답변 내역

안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 17족 할로겐 원소(F, Cl, Br, I)가 모두 전자를 얻기 쉬운 산화제지만, 원소별 산화력이 다릅니다. 할로겐 원소는 외곽 전자배치가 ns²np⁵이기 때문에 전자를 하나만 얻으면 안정한 8전자의 옥텟구조를 만족할 수 있습니다. 이때 전기음성도가 높을수록 전자를 강하게 끌어당기기 때문에 산화제로서의 세기가 증가하게 됩니다. 따라서 플루오린(F₂)가 가장 강한 산화제, 아이오딘(I₂)은 가장 약한 산화제라고 할 수 있습니다. 또한 이를 결합에너지로도 설명이 가능한데요, 할로겐 X₂ 분자는 X–X 단일결합으로 연결되어 있는데, 이때 X–X 결합이 강하면 분자가 깨지기 어려워 전자 흡수가 덜 일어나며 산화제 세기가 약화됩니다. 또한 원자가 클수록 전자를 얻는 에너지(EA)가 감소하기 때문에 산화력이 약화되며 F, Cl, Br, I 순서로 전자 친화도 감소 하기 때문에 산화력이 감소한다고 보셔도 됩니다. 감사합니다.

안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 실제 기체가 이상기체와 거의 유사하게 거동하는 조건은 분자 간 상호작용과 분자 부피의 영향을 최소화한 상황에서라고 할 수 있습니다. 우선 이상기체의 경우 말씀해주신 것과 같이 자체 부피를 무시하고 분자간의 인력과 반발력을 무시하는데요, 반면에 실제기체의 경우 분자 자체 부피 존재하기 때문에 고압에서 부피를 무시할 수 없으며, 분자 간 인력과 반발력이 존재하기 때문에 낮은 온도에서 응축, 응결이 가능하기 때문에 PV = nRT가 완전히 성립하지 않습니다. 단, 실제 기체가 이상 기체처럼 행동하는 조건이 있는데요, 저압 고온 조건이면 됩니다. 압력이 낮으면 분자 사이 평균 거리 증가하는데요 따라서 분자 부피와 상호작용이 무시될 정도로 작아집니다. 또한 온도가 높아질 경우에는 분자의 운동에너지가 증가하며 분자 간 인력보다 운동 에너지가 훨씬 크기 때문에 상호작용 효과를 무시할 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 스트레스는 단순한 심리적 느낌이 아니라, 인간의 생리적 반응 전반에 깊게 관여하며, 여러 호르몬과 신경계 경로를 통해 신체 기능을 조절하는데요, 이때 스트레스란 외부 환경이나 내적 상황에 의해 신체가 요구되는 변화에 적응하는 과정이라고 볼 수 있습니다. 급성 스트레스의 경우에는 단기간, 위협적 상황에 대응하는데 도움이 될 수 있으나 만성 스트레스의 경우에는 장기간 지속, 적응 실패 시 건강에 문제를 야기할 수 있습니다. 스트레스는 크게 신경계와 내분비계를 통해 생리적 반응을 유발하는데요, 스트레스 상황으로 인해 시상하부가 자극되면CRH를 분비하여 뇌하수체 전엽을 자극합니다. 이때 뇌하수체 전엽에서는 ACTH가 분비되며, 이로 인해 부신 피질에서 코티솔이 분비됩니다. 코티졸은 혈당 증가, 단백질 분해, 면역 억제 기능을 담당하고 있으며, 만성 증가 시 면역력 저하, 대사 이상을 초래할 수 있습니다. 이와 함께 부신수질에서는 에피네프린, 노르에피네프린이 분비되어 심박수 증가, 혈압 상승, 호흡 증가가 나타나고 또한 근육 혈류가 증가하고, 소화기능이 억제됩니다. 감사합니다.

