안녕하세요. 전문가 김찬우 입니다.
화학공학
Q. 석유의 정제 공정이 분별 증류를 통해 다양한 연료와 원료를 얻는 방식은?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.석유를 얻기 위해서는 타르라 불리우는 원료를 가공하여 이후 증류탑에서 끓는점을 활용하여, 물질의 끓는점 차이를 이요하여 여러가지 물질로 분리하는 방법입니다.왜냐하면 타르속에는 여러가지 물질이 혼합된 상태이고 이러한 물질들이 분자량에 따라 다른 끓는점을 가지고 있기 때문에 끓는점을 활용하여 분리하는 것이 가장 정확합니다. 그래서 석유화학회사에 가면 높은 탑처럼 생긴 증류탑을 보실 수가 있습니다. 먼저 끓는 물질들은 상대적으로 분자량이 낮은 물질이고 가장 꼭대기에서 가장 먼저 채취할 수 있는 물질입니다그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
화학공학
Q. 가을철에 산불이 발생할 시기인데 사이트 링크의 Blaze Barrier와 비슷한 제품이 국내에도 있나요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.한국의류시험연구원에서 근무하고 김찬우라고 합니다. 현행의 산불진화복 복제지침을 만들었던 경험이 있습니다. 해당 제품은 방화선을 구축하는데 도움을 주는 제품으로 보입니다. 맞불을 놓아 탈물질을 제거하는 원리 인데 소화액이 든 물질로 라인을 설정하고 맞불을 놓아서 정확하게 범위를 지정하는 제품으로 보입니다.국내에는 아쉽게도 해당 제품은 없고 보통 맞불을 놓을때 바람의 방향과 방화선등을 보고 결정을 하는데 오히려 실패할 경우 산불이 더욱 진행되기에 맞불은 신중하게 하게 놓는것으로 알고 있습니다. 실제로 방화선을 구축하기 위해 땅을 파거나 하는데 해당 제품은 그냥 깔아놓으면 되서 강한 산불이 아니라면 도움이 될것 같습니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
화학
Q. 왜 더 묽은 용액 상태에서 약산이 더 많이 해리될 수 있는 경향을 보이나요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.모든 산의 이온화 정도는 용액의 농도에 따라 결정됩니다.상대적으로 더 묽은 용액이 약산에서 더 많이 해리되는 이유는 르 샤틀리에 법칙 때문입니다.용액을 묽게 만들 수록 해당 용액에서 약산의 양이온을 내어놓는 반응이 더 많이 일어나서 오히려 더 많이 해리되기 때문입니다.약산 용액을 묽게 한다는 것은 용액의 부피가 증가한 것이고 이것은 농도가 감소된 것 입니다. 이러한 농도 감소를 다시 정상화 시키기 위해 생성물쪽에 더 많은 양성자를 내어놓는 쪽으로 진행되게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
화학
Q. 완충 효과는 짝산과 짝염기의 비율이 1대1일 경우에 가장 높은 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.완충용액은 buffer solution 으로 불립니다.이러한 완충용액은 약산과 짝염기로 만들어지는데 이들의 비율이 50대 50으로 정확해야 산이나 염기 어느곳에 적용을 시켜도 모두 중화시킬 수 있기 때문입니다.완충요액이 50대 50 비율을 넘어가게되면 반응에 관여할때 한쪽으로 치우치게 되어 완충효과가 사라지고 오히려 반응을 방해하거나 반응을 실패하게 할 수 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
화학
Q. 강산과 약산의 차이를 평형상수 값의 관점에서는 어떻게 설명할 수 있나요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.강산과 약산은 해리상수(평형상수) 를 기준으로 하여 1 보다 크면 강산 1보다 작으면 약산으로 구분 합니다.Ka 값을 해리상수 라고 하는데 산이 수용액에서 해리하여 양성자를 내어놓아 평형을 이룰때의 값이 바로 해리상수 입니다.강산의 경우 수용액에서 100%에 가깝게 이온화(해리)되어 양성자를 내어놓기에 생성물쪽에 양성자들이 전부 존재하여 Ka 를 구할때 반응후/반응전 으로 계산을 하는데 반응후에 양성자수가 몰려있기에 분모는 작아지고 분모는 계속 커지기에 ka 값이 양수로 무한대에 가까워질 수 있습니다.약산은 일부만 이온화하지만 전부 이온화되지 않아 강산과 반대로 분모가 커지고 분자는 작아지기에 1보다 작은 값을 나타내게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
