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일정한 수의 기체 분자가 들어 있는 주사기의 피스톤을 누르면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 줄어들어 기체 분자들이 주사기 벽에 더 많이 충돌하게 됩니다. 그 결과 주사기 안에 들어 있는 기체의 압력이 증가합니다. 반대로 주사기의 피스톤을 당기면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 넓어져 기체 분자들이 주사기 벽에 충돌하는 횟수가 적어지므로 기체의 압력이 감소합니다.

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보일의 법칙

일정한 수의 기체 분자가 들어 있는 주사기의 피스톤을 누르면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 줄어들어 기체 분자들이 주사기 벽에 더 많이 충돌하게 됩니다. 그 결과 주사기 안에 들어 있는 기체의 압력이 증가합니다. 반대로 주사기의 피스톤을 당기면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 넓어져 기체 분자들이 주사기 벽에 충돌하는 횟수가 적어지므로 기체의 압력이 감소합니다.

기체의 압력을 2배로 증가시키면 기체의 부피는 1/2로 줄어들고, 기체의 압력을 3배로 증가시키면 기체의 부피는 1/3로 줄어듭니다. 1662년 영국의 과학자 보일(1627-1691)은 실험을 통해 일정한 온도에서 기체의 압력과 부피는 반비례한다는 것을 밝혔습니다. 이것을 ‘보일의 법칙’이라고 합니다.

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이온결합
전자를 잃고 양이온이 되기 쉬운 입자와 전자를 얻어 음이온이 되기쉬운 입자가 접근하면 두 입자는 서로 전자를 주고받아 18족 원소와 같은 안정한 전자배치를 가지는 양이온과 음이온이 된다.

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일정한 수의 기체 분자가 들어 있는 주사기의 피스톤을 누르면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 줄어들어 기체 분자들이 주사기 벽에 더 많이 충돌하게 됩니다. 그 결과 주사기 안에 들어 있는 기체의 압력이 증가합니다. 반대로 주사기의 피스톤을 당기면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 넓어져 기체 분자들이 주사기 벽에 충돌하는 횟수가 적어지므로 기체의 압력이 감소합니다.

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끓는점과 물질의 특성

물은 질량이 달라도 가열하면 모두 100℃에서 끓기 시작합니다.
이처럼 같은 종류의 물질은 양에 관계 없이 끓는점이 같습니다.
하지만 물질의 종류가 다르면 끓는점도 다릅니다.

이처럼 물질은 다른 물질과 구별되는 성질을 가지고 있습니다.
물질을 구별하는 성질에는 끓는점, 어는점, 밀도, 용해도, 스펙트럼 등이 있습니다

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물질의 상태

우리 주변에 있는 물질은 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태로 존재합니다. 고체는 얼음, 나무 등과 같이 일정한 온도와 압력에서 모양과 부피가 변하지 않습니다. 액체는 물, 주스처럼 흐르는 성질이 있고, 담긴 그릇에 따라 모양이 변하지만, 일정한 온도와 압력에서 부피는 변하지 않습니다. 공기, 이산화 탄소 등과 같은 기체는 모양과 부피가 일정하지 않으며, 기체의 부피는 온도와 압력에 따라 크게 변합니다.

얼음을 가열하면 물이 되고, 물을 계속 가열하면 수증기가 됩니다. 반대로 수증기를 냉각하면 물이 되고, 물을 냉각하면 얼음이 됩니다. 이와 같이 물질에 열을 가하거나 냉각하면 물질의 상태가 변하는데, 이를 상태 변화라고 합니다.

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샤를의 법칙

압력이 일정할 때 기체의 온도를 올려 주면 분자 운동이 빨라져 용기 벽에 충돌하는 횟수가 증가하므로 기체의 부피가 늘어납니다. 반대로 기체의 온도를 낮추어 주면 분자 운동이 느려져 용기 벽에 충돌하는 횟수가 감소하므로 기체의 부피가 줄어듭니다. 즉, 압력이 일정할 때 기체의 온도가 증가하면 기체의 부피는 일정한 비율로 증가합니다. 이때 기체의 부피가 변하는 정도는 기체의 종류에 관계없이 같습니다.

1787년 프랑스의 과학자 샤를(1746-1823)은 일정한 압력에서 기체의 온도를 높여 주면 부피가 늘어나고, 온도를 낮추어 주면 부피가 줄어든다는 것을 밝혔습니다. 이것을 샤를의 법칙이라고 합니다.

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앙금생성반응

[ -生成反應 ]

요약 염과 용액 또는 용액과 용액을 섞었을 때 침전물이 생기는 반응이다. 앙금은 특정한 이온끼리 만났을 때 생성되기 때문에 염의 종류를 확인하거나 용액 속에 들어 있는 이온의 종류를 확인할 때 쓰인다.

예를 들어, 앙금생성반응을 이용하여 할로젠 이온을 확인할 수 있다. 할로젠 이온이 녹아 있는 용액에 질산은(AgNO₃) 용액을 가하면 다음과 같은 이온반응이 일어난다.

[네이버 지식백과] 앙금생성반응 [-生成反應] (두산백과)

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전도

전도는 주로 고체에서 일어나는 열의 이동 방법입니다.
예를 들어, 뜨거운 물에 담근 숟가락은 물에 잠긴 부분부터 열을 받아 차츰 숟가락 전체가 따뜻해집니다.
이처럼 뜨거운 물체를 이루는 입자들은 활발하게 운동하면서 입자의 진동을 인접한 다른 입자에게 전달합니다.

# data[].attributes.body
끓는점과 물질의 특성

물은 질량이 달라도 가열하면 모두 100℃에서 끓기 시작합니다.
이처럼 같은 종류의 물질은 양에 관계 없이 끓는점이 같습니다.
하지만 물질의 종류가 다르면 끓는점도 다릅니다.

이처럼 물질은 다른 물질과 구별되는 성질을 가지고 있습니다.
물질을 구별하는 성질에는 끓는점, 어는점, 밀도, 용해도, 스펙트럼 등이 있습니다.

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상평형

자연계에 존재하는 물질들은 상온에서 고체, 액체, 기체 중의 어느 한 가지 상태로 존재합니다.
물질의 온도와 압력 조건을 변화시키면 물질의 상태를 변화시킬 수 있습니다.