안녕하세요. 네, 말씀해주신 것과 같이 알코올과 카보닐 화합물이 반응할 때, 알코올의 산소가 카보닐의 탄소를 공격하는데요, 우선 카보닐기(C=O)의 탄소는 산소와 이중결합을 하고 있습니다. 이때 산소가 전기음성도가 높아 전자쌍을 끌어당기게 되는데요 따라서 카보닐 탄소는 부분 양전하(δ⁺)를 나타냅니다. 즉, 카보닐 탄소는 전자 부족, 친전자성인 것입니다. 이때 알코올의 –OH 그룹에서 산소는 비공유 전자쌍을 가지고 있는데요, 따라서 산소는 전자쌍을 제공할 수 있어 친핵성작용기에 해당하는 것이며, 전자쌍을 이용해 전자 부족한 카보닐 탄소를 공격 가능한 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 제습기에서 나오는 물이 차갑게 나오는 이유는 제습기의 작동 원리와 열역학적 과정에 의한 것인데요, 우선 제습기는 공기 중의 수증기를 제거하여 습도를 낮추는 장치로 일반적으로 냉각식 제습기가 많이 사용됩니다. 작동 방식에 대해 설명드리자면 실내 습한 공기를 팬으로 제습기 내부로 흡입하게 되면 공기가 냉각 코일을 통과하면서 온도가 낮아지고 공기 중의 수증기가 냉각 코일 표면에 응결되어 물방울이 형성되는데요, 이떄 응결된 물은 물통으로 배출되고 건조해진 공기는 코일을 지나면서 다시 실내로 배출되는 것입니다. 이 과정에서 공기 중 수증기는 온도에 따라 포화 수증기압이 달라지는데요, 공기를 냉각하면 포화 수증기압이 낮아지고, 현재 수증기압이 포화 수증기압을 초과하면서 응결이 발생하는 것입니다. 응결 과정에서 물방울은 코일 표면의 온도를 그대로 유지되고 냉각된 상태로 모이는데요 즉, 제습기에서 나오는 물은 냉각 코일의 온도와 거의 동일하며, 그래서 차갑게 느껴지는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 네, 질문해주신 사항에 대해 답변 드리자면 우선 드브로이는 전자는 입자이면서 동시에 파동성을 가진다고 제안했는데요, 즉, 전자도 빛처럼 파동으로 설명 가능하며, 특정 조건에서는 간섭과 회절 현상을 나타낸다는 것입니다. 물론 보어 원자 모형에서는 전자를 원형 궤도로 설명했지만, 현대 양자역학에서는 전자 자체가 파동임을 고려하고 있는데요, 전자가 원자핵 주위를 돌면서 스스로 파동을 형성하며 전자파가 자신과 겹쳐서 상쇄되지 않는 조건에서 전자파가 원자 주위에서 고정된 파수를 가지도록 제한한다는 것입니다. 즉 이를 보어모형과 연관지어 보자면, 전자가 특정 궤도에 있을 때 전자파가 원형 궤도를 한 바퀴 돌면서 파동 위상이 맞으면 안정적이라는 것입니다. 또한 전자의 파동성 때문에 전자는 연속적인 에너지 상태가 아니라 특정 에너지 준위만 가지는데요, 이것이 양자화의 근본 원리이며 오비탈 모형에서 n, l, m 등의 양자수는 전자파의 진동 모드를 나타내게 됩니다. 감사합니다.