화학
Q. 주기율표의 원소 배열은 처음에는 원자량의 기준이었지만 오늘날에는 원자 번호를 기준으로 하는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.과거 멘델레예프는 원자량을 기준으로 주기율표를 만들었습니다. 1869년 원자량의 순으로 배열하여 최초의 주기율표는 만들었는데 원자량이 증가함에 따라 원소들의 화학적 성질이 반복된다는 것을 파악했기 때문입니다.하지만 일부 원소의 경우 원자량 순서와 화학적 성질이 맞지 않는 경우가 발생했습니다. 텔륨과 아이오딘인데 실제로 텔륨은 현재의 주기율표에서 52 번이고 아이오딘은 53 번인데 보다 텔륨의 원자량은 아이오딘보다 큽니다. 하지만 성질상으로는 텔륨이 16족 원소의 성질을 가지고 있었습니다.이후 모즐리란 학자가 양성자의 수인 원자번호가 원소의 고유한 성질이라는 것을 발견하여 이후 해당 기준이 더욱 정확하다는 것이 밝혀져서 이후로 양성자 수로 주기율표를 재정비하게 되었습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
화학
Q. 수소는 1족 원소에 속하지만 화학적 성질은 17족 원소와도 유사한데요. 이를 어떻게 설명할 수 있을까요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.맞습니다. 수소의 경우 1족원소로 1개의 채외각 전자만 가지고 있지만 또한 껍질수가 1개라 1개의 전자를 얻어 안정해 질 수 있는 17족의 원소와도 유사합니다.이는 수소가 양성자 1개를 가졌고 1개의 1s 오비탈을 갖고 있기 때문입니다.1족 원소이기에 최외각 껍질에 전자 1개를 가지고 있어 전자 하나를 잃고 안정을 찾으려는 성질도 가지고 있으며 헬륨처럼 전자 1개를 얻어 안정된 전자 배치를 이룰 수도 있습니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
화학
Q. 비활성 기체는 반응성이 거의 없다고 알려져 있는데 크세논과 같은 원소는 화합물을 형성할 수 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.알고 계신데로 크세논과 같은 원소는 비활성 기체 라고 하여 반응성이 아주 낮습니다주기율표의 18족에 해당하는 원소들로 아래로 내려갈수록 양성자 수가 및 껍질수가 증가하게 됩니다.크세논의 경우 상대적으로 18족에서 아래에 위치하여 무겁고 전자 껍질이 많습니다. 일반적으로는 옥텟규칙을 만족시킨 안정적인 상태의 18족 원소들인데 크세논과 같은 아래에 위치한 원소들은 많은 껍질들 때문에 원자핵으로 부터의 인력을 감소시켜주는 효과가 있습니다. 이를 가리움 효과 라고 합니다.그래서 이온화 에너지가 상대적으로 낮아지게 되기 때문에 전자를 잃기 쉬워져서 플로오린이나 산소와 같이 반응 할 수 있는 것 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
화학
Q. 란타넘 족과 악티늄족 원소가 주기율표 아래에 따로 배열되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.란타넘과 악티늄 족이 주기율표의 아래에 배치되는 이유는 사실 가독성 때문입니다.만약 이 두가지 족들은 주기율표 상담에 배치하면 주기율표가 너무 길어져서 가독성이 떨어지기 때문입니다. 그리고 해당 두 족들의 원소가 화학적 성질이 매우 비슷합니다. 알고 계신데로 f 오비탈에 전자를 채운다는 점도 동일하고 반응성이 떨어져서 한군데 묶어 놓은 것 입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
화학
Q. 전이금속은 다른 주족 원소와는 달리 다양한 산화수를 가질 수 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.주족이라는 단어는 오랜만에 들어봅니다. 전이금속 / 주족원소와의 차이는 d 오비탈의 전자가 결합에 참여하냐 안하냐의 차이 입니다.오비탈은 궤도함수 로써 원자에 포함된 전자의 위치를 말하는 용어입니다. s p d f 오비탈이 있습니다.주족 원소의 경우는 최외각 전자 껍질에 있는 오비탈 중 s, p 오비탈만의 전자를 사용하여 결합을 하게 됩니다반면 주족원소의 경우 s 오비탈 뿐 아니라 d 오비탈에 있는 전자도 반응에 참여시킬 수 있어서 동시에 여러 껍질의 전자를 동시에 잃을 수 있기에 다양한 산화수를 갖게 됩니다. Fe 가 +2 +3 을 가지는 것도 주족원소이기 때문입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)