초임계 유체

초임계유체(supercritical fluid)는 임계점 이상의 온도와 압력에 놓인 물질 상태를 일컫습니다. 기체의 확산성과 액체의 용해성을 가지고 있습니다.

초임계유체로 자주 사용하는 물질은 물과 이산화탄소입니다.
초임계 상태에 있는 물은 금조차 녹입니다. 심지어는 셀룰로스나 다이옥신까지 분해할 수 있습니다.
또한, 초임계상태의 이산화탄소는 여러가지 물질을 잘 용해합니다. 목표물을 용해한 초임계 이산화탄소를 임계점 이하로 하면, 이산화탄소는 기화하여 대기로 날아가고 용질만이 남습니다. 날아간 이산화탄소는 회수할 수 있으며 재활용이 가능합니다. 이 공정은 실제로 커피에서 카페인을 제거할 때 쓰입니다.

이와 같이 초임계 유체를 사용한 공정은 원래 들어있는 중금속이나 강산 등의 촉매를 사용합니다. 용매를 공정에 옮겨놓는 것으로, 환경에 대한 영향을 거의 받지 않습니다. 잔존 용매가 없고, 깔끔하게 원료 추출이 가능합니다. 다만, 용매를 고온 고압 상태로 유지해야 하므로 초기 투자 비용이 많이 들어간다는 단점이 있습니다.

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물질의 상태

우리 주변에 있는 물질은 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태로 존재합니다. 고체는 얼음, 나무 등과 같이 일정한 온도와 압력에서 모양과 부피가 변하지 않습니다. 액체는 물, 주스처럼 흐르는 성질이 있고, 담긴 그릇에 따라 모양이 변하지만, 일정한 온도와 압력에서 부피는 변하지 않습니다. 공기, 이산화 탄소 등과 같은 기체는 모양과 부피가 일정하지 않으며, 기체의 부피는 온도와 압력에 따라 크게 변합니다.

얼음을 가열하면 물이 되고, 물을 계속 가열하면 수증기가 됩니다. 반대로 수증기를 냉각하면 물이 되고, 물을 냉각하면 얼음이 됩니다. 이와 같이 물질에 열을 가하거나 냉각하면 물질의 상태가 변하는데, 이를 상태 변화라고 합니다.

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에어컨은 증발열(액체가 증발 할 때 주위의 열을 흡수하는 현상)을 이용하여 작동합니다.
실내기에서는 압축하여 액체 상태가 된 냉매를 좁은 구멍을 통하여 갑자기 팽창시킵니다. 그러면 냉매는 기체로 기화하면서 주위의 열을 흡수합니다.
이렇게 기화된 냉매는 실외기에서 압축하여 액체를 만듭니다. 만들어진 액체는 온도가 높기 때문에, 팬을 통하여 외부로 열을 배출합니다.
즉, 에어컨은 열 에너지를 실내기 주변에서 실외기 밖으로 이동시키기만 할 뿐, 열 에너지가 사라지게 할 수는 없습니다.
오히려 압축기의 작동을 위하여 전기 에너지를 추가로 소모하기 때문에, 전체적으로는 발열 장치에 해당됩니다.

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전도

높은 온도의 물체와 낮은 온도의 물체를 서로 붙여 놓으면, 분자 운동에 의해 온도가 높은 물체의 열이 낮은 곳으로 이동합니다.
이와 같이 물질을 이루는 분자들이 충돌하면서 열에너지를 전달하는 현상을 전도라고 합니다.

우리 주변에서 볼 수 있는 전도의 예

금, 은, 철, 알루미늄 등은 열이 잘 전도되는 물질입니다. 한편, 유리, 플라스틱, 나무 등은 열이 잘 전도되지 않습니다. 따라서 뜨거운 물에 금속 숟가락과 나무 숟가락을 담가 두고 잠시 후 만져 보면 금속 숟가락은 뜨겁지만 나무 숟가락은 뜨겁지 않은 것을 알 수 있습니다.
추운 겨울날 밖에 있는 금속으로 된 의자에 앉으면 차갑게 느껴집니다. 그러나 옆에 있는 나무로 된 의자는 덜 차갑게 느껴집니다. 금속과 나무로 된 의자는 모두 같은 온도인데 왜 차게 느껴지는 정도가 다를까요? 이것은 의자에 앉아 몸의 열이 금속이나 나무로 전도될 때, 나무보다 금속으로 열이 잘 전도되어 몸의 온도가 빨리 내려가기 때문입니다.

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용해(Dissolution)

소금이나 설탕이 물에 녹아 들어가는 것처럼, 용질이 용매 속으로 확산되어 섞이는 것을 말합니다. 녹아 들어가는 물질을 용질, 녹이는 물질을 용매라고 하는데, 용매는 주로 액체인 경우가 많습니다.
지표면의 대기는 어느 곳이나 질소와 산소가 일정한 비율로 섞여 있는데, 이처럼 같은 상태의 물질 사이에도 용해 현상이 있을 수 있습니다. 이 경우 대체로 양이 많은 쪽이 용매, 양이 적은 쪽을 용질이라고 합니다.
용해 현상이 생기는 원인은 입자 사이의 정전기적 인력과, 엔트로피가 증가의 두 가지 경우입니다.

