화학 괴수분들 부탁드려여
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개정화학투 관련 세문제를 투척하겠습니돠.. 물돌이라 화투개념이 잘안잡히네요..ㅎㄷㄷ
1. 수소결합
수소결합의자세한 원리-"전기음성도가 큰 F O N 가 H와 공유결합을 합니다. 여기서 F O N은 수소원자의 전자구름을 확당겨와서 H는 원자핵이 거의 노출되는데여 이 부분이 부분적인 강한 양전하를 띄게되죠. 이 수소원자가 다른 분자의 F O N의 비공유전자쌍에 접근하면서 수소결합이 만들어진다 "고 알고있습니다.
여기서 H-O-H와 F-F 분자사이에는 수소결합이 이루어지기 힘들다고 들었는데 그이유가 F-F사이에는 부분적인 전하가 생기지않아서라고 들었습니다. 근데 수소결합 원리로는 이말이 도저히 이해가가지않더군요...
2. 증기압
수증기를 포화시킨 용기안에 설탕물1m , 2m 용기를 같이 넣습니다.
이때, 처음에 포화된수증기의 응결속도가 설탕물1m, 2m의 증발속도 보다 커서 처음 잠깐 동안에는 설탕물1m과 2m 둘다 수면높이가 상승하지않나요?
3.부피
액체A와 액체B를 섞으면 두 액체의합의 부피는 A,B각각의합보다 조금줄어드는게 아닌가요?
맞다면 화투에서는 이 값을 무시하는건가요?
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1. 수소결합의 원리에는 님이 알고계신거 외에 한개가 더잇습니다.
1) F O N 이 H 의 전자구름을 뺏어서 H 가 부분적인 강한 양전하를 띠어야한다
2) F O N 이 H 의 전자구름을 뺏어서 F O N 가 부분적인 강한 음전하를 띠어야한다
즉, F-F결합에서는 2)조건이 만족되지 않아 수소결합이 이루어지기 힘듭니다.
2. 이건 잘 모르겟네요 포화라는게 응결=증발속도 인데 이 상태에 새로운 용액을 넣으면 처음에는 상승할지도 모르겟네요ㅋㅋ
3. 네 무시합니다. 만약 무시하지 않는다면 문제에서 말해줄거고, 아니면 무시한다고 생각해도 무방합니다.
1,3번에 대한 대답 감사합니당.ㅎㅎ 2번은 질문을 잘못 이해하신거같네염
2번 답변:
님 말이 맞습니다. 처음에는 포화된 증기가 비커속으로 들어오니까 높이가 높아지죠.
쪽지로 해설 보내드릴게요.
혹시 이해안가시면 박정환(마이맥)선생님 문풀강의(Problem Approach, 6월말쯤 나옴) 나오면 한번 들어보세요. 설명제대로 해주십니다.
다른 것도 도움 많이 되구요.
3.그 문제는 아마 그렇게 알고 계시는 건 맞아요.
분명히 부피가 줄어들죠. (<-단순히 지식을 물어보는 거면 이렇게 답하세요.)
근데 몰농도계산하거나(부피관련있는 단위죠ㅋ) 그런 문제에서는 용매가 다른 용액을 섞지 않아요. 용질이 다른 건 섞지만...4년동안 못봄.ㅋㅋ
그래서 신경쓰실 필요가 없을듯.
2번의 정확한 정답은 [모른다] 일겁니다. 온도에 따라 결과는 달라질 것입니다.
옥스토비의 현대일반화학 6판 (Oxtoby Gillis 지음) : %p.484 [표면에 있는 물 분자들 중 일부는 액체에 그들을 묶어두려는 인력에서 탈출할 만큼 빠르게 운동한다. 그 결과 증발이 일어나고 증기압은 증가하게 된다.], [증기상에서는 증발이 진행됨에 따라 분자 갯수가 증가하면서 역과정도 시작되는데, 증기 상태의 분자들 중 액체 표면에 충돌하는 분자들의 일부는 다시 액체에 붙잡혀 응축이 일어난다] [상평형 상태에서 액체는 고유한 증기압 값을 갖는다.]%
%p.485 [수용액에도 증기압이 있다.], [발생한 기체 생성물은 실험이 진행된 온도에서의 물의 평형 증기압에 의해 해당하는 분압 만큼의 수증기를 포함한다. 그러므로 발생한 기체의 실제 양은 전체 압력을 그대로 사용하여 계산하면 안되고, 기체의 전체 압력에서 수증기의 부분 압력을 빼 준 값으로 계산하여야 한다.]
