김영평생교육원 선수과목 화학개론 다음 표에 보여준 물질(메탄, 에탄, 부탄)의 끓는점이 차이가 나는 이유를 설명하고 이 설명을 바탕으로 프로판의 끓는점을 예측하시오. A+ 백분위 100

소개

"김영편생교육원 선수과목 화학개론 다음 표에 보여준 물질(메탄, 에탄, 부탄)의 끓는점이 차이가 나는 이유를 설명하고 이 설명을 바탕으로 프로판의 끓는점을 예측하시오. A+ 백분위 100"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. 서론
Ⅱ. 본론
Ⅲ. 결론
Ⅳ. 출처

본문내용

물질은 분자로 구성되어 있다. 여기서 분자란, 물질의 성질을 나타내는 가장 작은 입자이다. 분자는 원자라는 더 작은 입자로 쪼개지는데, 이때 물질의 성질을 잃게 된다. 원자란, 물질을 이루는 가장 작은 단위의 입자이다. 즉, 2개 이상의 원자들이 모여서 분자를 이루게 된다. 또한, 분자는 배열 상태에 따라 고체, 액체, 기체 상태로 나뉜다. 고체는 분자의 배열이 규칙적이고, 입자 간의 거리가 가까우며, 정해진 위치에 고정되어 있는 상태이다. 액체는 분자의 배열이 고체보다 불규칙적이고, 입자 간의 거리가 더 멀지만, 기체보다는 가까운 상태이다. 기체는 분자의 배열이 매우 불규칙적이고, 입자 간의 거리가 매우 먼 상태이다. 여기서, 물질의 상태는 온도나 열의 조건에 따라 다른 상태로 바뀔 수 있는데, 이 현상을 ‘상전이(Phase Transition)’라고 한다.

이번 과제에서는 ‘끓는점(Boiling Point)’이 주제이므로, 이를 중심으로 다뤄보려 한다. 액체 상태의 물질이 기체 상태로 상전이가 일어나는 현상을 ‘기화(Vaporization)’ 또는 ‘증발(Evaporation)’이라고 한다. 온도가 높아지면, 액체 상태인 분자들의 운동에너지가 분자 간의 인력보다 커지면서, 분자들 사이의 연결이 끊어지고, 물질의 상태가 변하는 것이다. 액체가 증발하여 기체로 바뀌는 과정에서, 분자가 증발되는 속도와 응축되는 속도가 같아지며 ‘동적 평형’을 이루게 된다. 이렇게 증발과 응축 속도가 동일할 때, 액체 위의 기체 분자에 의해 가해진 압력을 ‘증기압(Vapor Pressure)’이라고 한다. ‘끓는점'이란, 액체의 증기압과 외부 압력이 같아지는 온도라고 정의된다. 즉, 끓는점에 도달할 때, 액체가 끓기 시작하는 것이다. 액체의‘정상 끓는점’이란, 증기압이 표준 대기압과 같아지는 온도이다. 여기서 표준 대기압은 1atm (1기압)으로, 이때 물의 정상 끓는점은 약 100도 (정확히는 99.974도)이다.

탄화수소는 탄소와 수소로 구성된 화합물이다. 탄화수소는 ‘방향족 탄화수소’와 ‘지방족 탄화수소’로 나뉘고, ‘지방족 탄화수소’는 다시 ‘불포화 탄화수소’와 ‘포화 탄화수소로’나누어진다. 여기서‘포화 탄화수소’는 탄소들 간에 단일 결합으로만 이루어져 있는 탄화수소이다. 이번 과제의 표에서 제시된 물질들은 ‘지방족 포화 탄화수소’에 속하는데, 이를 '알케인(Alkane)'이라 칭하며, 일반적으로 ‘CnH2n+2’로 표시된다.

참고자료

· https://namu.wiki/w/%EC%83%81%EC%A0%84%EC%9D%B4 [나무위키-상전이]
· https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%83%81_(%EB%AC%BC%EB%A6%AC%ED%95%99)
· [위키백과-상전이]
· https://namu.wiki/w/%ED%83%84%ED%99%94%EC%88%98%EC%86%8C [나무위키-탄화수소]
· https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B6%84%EC%9E%90%EA%B0%84_%ED%9E%98
· [위키백과-분자간 힘]
· https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%B4%EC%9B%90%EC%9E%90_%EB%B6%84%EC%9E%90 [위키백과-이원자 분자]
· 김성수, <끓는점과 녹는점 실험 장치에 대한 교과서 분석 및 과학교사들의 인식 조사>, 한국교원대학교, 2002 [논문 일부 참조]