입자 사이의 인력에 의한 용해

용매와 용질 사이의 인력이 용매 사이의 인력보다 더 크거나 비슷할 때 용해가 잘 됩니다.(예: 물과 알코올, 물과 설탕)
이와 반대로, 용질과 용매사이의 인력이 약하고 용매 분자 끼리의 인력이 강한 경우 용질을 잘 녹여내지 못합니다.(예: 물과 벤젠, 물과 아이오딘)
물은 극성을 띤 분자입니다. 물은 분자 구조상 약간 구부러진 모양을 하고 있는데, 수소 원자 2개가 치우친 쪽이 약한 (+)전기를 띠고, 산소 원자가 나온 쪽이 약한 (-)전기를 띱니다.
물은 소금과 같이 극성을 띠고 있거나 이온화 되는 물질은 잘 용해시키지만, 식용유와 같이 극성을 띠고 있지 않은 물질은 잘 용해시키지 못합니다.
휘발유와 같은 물질은 분자 구조상 전기를 띠고 있지 않습니다. 이처럼 비극성인 용매는 비극성인 용질을 잘 용해시킵니다.(예: 아세톤으로 매니큐어 지우기)

엔트로피 증가에 의한 용해(확산에 의한 용해)

물에 떨어뜨린 한 방울의 잉크가 퍼져 나가는 것처럼, 모든 자연현상은 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행됩니다. 용해 현상에서 용질과 용매 분자 사이의 인력이 용매 분자 사이의 인력과 비슷할 때 용해 현상이 일어나는 것은 용해 과정에서 엔트로피가 증가하기 때문입니다.
참고로, 엔트로피를 ‘무질서한 정도’로 설명하는 경우가 많은데, 비슷한 개념이지만 면밀하게 같은 개념이라고 말하기는 어렵다

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샤를의 법칙

압력이 일정할 때 기체의 온도를 올려 주면 분자 운동이 빨라져 용기 벽에 충돌하는 횟수가 증가하므로 기체의 부피가 늘어납니다. 반대로 기체의 온도를 낮추어 주면 분자 운동이 느려져 용기 벽에 충돌하는 횟수가 감소하므로 기체의 부피가 줄어듭니다. 즉, 압력이 일정할 때 기체의 온도가 증가하면 기체의 부피는 일정한 비율로 증가합니다. 이때 기체의 부피가 변하는 정도는 기체의 종류에 관계없이 같습니다.

1787년 프랑스의 과학자 샤를(1746-1823)은 일정한 압력에서 기체의 온도를 높여 주면 부피가 늘어나고, 온도를 낮추어 주면 부피가 줄어든다는 것을 밝혔습니다. 이것을 샤를의 법칙이라고 합니다.

# data[].attributes.body
전도

높은 온도의 물체와 낮은 온도의 물체를 서로 붙여 놓으면, 분자 운동에 의해 온도가 높은 물체의 열이 낮은 곳으로 이동합니다.
이와 같이 물질을 이루는 분자들이 충돌하면서 열에너지를 전달하는 현상을 전도라고 합니다.

우리 주변에서 볼 수 있는 전도의 예

금, 은, 철, 알루미늄 등은 열이 잘 전도되는 물질입니다. 한편, 유리, 플라스틱, 나무 등은 열이 잘 전도되지 않습니다. 따라서 뜨거운 물에 금속 숟가락과 나무 숟가락을 담가 두고 잠시 후 만져 보면 금속 숟가락은 뜨겁지만 나무 숟가락은 뜨겁지 않은 것을 알 수 있습니다.
추운 겨울날 밖에 있는 금속으로 된 의자에 앉으면 차갑게 느껴집니다. 그러나 옆에 있는 나무로 된 의자는 덜 차갑게 느껴집니다. 금속과 나무로 된 의자는 모두 같은 온도인데 왜 차게 느껴지는 정도가 다를까요? 이것은 의자에 앉아 몸의 열이 금속이나 나무로 전도될 때, 나무보다 금속으로 열이 잘 전도되어 몸의 온도가 빨리 내려가기 때문입니다.

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전도

전도는 주로 고체에서 일어나는 열의 이동 방법입니다.
예를 들어, 뜨거운 물에 담근 숟가락은 물에 잠긴 부분부터 열을 받아 차츰 숟가락 전체가 따뜻해집니다.
이처럼 뜨거운 물체를 이루는 입자들은 활발하게 운동하면서 입자의 진동을 인접한 다른 입자에게 전달합니다.

# data[].attributes.body
끓는점과 물질의 특성

물은 질량이 달라도 가열하면 모두 100℃에서 끓기 시작합니다.
이처럼 같은 종류의 물질은 양에 관계 없이 끓는점이 같습니다.
하지만 물질의 종류가 다르면 끓는점도 다릅니다.

이처럼 물질은 다른 물질과 구별되는 성질을 가지고 있습니다.
물질을 구별하는 성질에는 끓는점, 어는점, 밀도, 용해도, 스펙트럼 등이 있습니다.

# data[].attributes.body
에어컨

에어컨은 증발열(액체가 증발 할 때 주위의 열을 흡수하는 현상)을 이용하여 작동합니다.
실내기에서는 압축하여 액체 상태가 된 냉매를 좁은 구멍을 통하여 갑자기 팽창시킵니다. 그러면 냉매는 기체로 기화하면서 주위의 열을 흡수합니다.
이렇게 기화된 냉매는 실외기에서 압축하여 액체를 만듭니다. 만들어진 액체는 온도가 높기 때문에, 팬을 통하여 외부로 열을 배출합니다.
즉, 에어컨은 열 에너지를 실내기 주변에서 실외기 밖으로 이동시키기만 할 뿐, 열 에너지가 사라지게 할 수는 없습니다.
오히려 압축기의 작동을 위하여 전기 에너지를 추가로 소모하기 때문에, 전체적으로는 발열 장치에 해당됩니다.

# data[].attributes.body
금속의 연성과 전성

금속 결정에 힘을 가하면 금속 원자의 층이 밀려서 원자의 위치가 변하지만, 이 때 자유 전자들이 이동하여 자유 전자와 금속 원자 사이의 결합을 유지시킵니다. 따라서 미끄러진 층이 떨어져 나가지 않으며, 원자 배열의 규칙성도 변하지 않습니다.

# data[].attributes.body
높은 온도의 물체와 낮은 온도의 물체를 서로 붙여 놓으면, 분자 운동에 의해 온도가 높은 물체의 열이 낮은 곳으로 이동합니다.
이와 같이 물질을 이루는 분자들이 충돌하면서 열에너지를 전달하는 현상을 전도라고 합니다.