제가 내린 결론은 이렇습니다. 수증기가 포화된 공기라 하더라도 수증기의 증기압이 용액의 증기압보다고 높다고 할 수 있을지부터 따져 보셔야 할 것 같습니다. 예를 들어서 설명하자면, 수증기포화 공기의 증기압이 0.1atm으로 계산되었고, 용액의 증기압이 0.05atm으로 계산되었다면 처음엔 응축이 유리할 것입니다. 하지만 아까전과 같이 포화공기의 증기압이 0.1atm이고, 용액의 증기압이 0.3atm이라면 응축보다는 증발이 더 유리하게 진행되겠지요. 결국, 온도와 상황, 용질이 무엇이냐에 따라 달라질 상황이라는게 저의 결론입니다.
화2의 초보유저로서,,,, 질문하나남깁니다..
"밀폐 용기내의 온도는 같으므로 수용액의 온도와 포화된 수증기의 온도는 같다고 할수있죠. 증기압의 정의는 증발속도와 응결속도가 같아질때 기체의 압력입니다.
즉, 포화됬을때가 밀폐용기를 날아다니는 기체의 개수의 MAX라고 할수있습니다. 그래서 어떤온도이건간에 응결속도>=증발속도" 라고 볼수있는것아닌가요..?
솔로깡님은 수증기가 포화된 공기라고 말씀하셨는데 문제에는 포화된 수증기로써있어서 질문을 남깁니다..
알기쉽게 조금 극단적인 예시를 들어봅시다. 저 실험을 섭씨 200도 가량 되는 곳에서 실행했다고 해봅시다. 물론, 용기는 밀폐된 곳입니다. 실험 용기 전체를 점차적으로 가열한 것이 아니라, 실험 자체를 200도에서 진행하였으므로, 설탕물은 끓게 됩니다. (물론 점차적으로 가열하였다면 용기 내부의 공기의 압력상승으로 절대 끓지 않습니다.)
여기서 봅시다. [끓는다] 라는 것은 액체의 고유 인력을 끊고 기화할 만큼의 에너지가 축적되었다는 것이고, 이는 즉, 대기압과 액체에서 기화된 증기의 압력이 용기 내의 대기압에 비해 [동일 또는 이상]이라는 것입니다. 즉, 끓는다는 현상으로 보아서는 무조건적으로 응결속도보다 증발속도가 크다고 할수밖에 없습니다. (물론 지금 이 상황에서는 큰 의미의 증발로서, 끓음 또한 대기압 이상의 포화증기압을 가진 액체에 대한 격렬한 증발로 보았습니다.)
아, 그리고 댓글의 글을 잘 이해하지 못하겠더군요;; 아마 용어의 혼선으로 인해 빚어진 것 같습니다. [증기압]은 [액체 또는 고체에서 증발하는 압력]으로 순수하게 증발하려고 하는 압력만을 의미합니다. 님께서 언급하신 [증발속도와 응결속도가 같아질때의 기체압력]은 동적평형상태의 증기압으로, [포화증기압]으로 칭합니다. 일반적으로 [증기압]을 언급하면 [포화증기압]을 의미하는 경우가 많지만, 이 둘은 엄연히 다른 용어입니다.
결론적으로 드리고 싶은 말씀은, 제가 가정한 모든 상황은 사고실험이므로, 님이 가정하신 상황과 많이 다를수 있습니다. 제가 윗글을 제대로 이해하지 못해서 변수를 다르게 정했거나, 미처 고려하지 못한 요소로 인해 저런 결론에 도달한 것일수도 있으니, 정확한 결론은 인강 강사선생님이나 학교 선생님의 의견을 따르시는게 좋겠습니다.
정확한 문제를 메일이나 쪽지로 보내주시면 훨씬 정확한 답변을 보내드릴수 있겠군요.
혹시 더 정확한 답변을 원하신다면 pre_mint@naver.com으로 문제를 보내주시면 됩니다.
......제가 독해능력이 딸려서 죄송합니다.
3번에 대해서는 의견이 분분합니다. 예전에 모 학원에서 출제한 모의고사에서 몰농도 계산시 용액 두개의 부피를 그냥 더해버린게 문제시 된 적이 있었습니다. 그런데 사설인지라 큰 문제는 되지 않고 수험생들 사이에서 그냥 문제 찢어버리고 끝났긴 합니다만, 엄연히 차이가 있고, 화2에서도 무시하지 않습니다. 무시하는 문제가 있다면 아마 괄호로 분명 용액 혼합시 줄어드는 부피는 무시한다고 반드시 명시되어 있어야 합니다. 그렇지 않다면 문제가 잘못된 것이겠지요.