촉매가 반응에 참여할 때 어떤 방식으로 작용하는지, 그리고 촉매가 반응 후에 어떻게 되는지를 설명해 주세요.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.화학 반응에서 촉매는 반응 과정에 직접 참여하여 반응 속도에 영향을 주지만, 반응이 끝난 후에는 질량이나 화학적 성질이 영향을 주지 않고 그대로 남는 있는 물질입니다. 따라서 촉매는 재사용이 가능하죠~촉매의 핵심 작용 원리는 화학 반응이 일어나는 데 필요한 최소한의 에너지인 '활성화 에너지를 조절하는 역할을 합니다. 촉매를 사용하면 주로 활성화 에너지를 낮추어 더 빠르고 쉽게 반응에 일어날 수 있도록 돕는 정촉매가 많이 쓰입니다. 이때 촉매는 반응물과 생성물의 고유한 에너지 차이인 반응열에는 전혀 영향을 주지 않습니다.반응 과정에서 촉매는 중간 생성물을 형성하며 잠시 변형될 수 있지만, 최종 생성물이 만들어질 때 다시 처음과 똑같은 상태로 분리되어 나오게 됩니다. 따라서 소량의 촉매만 있어도 소모되지 않고 계속해서 재사용할 수 있다는 특징이 있습니다. 우리 몸속의 효소나 자동차의 배기가스 정화 장치 등이 이러한 촉매의 원리를 이용한 대표적인 예입니다.
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국물에 파를 넣으면 국물이 시원해지는 이유가 무엇인가여?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.국물에 파를 넣으면 시원해지는 이유는 파 속 성분이 끓는 과정에서 화학 변화와 일어니기 때문입니다.생파에는 매운맛을 내는 황화아릴과 알리신 성분이 있는데 이 성분이 열을 받으면 매운맛이 사라지고 은은하고 깔끔한 단맛을 내는 성분으로 변하고 이 성분이 국물에 녹아들면서 국물 특유의 텁텁함이 사라지고 개운한 풍미를 내게 합니다.또한, 파의 유황 화합물은 고기나 생선의 잡내뿐만 아니라 라면의 팜유 같은 기름기를 흡착해 제거하는 역할을 하기 때문에 느끼하고 무거운 맛을 잡아주어 국물이 한결 가볍고 깔끔하게 만들어 줍니다.대파는 풍부한 글루탐산 등의 천연 아미노산과 유기산이 국물의 감칠맛을 배가시키고, 대파의 칼륨 성분이 라면이나 찌개의 높은 나트륨 자극을 중화해 주어, 국물을 마셨을 때 위장이 편안하게 풀어지는 생리학적 시원함을 느끼게 합니다.
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파울리 배타 원리가 무엇이며, 이 원리가 원자 오비탈에 전자가 채워지는 방식에 어떤 영향을 미쳤나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.파울리 배타 원리는 하나의 원자 내에서 서로 다른 두 전자가 주양자수, 부양자수, 자기양자수, 스핀양자수 등, 네 가지 양자수를 모두 동일하게 가질 수 없다는 규칙입니다.이 원리는 원자 오비탈에 전자가 채워지는 방식에 결정적인 제약 두는 것으로 특정 오비탈이 정해지면 앞의 세 양자수가 고정되므로, 마지막 스핀 양자수는 서로 달라야 합니다. 전자의 스핀은 +1/2(업 스핀)과 -1/2(다운 스핀) 두 가지만 존재하기 때문에, 결과적으로 하나의 오비탈에는 스핀 방향이 서로 반대인 전자가 최대 2개까지만 채워져야 하며, 동일한 스핀 방향으로 전자가 채워지는 배치는 자연계에 존재할 수 없습니다.이 원리가 없다면 모든 전자가 가장 낮은 에너지 준위의 오비탈에만 채워지겠지만, 이 원리로 인해 전자는 아래부터 순서대로 쌓여 상위 껍질로 이동하게 됩니다. 이에 따라 주기율표의 전자 껍질 구조와 최외각 전자가 형성되었으며, 원소들이 주기적인 화학적 성질을 나타내고 다양한 화학 결합을 형성하는 계기가 되었습니다.
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세제에 물을 섞어 사용해도 될까요??
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.네 세정액을 희석해서 사용해도 됩니다. 어짜피 어룩이나찌든때를 제거할 목적이니 효과는 조금 떨어져도 거품이 많이 나지 않으니 힘들지 않을 수 있습니다. 한 번 사용해 보시고 농도를 조절해도 좋을 듯 합니다.