우리 주변에서 볼 수 있는 전도의 예

금, 은, 철, 알루미늄 등은 열이 잘 전도되는 물질입니다. 한편, 유리, 플라스틱, 나무 등은 열이 잘 전도되지 않습니다. 따라서 뜨거운 물에 금속 숟가락과 나무 숟가락을 담가 두고 잠시 후 만져 보면 금속 숟가락은 뜨겁지만 나무 숟가락은 뜨겁지 않은 것을 알 수 있습니다.
추운 겨울날 밖에 있는 금속으로 된 의자에 앉으면 차갑게 느껴집니다. 그러나 옆에 있는 나무로 된 의자는 덜 차갑게 느껴집니다. 금속과 나무로 된 의자는 모두 같은 온도인데 왜 차게 느껴지는 정도가 다를까요? 이것은 의자에 앉아 몸의 열이 금속이나 나무로 전도될 때, 나무보다 금속으로 열이 잘 전도되어 몸의 온도가 빨리 내려가기 때문입니다.

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베르누이의 원리

유체가 한 방향으로 흐른다는 것은 다른 방향으로의 움직임이 없다는 것입니다. 즉, 유체가 3차원 상의 x축 방향으로 흐른다면 y축 및 z축 방향에 대해서는 압력이 낮아지는 효과가 발생합니다.
이렇게 유체가 흐르는 속도가 빨라질수록 압력이 내려가는 현상은 1783년 베르누이가 정리, 발표한 것으로 ‘베르누이의 원리’라고 합니다.

공기 압축식 분무기는 베르누이의 원리를 이용한 것입니다.
바람을 세게 불어 넣으면, 빨대 벽면의 압력이 낮아지고, 대기의 압력으로 물이 밀려 올라옵니다. 이 물이 바람에 의해 산란되면서 분무 현상이 일어납니다.

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전자를 잃고 양이온이 되기 쉬운 입자(예: 금속 원자)와 전자를 얻어 음이온이 되기 쉬운 입자(예: 비금속 원자)가 접근하면, 두 입자는 서로 전자를 주고 받아 18족 원소와 같은 안정한 전자 배치를 가지는 양이온과 음이온이 됩니다.

이 두 양이온과 음이온 사이에는 다음의 두 힘이 작용합니다.

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끓는점과ㅏ 물질의 특성

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물은 질량이 달라도 가열하면 모두 100℃에서 끓기 시작합니다.
이처럼 같은 종류의 물질은 양에 관계 없이 끓는점이 같습니다.
하지만 물질의 종류가 다르면 끓는점도 다릅니다.

이처럼 물질은 다른 물질과 구별되는 성질을 가지고 있습니다.
물질을 구별하는 성질에는 끓는점, 어는점, 밀도, 용해도, 스펙트럼 등이 있습니다.

# data[].attributes.body
에어컨

에어컨은 증발열(액체가 증발 할 때 주위의 열을 흡수하는 현상)을 이용하여 작동합니다.
실내기에서는 압축하여 액체 상태가 된 냉매를 좁은 구멍을 통하여 갑자기 팽창시킵니다. 그러면 냉매는 기체로 기화하면서 주위의 열을 흡수합니다.
이렇게 기화된 냉매는 실외기에서 압축하여 액체를 만듭니다. 만들어진 액체는 온도가 높기 때문에, 팬을 통하여 외부로 열을 배출합니다.
즉, 에어컨은 열 에너지를 실내기 주변에서 실외기 밖으로 이동시키기만 할 뿐, 열 에너지가 사라지게 할 수는 없습니다.
오히려 압축기의 작동을 위하여 전기 에너지를 추가로 소모하기 때문에, 전체적으로는 발열 장치에 해당됩니다.

# data[].attributes.body
이온결합
전자를 잃고 양이온이 되기 쉬운 입자와 전자를 얻어 음이온이 되기쉬운 입자가 접근하면 두 입자는 서로 전자를 주고받아 18족 원소와 같은 안정한 전자배치를 가지는 양이온과 음이온이 된다.

# data[].attributes.body
녹는점과 융해열

얼음(고체)에 열을 가하면, 온도가 점점 오릅니다. 그런데, 얼음이 녹는 중에는, 온도가 올라가지 않습니다. 즉, 고체가 녹는 동안에, 온도가 일정하게 유지되는데, 이때의 온도를 얼음의 녹는점이라고 합니다.
녹는점에서는 열에너지를 공급해 주어도 온도가 일정하게 유지됩니다. 이것은, 공급한 열에너지 전부가 고체를 액체로 상태 변화시키는 데 사용되기 때문입니다. 고체에서 액체로 상태 변화할 때 물질이 흡수하는 열에너지를 융해열이라고 합니다.

# data[].attributes.body
염(salt)은 양이온과 음이온의 화합물입니다. 어떤 염들은 이온화된 상태로 물에 녹아 있기도 하고, 앙금을 생성하여 아래로 가라 앉기도 합니다.
수용성의 두 이온 화합물들을 혼합했을 때 앙금이 생성될 조건이 된다면 앙금이 생성되어 바닥으로 가라앉습니다. 나머지 이온들은 앙금 생성 반응을 구경만 하고 있는데, 이를 구경꾼 이온이라고 합니다.

한번 앙금이 만들어지면, 다시 이온화되어 녹아 들어가기 힘들기 때문에 전체적으로는 비가역 반응이 됩니다.
앙금 생성 반응을 이용하면 미지의 용액 속에 들어 있는 이온의 종류를 알아낼 수 있습니다.

# data[].attributes.body
극성 분자

구성 원자 사이에 극성 공유 결합을 하고, 분자의 모양이 비대칭이어서 양전하와 음전하의 중심이 일치하지 않고 어느 한쪽으로 치우치는 분자를 극성 분자라고 합니다.

막대자석의 양쪽에 극이 있는 것처럼, 극성 분자도 어느 한쪽은 부분적인 양전하(δ+)를 띠고, 다른 쪽은 부분적인 음전하(δ-)전기를 띠게 됩니다.
극성 분자의 주위에 전기장을 걸어 주면, δ+는 (-)극을 향하고, δ-는 (+)극을 향하면서 규칙적으로 늘어섭니다.
극성 분자는 극성 용매인 물에는 잘 녹지만, 무극성 용매인 기름(or 벤젠과 같은 무극성 용매)에는 잘 녹지 않습니다.

