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전해질이 비전해질보다 끓는점 오름이 큰 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 네, 말씀해주신 것과 같이 비전해질에 해당하는 포도당은 물속에서 이온으로 해리되지 않고 분자 그대로 존재하는데요 즉, 1 mol의 포도당을 녹이면 용액 속에서 1 mol의 입자만 존재합니다. 반면에 NaCl은 물속에서 전해질로서 Na⁺와 Cl⁻ 두 개의 이온으로 해리되는데요, 따라서 이상적으로는 1 mol의 NaCl을 녹이면 용액 속에서 약 2 mol의 입자가 존재합니다.그러나 실제로는 이온쌍 형성 때문에 약간 작아지지만, 그래도 포도당보다 훨씬 큽니다. 따라서, 같은 몰수의 용질을 넣어도 NaCl은 두 배 정도의 효과를 내므로 끓는점 상승이 더 크게 나타나는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.20
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비휘발성 용질을 물에 녹였을 때 증기압이 낮아지는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 질문해 주신 것과 같이 비휘발성 용질을 물과 같은 용매에 녹였을 때 증기압이 낮아지는 원리는 라울의 법칙으로 설명 가능한데요,라울의 법칙에 따르면, 용액의 증기압은 용매의 몰분율에 비례하여 감소합니다.이때 비휘발성 용질은 스스로 증발하지 않기 때문에 증기압에 직접 기여하지 않는데요, 하지만 용질 입자가 물 분자 사이를 차지하여 표면에 존재할 수 있는 용매 분자의 비율을 줄이게 됩니다. 또한 비휘발성 용질이 있으면 표면에 차지하는 자리가 늘어나 용매 분자가 기체로 도약할 확률이 줄어들며 따라서 단위 시간당 증발하는 용매 분자의 수가 줄어들고, 결과적으로 증기압이 낮아지는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.20
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자신에게 맞는 입술색이나 색조는 어떻게 알아 볼 수 있나요?
안녕하세요. 네 질문해주신 것처럼 실제로 많은 분들이 퍼스널 컬러를 기준으로 화장품 색조를 고르지만, 말씀하신 것처럼 컨디션, 조명, 피부 상태에 따라 다르게 느껴질 수 있는데요, 우선 입술 본연의 색을 한 번 확인해보시는 것이 좋습니다. 립밤으로 입술을 정리한 뒤 본연의 색을 보면, 입술이 붉은 편인지, 옅은 편인지에 따라 발색이 달라지는데요, 입술색이 진하면 투명하거나 맑은 발색이 자연스럽게 어울리며 반대로 입술색이 옅으면 선명하고 채도가 있는 색이 얼굴에 생기를 주게 됩니다. 또한 피부가 칙칙하거나 피곤한 날은 평소보다 더 강한 색이 필요할 수 있으며 그래서 오늘 나에게 맞는 색이 날에 따라서 달라보이기도 합니다. 이럴 땐 기본으로 나를 환하게 해주는 베스트 컬러 하나와, 상황에 따라 변화를 줄 보조 컬러 몇 가지를 갖춰 두면 좋을 것 같습니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.20
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용액의 총괄성이란 무엇을 의미하나요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 '용액의 총괄성'이란 용액의 성질 중에서 그 크기가 용질의 화학적 성질에는 무관하고 오직 입자의 수에만 의존하는 성질을 말하는 것인데요 즉, 용질이 설탕인지, 소금인지, 포도당인지 같은 종류는 중요하지 않고, 용액 속에 들어 있는 입자의 개수가 중요하다는 개념입니다. 이러한 용액의 총괄성은 크게 4가지로 나뉘는데요, 첫번째는 증기압 내림으로 이는 용질이 섞이면 용매 분자의 휘발이 방해되어 증기압이 감소한다는 것입니다. 두번째는 끓는점 오름으로 이는 증기압이 낮아졌으므로 끓기 위해 더 높은 온도가 필요하게 됨을 의미합니다. 세번째는 어는점 내림으로 이는 용질 입자가 섞여 있으면 고체 결정이 형성되기 어려워져 어는점이 낮아진다는 것입니다. 마지막은 삼투압으로 반투막을 사이에 둔 용매 이동 현상에서, 용질 입자가 존재하면 삼투압이 생기는 것입니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.20
