동아대학교_나노재료공학_중간_REPORT

소개

동아대학교 나노재료공학 중간 REPORT

목차

1. 분자간력을 기술하는 금속결합, 이온결합, 공유결합, 배위결합, van der waals force, 소수성 상호 작용, 수소 결합, 용매 화력에 대하여 조사하라.
2. 나노기술 또는 나노재료에 의하여 만들어지고 우리생활에 사용되고 있는 상품을 5개 이상 조사하여라. 이들 상품이 나노기술을 사용한 이유는 어떤 것인가?
3. 은 나노입자는 큰 입자들에 비하여 살균력이 왜 커질까?
1. 터널현상과 광전자효과를 교과서 그림 3-1을 사용하여 서명하시오.
2. 금속의 화학적 에칭법에 대하여 조사하시오.
3. 교과서를 보면 Ge(111), Au(111) 이라고 하는 말이 나오는데, 이는 무엇을 의미하는지 알아보세요.
4. Tyndall, Mie, Rayleigh 산란은 무엇인가?
5. 왜 금입자는 크기가 작아지면 녹는점이 낮아지는가? Size Effect로 설명하여라.
6. quantum dot(양자점) 입자는 어떤 사이즈 효과(크기가 작아지면 나타나는 현상 중에 어떤 것)를 이용한 것인가?
7. rod, whisker, wire의 정의와 차이점 응용분야는 어떻게 다른가?
8. Gidds 함수는 화학반응과 어떤 관계가 있는가?
9. 분무법의 경우 (교과서 그림 5-6) 최종입자의 크기는 어떻게 결정되는가?

본문내용

● 금속 결합 : 금속원소의 원자가 집합하여 금속결정을 만드는 경우의 화학결합.
전형적인 금속, 예를 들면, 알칼리금속에서는 금속 내부의 각 원자에 속하는 원자가 전자의 일부는 이웃한 특정 원자의 전자와 상호작용을 가지지 않고, 결정 내를 자유롭게 움직이는 이른바 자유전자가 되어 있는 것으로 생각된다. 따라서, 금속이란 고른 밀도로 퍼진 전자의 바닷속에 원자가전자를 잃은 그 금속원자의 양이온이 떠 있는 것과 같은 것으로, 이들 모든 자유전자와 양이온 사이의 정전기적 인력이 전체를 결합시키는 힘이 된다. 이것이 금속결합의 주요한 힘이라고 생각 된다.

● 이온 결합 : 양이온과 음이온이 정전기적 인력으로 결합하여 생기는 화학결합이다.
공유결합과 함께 화학결합에서 중요한 개념의 하나로서, 많은 종류의 화합물에서 볼 수 있다. 그 전형적인 예로는 염화나트륨 NaCl, 플루오린화칼슘 CaF2 등 양성이 강한 금속과 음성이 강한 비금속 사이에 생기는 무기염류를 들 수 있다.

이들 화합물의 결합고체에서는, 나트륨 원자에서 1개의 전자를 잃은 양이온 Na+, 또는 2개의 전자를 잃은 양이온 Ca2+과 염소 원자에 1개의 전자가 첨가된 음이온 Cl-, 또는 마찬가지로 1개의 전자가 첨가된 음이온 F-의 두 이온이 존재한다. 그리고 1개의 양이온 주위에는 몇 개의 음이온이 정전기인력에 의해서 둘러싸고 있으며, 또한 음이온 하나하나가 정전기인력에 의해서 양이온에 둘러싸여 있는 형태로 3차원적으로 연결되어 전체적으로 하전(荷 電)이 중화(中 和)되어 독립된 NaCl이나 CaF2와 같은 분자로서는 존재하지 않는다(고체에서는 이와 같이 분자의 존재가 인정되지 않으나, 기체에서는 NaCl 분자가 인정된다).

염화나트륨(NaCl)의 결합 형성 과정은 다음 그림과 같다.

< 그림 중략 >

나트륨(Na)이 최외각전자를 한 개를 잃고 네온(Ne)의 전자구조를 가진 나트륨 이온(Na+) 이 되고 이 전자는 염소원자에 들어가서 염소이온(Cl-)가 되어, 서로 반대로 하전된 이온들 사이에 정전기적 인력에 의한 결합을 형성하면서 에너지가 방출된다.실제로 순수한 이온결합으로만 이루어지는 물질은 많지 않으며, 대부분은 공유결합이 어느 정도 포함되어 있다.

참고자료

· http://www.ndsl.kr/ndsl/search/detail/report/reportSearchResultDetail.do?cn=KAR2003004837