무극성 분자

외부에서 보았을 때 전기적 극성을 띠지 않는 분자를 말합니다.
불활성 기체의 경우처럼 분자 자체가 극성를 띠지 않는 경우도 있고, 극성 공유결합을 하더라도 모양이 대칭이어서 쌍극자 모멘트의 합이 ‘0’이 되는 경우도 무극성 분자가 됩니다.

무극성 분자는 부분적인 전하를 띠지 않습니다.
무극성 분자는 전기장을 걸어 주어도 별로 반응하지 않습니다.
무극성 분자는 극성 용매인 물에는 잘 녹지 않지만, 무극성 용매인 기름(or 벤젠과 같은 무극성 용매)에는 잘 녹습니다.

# data[].attributes.body
끓는점과 물질의 특성

물은 질량이 달라도 가열하면 모두 100℃에서 끓기 시작합니다.
이처럼 같은 종류의 물질은 양에 관계 없이 끓는점이 같습니다.
하지만 물질의 종류가 다르면 끓는점도 다릅니다.

이처럼 물질은 다른 물질과 구별되는 성질을 가지고 있습니다.
물질을 구별하는 성질에는 끓는점, 어는점, 밀도, 용해도, 스펙트럼 등이 있습니다

# data[].attributes.body
에어컨

에어컨은 증발열(액체가 증발 할 때 주위의 열을 흡수하는 현상)을 이용하여 작동합니다.
실내기에서는 압축하여 액체 상태가 된 냉매를 좁은 구멍을 통하여 갑자기 팽창시킵니다. 그러면 냉매는 기체로 기화하면서 주위의 열을 흡수합니다.
이렇게 기화된 냉매는 실외기에서 압축하여 액체를 만듭니다. 만들어진 액체는 온도가 높기 때문에, 팬을 통하여 외부로 열을 배출합니다.
즉, 에어컨은 열 에너지를 실내기 주변에서 실외기 밖으로 이동시키기만 할 뿐, 열 에너지가 사라지게 할 수는 없습니다.
오히려 압축기의 작동을 위하여 전기 에너지를 추가로 소모하기 때문에, 전체적으로는 발열 장치에 해당됩니다.

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녹는점과 융해열

얼음(고체)에 열을 가하면, 온도가 점점 오릅니다. 그런데, 얼음이 녹는 중에는, 온도가 올라가지 않습니다. 즉, 고체가 녹는 동안에, 온도가 일정하게 유지되는데, 이때의 온도를 얼음의 녹는점이라고 합니다.
녹는점에서는 열에너지를 공급해 주어도 온도가 일정하게 유지됩니다. 이것은, 공급한 열에너지 전부가 고체를 액체로 상태 변화시키는 데 사용되기 때문입니다. 고체에서 액체로 상태 변화할 때 물질이 흡수하는 열에너지를 융해열이라고 합니다.

끓는점과 기화열

또, 물(액체)에 열을 가하면, 온도가 점점 오릅니다. 그런데, 액체가 끓는 중에는, 온도가 올라가지 않습니다. 즉, 액체가 끓는 동안에도 온도가 일정하게 유지되는데, 이때의 온도를 끓는점이라고 합니다.
끓는점에서는 열에너지를 공급해 주어도 온도가 일정하게 유지됩니다. 이것은, 공급한 열에너지 전부가 액체를 기체로 상태 변화시키는 데 사용되기 때문입니다. 액체에서 기체로 상태 변화할 때 물질이 흡수하는 열에너지를 기화열이라고 합니다.

# data[].attributes.body
물은 질량이 달라도 가열하면 모두 100℃에서 끓기 시작합니다.
이처럼 같은 종류의 물질은 양에 관계 없이 끓는점이 같습니다.
하지만 물질의 종류가 다르면 끓는점도 다릅니다.

이처럼 물질은 다른 물질과 구별되는 성질을 가지고 있습니다.
물질을 구별하는 성질에는 끓는점, 어는점, 밀도, 용해도, 스펙트럼 등이 있습니다.

# data[].attributes.body
끓는점과 물질의 특성

물은 질량이 달라도 가열하면 모두 100℃에서 끓기 시작합니다.
이처럼 같은 종류의 물질은 양에 관계 없이 끓는점이 같습니다.
하지만 물질의 종류가 다르면 끓는점도 다릅니다.

이처럼 물질은 다른 물질과 구별되는 성질을 가지고 있습니다.
물질을 구별하는 성질에는 끓는점, 어는점, 밀도, 용해도, 스펙트럼 등이 있습니다.

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높은 온도의 물체와 낮은 온도의 물체를 서로 붙여 놓으면, 분자 운동에 의해 온도가 높은 물체의 열이 낮은 곳으로 이동합니다.
이와 같이 물질을 이루는 분자들이 충돌하면서 열에너지를 전달하는 현상을 전도라고 합니다.

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양초의 주재료에 해당되는 파라핀은 20~40개의 탄소원자들이 사슬형태로 연결된 알케인(알칸) 탄화수소를 말합니다. 극성 용매인 물에는 녹지 않으나 에테르, 벤젠 등의 무극성 용매에는 잘 녹습니다. 석유화학 공정에서 만들어 집니다

양초의 연소
어떤 물체가 연소된다는 것은 산소와 결합하여 빛과 열을 내는 과정입니다. 연소는 화학 반응이므로 물질은 연소후 완전히 다른 물질이 됩니다.
파라핀은 탄소와 수소로 이루어져 있습니다. 즉, 탄소가 연소되면 이산화탄소, 수소가 연소되면 물이 생성됩니다.

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온도계

온도계는 온도를 측정하는 데 사용되는 기구입니다.
온도계는 온도를 측정하는 방식에 따라 몇 가지로 나눌 수 있습니다.

열팽창: 온도가 증가함에 따라 물질의 부피가 팽창하는 원리를 이용한 온도계입니다. 수은 온도계, 알코올 온도계, 바이메탈 온도계가 있습니다.

열전쌍: 종류가 다른 두 금속선을 이어 붙여서 만듭니다. 온도에 따라, 금속선에 기전력이 생겨서 회로에 전류가 흐릅니다. 이 기전력을 측정하여 온도를 알아냅니다.

온도에 따라 저항값이 달라지는 물질: 온도에 따라 저항값이 달라지는 물질을 이용하여 저항값을 측정하여 온도를 알아냅니다.