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전해질과 비전해질의 끓는 점 오름이나 어는점 내림이 다르게 나타나는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 끓는점 오름과 어는점 내림은 모두 용액의 총괄성의 한 예시라고 할 수 있는데요, 용액 속에 존재하는 입자의 수에만 의존하고, 입자의 종류에는 직접 의존하지 않는 특징을 가지고 있습니다. 설탕, 요소와 같이 비전해질의 경우에는 물에 녹아도 이온으로 분리되지 않는 물질은 분자 그대로 용매에 존재하는데요, 따라서 용액 내 입자 수는 단순히 녹인 분자 수, 즉 몰농도에 비례합니다. 반면에 NaCl, KBr, H₂SO₄와 같이 전해질은 물에 녹을 때 이온으로 해리되는데요, 이때 하나의 분자가 여러 개의 이온으로 쪼개지므로, 동일한 몰 수의 용질을 녹였더라도 용액 속의 입자 수가 더 많아집니다. 즉, 전해질 용액은 같은 농도의 비전해질 용액보다 끓는점은 더 많이 오르고, 어는점은 더 많이 내려갑니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.20
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자기장은 사람몸에 어떤 영향을 주나요
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 자기장은 사람 몸에도 분명히 영향을 줄 수 있습니다만, 그 크기와 방식은 자기장의 세기와 노출 시간에 따라 달라진다고 보시면 됩니다. 우선 사람의 몸은 대부분이 물과 유기 분자로 이루어져 있어서 강자성체는 아닌데요, 따라서 일상에서 경험하는 지구 자기장 정도의 세기로는 몸에 직접적인 영향을 거의 주지 않습니다. 그러나 인체 내에는 철 성분이 존재하는데요, 대표적으로 혈액 속 헤모글로빈의 철 원자, 그리고 페리틴과 트랜스페린과 같은 일부 단백질 등이 있습니다. 다만 이 철분은 단일 원자 수준의 배위 결합 상태이기 때문에, 큰 자석처럼 강하게 반응하지는 않습니다. 하지만 강한 자기장이 주어진 환경에서는 다른데요, 헤모글로빈은 산소가 결합했을 때와 결합하지 않았을 때의 자기적 성질이 달라지는데요, 이것이 MRI에서 뇌혈류를 영상화하는 fMRI 원리이며 즉, 혈액 속 산소 상태가 자기장에 반응한다고 보시면 됩니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.20
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끓는점 오름과 어는점 내림에 사용되는 상수값은 어떠한 요인에 의해서 변화될 수 있나요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 끓는점 오름(ΔTb)과 어는점 내림(ΔTf)을 다룰 때 사용되는 끓는점 오름 상수(Kb)와 어는점 내림 상수(Kf)는 용질의 종류가 아니라 용매의 성질에 의해 결정되는 값인데요, 즉 이는 용매가 무엇인지가 중요합니다. 해당 상수 값에 영향을 주는 요인으로는 증발이나 융해에 필요한 에너지가 클수록, 즉 상변화가 어렵고 안정적일수록 상수값은 작아지는데요, 예를 들자면 물은 융해 엔탈피가 비교적 크기 때문에 어는점 내림 상수(Kf)가 작습니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.20
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실제 용액의 거동을 용해열의 측면에서는 어떻게 설명할 수 있나요?
