된다는 것을 보여줍니다. 높은 에너지 손실은 핵화학에서 중요한 주제인 무게를 잴 수 있는 질량의 손실을 초래합니다. 많은 시스템(특히 생체 분자 및 광물)에서 비율은 많은 수를 필요로 하는 경향이 있으며 종종 분수로 표시됩니다. 배수의 법칙, Raoult's law입니다. 역사: 화학의 역사는 고대부터 현재에 이르기까지 한 시대에 걸쳐 있습니다. 기원전 수천 년 이래로 문명은 결국 화학의 여러 분야의 기초가 될 기술을 사용했습니다. 그 예로 광석에서 금속을 추출하고, 도자기와 유리를 만들고, 맥주와 와인을 발효시키고, 약과 향수를 만들기 위해 식물에서 화학 물질을 추출하고, 지방을 비누로 만들고, 유리를 만들고, 청동과 같은 합금을 만드는 것이 있습니다. 화학은 물질의 구성 요소와 그들의 상호 작용을 이해하기 위한 비과학적 접근법을 운영하는 연금술이라는 원과학에 의해 선행되었습니다. 물질의 본질과 그 변환을 설명하는 데 실패했음에도 불구하고 연금술사들은 실험을 수행하고 그 결과를 기록함으로써 현대 화학의 발판을 마련했습니다. 비록 요소에 회의적이고 연금술을 확신했지만 로버트 보일은 그의 작품 회의론적 키미스트(1661)에서 "성스러운 예술"을 독립적이고 근본적이며 철학적인 학문으로 높이는 데 핵심적인 역할을 했습니다. 연금술과 화학 모두 물질과 그 변환에 관한 것이지만, 결정적인 차이는 화학자들이 그들의 연구에 사용한 과학적 방법에 의해 주어졌습니다. 연금술과 구별되는 지식의 한 부분으로서 화학은 화학 현상에 대한 신중한 측정과 정량적 관찰을 요구하는 질량 보존 법칙을 개발한 앙투안 라부아지에의 연구로 확립된 과학이 되었습니다. 그 후 화학의 역사는 특히 윌러드 깁스의 연구를 통해 열역학의 역사와 얽혀 있습니다. 정의: 화학의 정의는 새로운 발견과 이론이 과학의 기능성을 더함에 따라 시간이 지남에 따라 변화했습니다. 1661년 저명한 과학자 로버트 보일의 관점에서 "키미스트리"라는 용어는 혼합된 물체의 재료 원리의 주제를 의미했습니다.  1663년 화학자 크리스토퍼 글레이저는 "키미스트리"를 과학적 예술로 묘사했는데, 이 예술을 통해 신체를 용해시키고 그들의 구성에 있는 다양한 물질을 끌어내고 그것들을 다시 결합시키는 방법을 배우고 더 높은 완성도로 높입니다. 1730년 게오르크 에른스트 스타일이 사용한 "화학"이라는 단어의 정의는 혼합된 물체, 화합물 또는 집합체를 그들의 원리로 분해하는 기술과 그러한 원리로부터 그러한 물체를 구성하는 기술을 의미했습니다. 1837년 장 밥티스트 뒤마는 "화학"이라는 단어를 분자력의 법칙과 효과와 관련된 과학을 가리키는 용어로 생각했습니다. 이 정의는 1947년 물질의 과학을 의미하기까지 더욱 발전했는데, 이는 물질의 구조, 특성 및 물질을 다른 물질로 바꾸는 반응을 의미하게 되었고, 라이너스 폴링이 이를 받아들인 특성입니다. 보다 최근에는 1998년 레이먼드 창 교수가 "화학"의 정의를 물질과 물질이 겪는 변화를 연구하는 것을 의미하는 것으로 확장했습니다. 배경: 이집트인, 바빌로니아인과 인도인과 같은 초기 문명은 야금, 도자기, 염료의 예술에 관한 실용적인 지식을 축적했지만, 체계적인 이론을 개발하지는 못했습니다. 기본적인 화학 가설은 고전 그리스에서 불, 공기, 흙과 물이 모든 것이 조합으로 형성되는 기본 요소라는 아리스토텔레스에 의해 확실히 제안된 4 원소 이론과 함께 처음 등장했습니다. 그리스 원자론은 데모크리토스와 에피쿠로스와 같은 철학자들의 작품에서 발생한 기원전 440년으로 거슬러 올라갑니다. 기원전 50년, 로마 철학자 루크레티우스는 그의 시 Dereum natura (사물의 본성에 대하여)에서 그 이론을 확장했습니다. 과학의 현대 개념과 달리, 그리스 원자론은 경험적 관찰에 대한 관심이 적고 화학 실험에 대한 관심이 없는 순수한 철학적이었습니다.