복사에너지를 측정: 모든 물체는 자신의 온도에따라 다양한 빛(전자기파)을 방출합니다. 이 빛을 이용해서 물체의 표면 온도를 측정합니다.

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샤를의 법칙
압력이 일정할 때 기체의 온도를 올려 주면 분자 운동이 빨라져 용기 벽에 충돌하는 횟수가 증가하므로 기체의 부피가 늘어납니다. 반대로 온도를 낮추어 주면 분자 운동이 느려져 기체의 부피가 줄어듭니다. 즉, 압력이 일정할 때 기체의 온도가 증가하면 기체의 부피는 일정한 비율로 증가합니다. 이때 기체의 부피가 변하는 정도는 기체의 종류에 관계없이 같습니다.

# data[].attributes.body
에어컨은 증발열(액체가 증발 할 때 주위의 열을 흡수하는 현상)을 이용하여 작동합니다.
실내기에서는 압축하여 액체 상태가 된 냉매를 좁은 구멍을 통하여 갑자기 팽창시킵니다. 그러면 냉매는 기체로 기화하면서 주위의 열을 흡수합니다.
이렇게 기화된 냉매는 실외기에서 압축하여 액체를 만듭니다. 만들어진 액체는 온도가 높기 때문에, 팬을 통하여 외부로 열을 배출합니다.
즉, 에어컨은 열 에너지를 실내기 주변에서 실외기 밖으로 이동시키기만 할 뿐, 열 에너지가 사라지게 할 수는 없습니다.
오히려 압축기의 작동을 위하여 전기 에너지를 추가로 소모하기 때문에, 전체적으로는 발열 장치에 해당됩니다.

# data[].attributes.body
앙금생성반응
수용성의 두 이온 화합물들을 혼합했을때 앙금이 생성될조건이 돤다면 앙금이 생성되어 바닥으로 가라앉는다.

# data[].attributes.body
물 분자의 구조

물은 대표적인 '극성 분자'입니다. 물 분자를 이루는 수소-산소-수소의 결합은 104.5˚의 각도를 이루고 있으며 구부러진 모양으로 보입니다. 물 분자의 이러한 불균형 구조 때문에 산소쪽은 (-)전기를 띠고, 수소쪽은 (+)전기를 띱니다.

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물질의 상태

우리 주변에 있는 물질은 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태로 존재합니다. 고체는 얼음, 나무 등과 같이 일정한 온도와 압력에서 모양과 부피가 변하지 않습니다. 액체는 물, 주스처럼 흐르는 성질이 있고, 담긴 그릇에 따라 모양이 변하지만, 일정한 온도와 압력에서 부피는 변하지 않습니다. 공기, 이산화 탄소 등과 같은 기체는 모양과 부피가 일정하지 않으며, 기체의 부피는 온도와 압력에 따라 크게 변합니다.

얼음을 가열하면 물이 되고, 물을 계속 가열하면 수증기가 됩니다. 반대로 수증기를 냉각하면 물이 되고, 물을 냉각하면 얼음이 됩니다. 이와 같이 물질에 열을 가하거나 냉각하면 물질의 상태가 변하는데, 이를 상태 변화라고 합니다.

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일정한 수의 기체 분자가 들어 있는 주사기의 피스톤을 누르면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 줄어들어 기체 분자들이 주사기 벽에 더 많이 충돌하게 됩니다. 그 결과 주사기 안에 들어 있는 기체의 압력이 증가합니다. 반대로 주사기의 피스톤을 당기면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 넓어져 기체 분자들이 주사기 벽에 충돌하는 횟수가 적어지므로 기체의 압력이 감소합니다.

# data[].attributes.body
높은 온도의 물체와 낮은 온도의 물체를 서로 붙여 놓으면, 분자 운동에 의해 온도가 높은 물체의 열이 낮은 곳으로 이동합니다.
이와 같이 물질을 이루는 분자들이 충돌하면서 열에너지를 전달하는 현상을 전도라고 합니다.

# data[].attributes.body
끓는점과 물질의 특성

물은 질량이 달라도 가열하면 모두 100℃에서 끓기 시작합니다.
이처럼 같은 종류의 물질은 양에 관계 없이 끓는점이 같습니다.
하지만 물질의 종류가 다르면 끓는점도 다릅니다.

이처럼 물질은 다른 물질과 구별되는 성질을 가지고 있습니다.
물질을 구별하는 성질에는 끓는점, 어는점, 밀도, 용해도, 스펙트럼 등이 있습니다.

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끓는점과 물질의 특성

물은 질량이 달라도 가열하면 모두 100℃에서 끓기 시작합니다.
이처럼 같은 종류의 물질은 양에 관계 없이 끓는점이 같습니다.
하지만 물질의 종류가 다르면 끓는점도 다릅니다.

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압력과 면적의 관계

단위 면적당 가해지는 힘을 압력이라고 합니다.
따라서 어떤 두 지점에 가해지는 힘이 같은 경우 면적이 넓어질수록 압력은 작아집니다. 반대로 면적이 좁아질수록 압력은 커집니다. 운동화에 비해 뾰족한 구두에 밟힌 경우, 더 아픈 것도 이 때문입니다.

# data[].attributes.body
표면장력

표면장력은 액체의 표면을 최소화하는 방향으로 작용하는 힘을 말합니다.
액체 내부의 분자는 주위의 다른 분자들과 서로 잡아당기고 있습니다. 이 힘을 '응집력'이라고 합니다. 반면, 표면에 있는 분자는 표면 아래에서는 응집력이 작용하지만, 표면 위에서는 서로 다른 물질과 잡아당기는 '부착력'도 작용합니다. 이때 액체 물질 사이의 응집력이 크고 부착력이 작을 때 응집력을 최대로 하기 위해 경계면의 넓이를 최소화하려는 성질을 지니게 됩니다.

# data[].attributes.body
앙금 생성 반응

염(salt)은 양이온과 음이온의 화합물입니다. 어떤 염들은 이온화된 상태로 물에 녹아 있기도 하고, 앙금을 생성하여 아래로 가라 앉기도 합니다.
수용성의 두 이온 화합물들을 혼합했을 때 앙금이 생성될 조건이 된다면 앙금이 생성되어 바닥으로 가라앉습니다. 나머지 이온들은 앙금 생성 반응을 구경만 하고 있는데, 이를 구경꾼 이온이라고 합니다.