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 이상 용액은 용질-용매 분자 간 상호작용의 세기가 용질-용질, 용매-용매 간의 상호작용과 동일하다고 가정하고 있는데요, 따라서 혼합 과정에서 추가적인 에너지 변화가 없고, 용해열은 0이 되며, 이 경우 라울의 법칙이 그대로 적용되어, 부분 증기압이 단순히 몰분율에 비례하게 됩니다.반면에 실제 용액에서는 용질-용매 상호작용이 원래의 분자 간 힘과 같지 않기 때문에 용해열은 0이 아닌데요, 양의 편차는 용질-용매 상호작용이 상대적으로 약한 경우이며, 따라서 서로 잘 끌어당기지 못하므로 분자들이 쉽게 기상으로 도망가 증기압이 상승합니다. 이때 혼합 과정에서 기존의 강한 용질-용질, 용매-용매 인력이 끊어지고 약한 상호작용으로 대체되므로 흡열 반응이 됩니다. 반면에 음의 편차는 용질-용매 상호작용이 매우 강하기 때문에 서로 강하게 잡아당기므로 분자가 증발하기 어려워 증기압이 낮아지며 이때 혼합 과정에서 기존의 인력보다 더 강한 인력이 새로 생겨나므로 발열 반응이 됩니다. 감사합니다.
학문 / 화학
25.09.20
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바이러스라는 존재는 언제 나오게 된걸까요
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 바이러스는 스스로 살아갈 수 없고 반드시 숙주 세포가 필요하기 때문에, 바이러스가 언제, 어떻게 지구 생명사에 등장했는가의 문제는 생명 기원 연구에서 가장 논쟁적인 주제 중 하나인데요, 이에 관한 가설로는 '세포 퇴화설'이 있습니다. 이는 원래 독립적으로 살아가던 세포성 생물이 점점 퇴화하여 숙주 의존적인 기생자로 변했다는 가설인데요, 예를 들어 일부 세포 기생 세균이 숙주 없이는 생존하지 못하는 것처럼, 바이러스도 이런 과정에서 탄생했을 수 있다는 생각입니다. 하지만 바이러스는 리보솜이나 세포막 등의 세포구조가 전혀 없어 단순 퇴화로만 설명하기는 어렵습니다.또는 '바이러스 선행설'이 있는데요, 생명이 세포 형태로 진화하기 전, 원시적인 자기 복제 분자 집합 속에서 바이러스 유사 존재가 먼저 생겨났다는 가설입니다. 즉, 세포 이전 단계에서 이미 원시적 바이러스 같은 존재가 있었고, 이후 세포와 함께 공진화했다는 설명인데요, RNA 바이러스의 단순한 게놈 구조와 리보자임과 같은 자기 촉매 RNA의 발견이 이 가설을 지지합니다. 현 시점에서 볼 때 바이러스가 지구에서 최초의 세포 생명이 등장한 것은 약 35~40억 년 전으로 추정되고 있는데요, 즉 바이러스는 세포에 의존하므로 세포 생명 이후에 반드시 나타났습니다. 따라서 바이러스는 세포 생명과 함께 초기부터 존재하며 함께 진화해온 존재라고 보는 것이 타당합니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.20
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바다에도 세균이 많이 서식하는지 궁금합니다
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 바다는 겉으로 보기에는 염도가 높고 자원이 부족해 세균이 살기 어려울 것 같지만, 실제로는 지구에서 가장 많은 미생물이 서식하는 거대한 공간이라고 할 수 있는데요, 우선 해수 1mL 안에는 평균적으로 약 10⁵~10⁶개의 세균이 들어 있다고 알려져 있는데요, 이는 바다 전체로 환산하면 세균 수는 약 10²⁹개로, 지구상의 어떤 환경보다도 압도적으로 많은 개체 수를 자랑합니다. 또한 세균보다도 더 많은 존재가 해양 바이러스인데요, 해수 1mL 안에는 10⁷개 이상의 바이러스 입자가 있으며, 바다 전체를 합치면 10³⁰개 이상으로 추정됩니다. 이들은 주로 박테리오파지로, 세균의 개체 수를 조절하고 해양 생태계에서 물질 순환을 이끄는 역할을 담당하고 있습니다. 바다 표면에는 시아노박테리아같은 광합성 세균이 풍부하게 살아 광합성을 통해 유기물을 만들며, 빛이 없는 깊은 바다에도, 심해 열수구 주변이나 침강한 유기물 덩어리를 분해하는 세균이 존재합니다. 게다가 해양 세균은 염분에 맞는 삼투 조절 능력을 발달시켰기 때문에 바닷물 환경에서도 잘 살아남습니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.20
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