안녕하세요. 자발적 과정이란 외부에서 일이나 에너지를 추가하지 않아도 자연스럽게 일어나는 과정을 말하는 것인데요 초기에는 무질서도가 증가하는 방향이라는 경험적 정의가 있었지만, 정확하게는 열역학적 상태함수로 설명 가능합니다. 화학 반응의 자발성은 깁스 자유에너지 변화(ΔG)로 판단하는데요, 말씀해주신 것과 같이 깁스자유에너지 변화는 엔탈피 변화와 온도, 엔트로피 변화가 모두 관여합니다. 이때 엔트로피가 중요한 이유는 엔트로피 변화가 충분하면 열역학적으로 자연스럽게 진행되기 때문입니다. 즉 단순히 에너지 만으로는 반응의 자발성을 예측할 수는 없습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 네, 말씀해주신 카이랄 중심이란 4개의 서로 다른 치환기를 가진 탄소 원자를 말하는데요, 거울상이성질체의 관계에 있을 경우 끓는점, 녹는점 등의 물성은 동일하지만 광학적 성질에서 차이가 발생합니다. 한쪽은 편광면을 시계방향으로 회전하며, 다른 한쪽은 반시계방향으로 회전하는데요, 즉, 광학활성에서 차이를 나타내기 때문에 분자 식별 및 분석이 가능한 것입니다. 이때 생체 내 효소, 수용체, 단백질은 대부분 카이랄한 환경인데요, 특정 3차원 배열의 분자만 결합 가능하며 이때 거울상 이성질체는 결합 친화력과 작용이 다르기 때문에 결과적으로 같은 화합물이라도 약리 작용이 크게 다를 수 있는 것입니다. 말씀해주신 것과 같이 탈리도마이드(R-형)은 입덧 완화 작용을 하지만 탈리도마이드(S-형)은 기형을 유발한다는 부작용이 있는데요, 즉 이는 인체 내에서 R ↔ S 형태로 상호변환되기도 하여 큰 문제 발생한 것이며, 결국 키랄 중심이 약물의 안전성과 효능에 직접적인 영향을 준다고 할 수 있겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 네, 말씀해주신 것과 같이 탄소 양이온의 안정성을 설명하는 이론으로 hyperconjugation 이론이 있습니다. 우선 탄소양이온은 전자가 부족한 중심 탄소(C⁺)를 가진 구조인데요, 이러한 전자 결핍으로 인해 매우 반응성이 높으며 안정성의 순서는 3° > 2° > 1° > 메틸 순서입니다. 즉, 치환된 탄소(R)가 많을수록 전자공여 효과(+I 효과)로 양이온 중심의 전자 부족을 완화하기 때문에 안정화되는 것인데요, 하지만 이것만으로는 모든 안정성 차이를 충분히 설명하기 어려워 말씀해주신 hyperconjugation 개념이 등장합니다. Hyperconjugation은 σ결합 전자와 비공유 전자 또는 빈 p 오비탈(C⁺) 사이의 전자 공유 상호작용을 의미하는 것인데요, 즉 양이온 중심의 빈 p 오비탈과 인접 C–H σ결합 전자가 일종의 공명처럼 확산되어 전자를 나누어 가지는 효과인 것입니다. 이를 이용하면 중심 탄소의 빈 p 오비탈과 주변 σ결합 전자가 부분적으로 공유되어 양이온의 전자 부족을 보충할 수 있기 때문에 탄소 양이온의 안정성을 설명할 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 나이가 들 수록 잔소리가 심해지는 것은 호르몬의 영향일 수도 있고, 이외의 외부적인 요인에 의한 것일 수도 있습니다. 우선 나이가 들수록 일부 사람들은 스트레스 반응이 민감해지거나 조절이 어려워질 수 있는데요 높은 스트레스 호르몬 수치는 신경민감성과 불안감을 증가시켜, 사소한 일에도 잔소리나 통제를 원하는 행동으로 나타날 수 있습니다. 또한 여성의 경우 폐경기 전후 에스트로겐 감소로 인하여 감정 기복이 심해지며, 인내심이 감소할 수 있고 남성 역시 안드로겐(테스토스테론)이 감소하는데요 이는 일부 연구에서 사회적 공격성이나 참을성 변화와 관련있습니다. 이처럼 호르몬 변화로 인해 감정 조절 능력이 약간 달라지면서 반복적 지적이나 잔소리 행동이 나타날 수 있습니다. 또한 이와 같은 호르몬적 변화 이외에도 나이가 들면서 자신이 가진 경험과 지식이 늘어나면서 더 잘 알고 있다는 인식이 강해지는데요, 이로 인해 자녀나 주변 사람에게 자신의 기준을 반복적으로 전달하려는 경향을 강화하게 됩니다. 또한 은퇴, 자녀 독립 등 삶의 구조 변화로 인해 기존의 역할적 상실감을 겪으면서 이를 잔소리를 통해 존재감을 표현하기도 하는 것입니다. 감사합니다.