한번 앙금이 만들어지면, 다시 이온화되어 녹아 들어가기 힘들기 때문에 전체적으로는 비가역 반응이 됩니다.
앙금 생성 반응을 이용하면 미지의 용액 속에 들어 있는 이온의 종류를 알아낼 수 있습니다.

# data[].attributes.body
압력이 일정할 때 기체의 온도를 올려 주면 분자 운동이 빨라져 용기 벽에 충돌하는 횟수가 증가하므로 기체의 부피가 늘어납니다. 반대로 기체의 온도를 낮추어 주면 분자 운동이 느려져 용기 벽에 충돌하는 횟수가 감소하므로 기체의 부피가 줄어듭니다. 즉, 압력이 일정할 때 기체의 온도가 증가하면 기체의 부피는 일정한 비율로 증가합니다. 이때 기체의 부피가 변하는 정도는 기체의 종류에 관계없이 같습니다.

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열의전도
높은온도의 물체와 낮은 온도의 물체를 서로 붙여놓으면 분자운동에 의해 온도가높은물체의 열이 낮은곳으로 이동한다. 이와같이 물질을 이루는 분자들이 충돌하며 열에너지를 전달하는현상을 전도라고 한다.

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반응 속도는 화학 반응이 빠르게 또는 느리게 일어나는 정도를 의미합니다. 용액에서의 반응 속도는 일정한 시간 동안 반응물이나 생성물의 농도를 측정하여 나타냅니다.
이를 그래프로 그려보면 위의 시뮬레이션과 같으며, 곡선의 기울기가 완만할수록 반응속도가 느린 것입니다.

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용해(Dissolution)

소금이나 설탕이 물에 녹아 들어가는 것처럼, 용질이 용매 속으로 확산되어 섞이는 것을 말합니다. 녹아 들어가는 물질을 용질, 녹이는 물질을 용매라고 하는데, 용매는 주로 액체인 경우가 많습니다.
지표면의 대기는 어느 곳이나 질소와 산소가 일정한 비율로 섞여 있는데, 이처럼 같은 상태의 물질 사이에도 용해 현상이 있을 수 있습니다. 이 경우 대체로 양이 많은 쪽이 용매, 양이 적은 쪽을 용질이라고 합니다.
용해 현상이 생기는 원인은 입자 사이의 정전기적 인력과, 엔트로피가 증가의 두 가지 경우입니다.

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전도
높은 온도의 물체와 낮은 온도의 물체를 서로 붙여 놓으면, 분자 운동에 의해 온도가 높은 물체의 열이 낮은 곳으로 이동합니다.
이와 같이 물질을 이루는 분자들이 충돌하면서 열에너지를 전달하는 현상을 전도라고 합니다.

# data[].attributes.body
샤를의 법칙

압력이 일정할 때 기체의 온도를 올려 주면 분자 운동이 빨라져 용기 벽에 충돌하는 횟수가 증가하므로 기체의 부피가 늘어납니다. 반대로 기체의 온도를 낮추어 주면 분자 운동이 느려져 용기 벽에 충돌하는 횟수가 감소하므로 기체의 부피가 줄어듭니다. 즉, 압력이 일정할 때 기체의 온도가 증가하면 기체의 부피는 일정한 비율로 증가합니다. 이때 기체의 부피가 변하는 정도는 기체의 종류에 관계없이 같습니다.

1787년 프랑스의 과학자 샤를은 일정한 압력에서 기체의 온도를 높여 주면 부피가 늘어나고, 온도를 낮추어 주면 부피가 줄어든다는 것을 밝혔습니다. 이것을 샤를의 법칙이라고 합니다.

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바이메탈

바이메탈은 열팽창 정도가 다른 두 금속을 붙여 놓은 것으로, 바이메탈의 온도가 올라가면 열팽창 정도가 작은 쪽으로 휘어집니다.
이와 같은 바이메탈은 전기밥솥, 전기다리미 등에서 전원을 끊거나 연결하여 온도를 일정하게 유지시키는 데 이용됩니다.

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에어컨

에어컨은 증발열(액체가 증발 할 때 주위의 열을 흡수하는 현상)을 이용하여 작동합니다.
실내기에서는 압축하여 액체 상태가 된 냉매를 좁은 구멍을 통하여 갑자기 팽창시킵니다. 그러면 냉매는 기체로 기화하면서 주위의 열을 흡수합니다.
이렇게 기화된 냉매는 실외기에서 압축하여 액체를 만듭니다. 만들어진 액체는 온도가 높기 때문에, 팬을 통하여 외부로 열을 배출합니다.
즉, 에어컨은 열 에너지를 실내기 주변에서 실외기 밖으로 이동시키기만 할 뿐, 열 에너지가 사라지게 할 수는 없습니다.
오히려 압축기의 작동을 위하여 전기 에너지를 추가로 소모하기 때문에, 전체적으로는 발열 장치에 해당됩니다.

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앙금 생성 반응

염(salt)은 양이온과 음이온의 화합물입니다. 어떤 염들은 이온화된 상태로 물에 녹아 있기도 하고, 앙금을 생성하여 아래로 가라 앉기도 합니다.
수용성의 두 이온 화합물들을 혼합했을 때 앙금이 생성될 조건이 된다면 앙금이 생성되어 바닥으로 가라앉습니다. 나머지 이온들은 앙금 생성 반응을 구경만 하고 있는데, 이를 구경꾼 이온이라고 합니다.

한번 앙금이 만들어지면, 다시 이온화되어 녹아 들어가기 힘들기 때문에 전체적으로는 비가역 반응이 됩니다.
앙금 생성 반응을 이용하면 미지의 용액 속에 들어 있는 이온의 종류를 알아낼 수 있습니다.

