화학 구조를 찾아내는 원리는 어떤건가요?

Question

특정 물질의 화학 구조(화학식)를 찾아내는 원리가 궁금한데요. 원소주기율표처럼 이산화탄소가 어떻게 CO2인지 또 물은 H2O인데 어떻게 수소가 두개 들어있는 지 등 이런건 어떻게 알아내는 것인가요?

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안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

화학 구조는 원자들이 서로 결합하는 방법에 따라 결정됩니다. 이산화탄소와 물은 각각 탄소와 수소 원자가 서로 결합하여 형성됩니다.

이러한 화학 구조를 찾아내는데는 여러 가지 방법이 있지만, 대표적인 방법 중 하나는 분광학 분석입니다. 분광학 분석은 빛이 물질과 상호작용하는 원리에 기반하고 있습니다. 빛은 특정한 파장을 가지고 있는데, 이 파장을 흡수하거나 발산하는 물질의 특성을 분석함으로써 화학 구조를 찾아낼 수 있습니다.

예를 들어, 이산화탄소는 특정한 파장의 빛을 흡수하기 때문에, 이산화탄소를 통과시킨 후에 그 빛을 분석함으로써 이산화탄소인지를 확인할 수 있습니다. 이와 마찬가지로, 물 역시 특정한 파장의 빛을 발산하므로, 빛을 분석하여 물의 화학 구조를 확인할 수 있습니다.