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용해(Dissolution)

소금이나 설탕이 물에 녹아 들어가는 것처럼, 용질이 용매 속으로 확산되어 섞이는 것을 말합니다. 녹아 들어가는 물질을 용질, 녹이는 물질을 용매라고 하는데, 용매는 주로 액체인 경우가 많습니다.
지표면의 대기는 어느 곳이나 질소와 산소가 일정한 비율로 섞여 있는데, 이처럼 같은 상태의 물질 사이에도 용해 현상이 있을 수 있습니다. 이 경우 대체로 양이 많은 쪽이 용매, 양이 적은 쪽을 용질이라고 합니다.
용해 현상이 생기는 원인은 입자 사이의 정전기적 인력과, 엔트로피가 증가의 두 가지 경우입니다.

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전도

높은 온도의 물체와 낮은 온도의 물체를 서로 붙여 놓으면, 분자 운동에 의해 온도가 높은 물체의 열이 낮은 곳으로 이동합니다.
이와 같이 물질을 이루는 분자들이 충돌하면서 열에너지를 전달하는 현상을 전도라고 합니다.

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보일의 법칙

일정한 수의 기체 분자가 들어 있는 주사기의 피스톤을 누르면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 줄어들어 기체 분자들이 주사기 벽에 더 많이 충돌하게 됩니다. 그 결과 주사기 안에 들어 있는 기체의 압력이 증가합니다. 반대로 주사기의 피스톤을 당기면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 넓어져 기체 분자들이 주사기 벽에 충돌하는 횟수가 적어지므로 기체의 압력이 감소합니다.

기체의 압력을 2배로 증가시키면 기체의 부피는 1/2로 줄어들고, 기체의 압력을 3배로 증가시키면 기체의 부피는 1/3로 줄어듭니다. 1662년 영국의 과학자 보일은 실험을 통해 일정한 온도에서 기체의 압력과 부피는 반비례한다는 것을 밝혔습니다. 이것을 ‘보일의 법칙’이라고 합니다.

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일정 성분비의 법칙

두 가지 이상의 물질이 반응하여 새로운 화합물을 생성할 때, 반응 물질 사이에는 일정한 양적 관계가 성립합니다. 이것을 일정 성분비 법칙이라고 합니다.

# data[].attributes.body
전도

높은 온도의 물체와 낮은 온도의 물체를 서로 붙여 놓으면, 분자 운동에 의해 온도가 높은 물체의 열이 낮은 곳으로 이동합니다.
이와 같이 물질을 이루는 분자들이 충돌하면서 열에너지를 전달하는 현상을 전도라고 합니다.

우리 주변에서 볼 수 있는 전도의 예

금, 은, 철, 알루미늄 등은 열이 잘 전도되는 물질입니다. 한편, 유리, 플라스틱, 나무 등은 열이 잘 전도되지 않습니다. 따라서 뜨거운 물에 금속 숟가락과 나무 숟가락을 담가 두고 잠시 후 만져 보면 금속 숟가락은 뜨겁지만 나무 숟가락은 뜨겁지 않은 것을 알 수 있습니다.
추운 겨울날 밖에 있는 금속으로 된 의자에 앉으면 차갑게 느껴집니다. 그러나 옆에 있는 나무로 된 의자는 덜 차갑게 느껴집니다. 금속과 나무로 된 의자는 모두 같은 온도인데 왜 차게 느껴지는 정도가 다를까요? 이것은 의자에 앉아 몸의 열이 금속이나 나무로 전도될 때, 나무보다 금속으로 열이 잘 전도되어 몸의 온도가 빨리 내려가기 때문입니다.

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(열)전도

(열)전도는 주로 고체에서 일어나는 열의 이동 방법입니다.
예를 들어, 뜨거운 물에 담근 숟가락은 물에 잠긴 부분부터 열을 받아 차츰 숟가락 전체가 따뜻해집니다.
이처럼 뜨거운 물체를 이루는 입자들은 활발하게 운동하면서 입자의 진동을 인접한 다른 입자에게 전달합니다.

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보일의 법칙

일정한 수의 기체 분자가 들어 있는 주사기의 피스톤을 누르면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 줄어들어 기체 분자들이 주사기 벽에 더 많이 충돌하게 됩니다. 그 결과 주사기 안에 들어 있는 기체의 압력이 증가합니다. 반대로 주사기의 피스톤을 당기면 기체 분자들이 움직일 수 있는 공간이 넓어져 기체 분자들이 주사기 벽에 충돌하는 횟수가 적어지므로 기체의 압력이 감소합니다.

기체의 압력을 2배로 증가시키면 기체의 부피는 1/2로 줄어들고, 기체의 압력을 3배로 증가시키면 기체의 부피는 1/3로 줄어듭니다. 1662년 영국의 과학자 보일(1627-1691)은 실험을 통해 일정한 온도에서 기체의 압력과 부피는 반비례한다는 것을 밝혔습니다. 이것을 ‘보일의 법칙’이라고 합니다.

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용액의 증기 압력 내림
설탕(비휘발성인 용질)이 물에 녹으면 설탕의 분자와 물의 분자간에 인력이 강하게 작용합니다. 따라서 농도가 높아질수록 물이 증발하기 어려워집니다. 또한 설탕 분자는 증발하지 않고 용액의 표면에 배열하므로, 물의 분자들이 증발할 수 있는 표면적이 줄어듭니다.
결국 비휘발성 용질이 녹아 있는 용액의 증기 압력은 순수한 용매의 증기 압력보다 낮아지게 됩니다.

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앙금 생성 반응

염(salt)은 양이온과 음이온의 화합물입니다. 어떤 염들은 이온화된 상태로 물에 녹아 있기도 하고, 앙금을 생성하여 아래로 가라 앉기도 합니다.
수용성의 두 이온 화합물들을 혼합했을 때 앙금이 생성될 조건이 된다면 앙금이 생성되어 바닥으로 가라앉습니다. 나머지 이온들은 앙금 생성 반응을 구경만 하고 있는데, 이를 구경꾼 이온이라고 합니다.

한번 앙금이 만들어지면, 다시 이온화되어 녹아 들어가기 힘들기 때문에 전체적으로는 비가역 반응이 됩니다.
앙금 생성 반응을 이용하면 미지의 용액 속에 들어 있는 이온의 종류를 알아낼 수 있습니다.