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세정제를 너무 많은 양을 사용해서인지 닦아도 닦아도 계속 거품이 나와요.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.제미나이가 제대로 알려줬네요. 상부장, 하부장, 냉장고처럼 물을 뿌려 헹굴 수 없는 곳에 생긴 많은 거품을 제거하는 방법으로 화이트 식초를 사용하면 쉽게 해결할 수 있어요. 사용하신 오렌지파워 다용도 세정제는 기름때를 제거에 사용할 수 있는 알칼리성 세정제로 여기에 산성인 식초가 만나면 중화 반응이 일어나 거품을 내는 성질이 순식간에 사라지기 때문입니다.방법으로는 분무기에 물과 화이트 식초를 1:의 비율로 섞어 거품 위에 골고루 뿌려주고, 거품이 사라지면 처음에는 마른 천이나 물기를 꽉 짠 행주로 거품을 닦어주면 됩니다. 거품이 사라진 후에는 깨끗한 행주로 한 번 더 닦아주면 됩니다.단, 냉장고 문에 달린 고무 패킹은 식초의 산성 성분에 삭거나 변형될 수 있으므로 식초를 쓰지 말고 물행주로만 여러 번 또한, 알칼리성 세제가 가구 표면에 오래 머물면 변색될 수 있으니 가급적 빨리 식초로 거품을 제거해 주세요.
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신선한 우유에 산성을 띠는 식초를 넣었을 때 하얀 덩어리가 지며 응고되는 현상이 나타납니다. 이러한 현상을 우유 속에 포함된 카세인 단백질의 변화를 통해 설명해 주세요.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.말씀하신 대로 신선한 우유에 식초를 넣으면 하얀 덩어리가 생기는데, 그 이유는 우유 속 단백질인 카세인이 변화때문입니다. 평소 카세인은 표면이 (-)전하를 띠고 있어 서로 척력에 의해 우유 속에 골고루 퍼져 있지만 산성을 띠는 식초가 들어가면 식초의 수소 이온이 카세인의 음전하를 중화시키므로 우유의 pH가 카세인의 등전점인 약 4.6에 도달하면, 단백질들이 서로 밀어내는 척력이 사라지고 단백질을 둘러싸고 있던 수분 보호막도 파괴됩니다.따라서 안정성을 잃은 카세인 단백질들이 서로 강하게 끌어당기며 결합하여 거대한 그물망 구조를 형성하게 되고, 이 과정에서 카세인이 수분을 머금으며 한데 엉겨 붙어 하얀 덩어리로 응고되는 현상이 나타납니다.
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에어컨 냄새제거용 거품세정제는 정말로 씻어내지않고, 물기만 말려서 사용해도 될까요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.사진에 있는 성분 중 비이온성 계면활성제와 APG 알킬글리코사이드는 세정력이 뛰어나면서도 거품이 풍부하게 발생하는 성분이기 때문에 걸레로 닦아내려고 하면 거품이 끝없이 나와 청소가 힘드셨던 것 같습니다. 또한 물 흡수를 돕는 습윤성 스프레더와 물때를 녹이는 킬레이트제가 포함되어 있어 화장실의 단단한 요석이나 찌든 때를 분해하는 데도 매우 효과적입니다. 에센스는 상쾌한 향을 내는 성분이며, 탈이온수는 불순물을 제거한 깨끗한 정제수 이므로 안심하고 청소에 사용하셔도 됩니다.이 성분들은 호흡기와 가까운 에어컨보다는 오염물을 강력하게 씻어내야 하는 변기나 욕실 청소에 훨씬 유용하며, 변기 안쪽이나 세면대, 타일 줄눈에 뿌려두면 킬레이트제와 계면활성제가 때를 부드럽게 불려주어 풍부한 거품이 오염물과 함께 깔끔하게 씻겨 내려갑니다. 남은 제품은 에어컨 대신 물로 시원하게 헹굴 수 있는 화장실 전용 세제로 활용하시길 적극 추천합니다.
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달걀을 뜨거운 물에 삶을 때 투명한 액체 상태였던 흰자와 노른자가 단단하게 굳어지는 현상이 나타나는데, 이 현상을 열에너지 공급에 따른 단백질 분자의 변화로 설명 부탁드려요.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.달걀을 뜨거운 물로 삶았 때 흰자와 노른자가 굳는 현상은 열에너지에 의해 단백질의 변성과 응고 때문입니다.날달걀 상태에서 단백질 분자들은 친수성 부위를 바깥으로, 소수성 부위를 안으로 숨긴 채 똘똘 뭉쳐 물속에 녹아 있기 때문에 투명한 액체 상태를 유지합니다.하지만 뜨거운 물을 통해 열에너지가 공급되면, 단백질 분자들이 격렬하게 운동하면서 고유의 입체 구조를 유지하던 결합들이 끊어지고, 뭉쳐 있던 실타래가 풀리듯 구조가 길게 늘어나는 변성이 일어납니다.구조가 풀리면서 안쪽에 숨어 있던 소수성 부위들이 겉으로 드러나고, 이 부위들이 물을 피해 서로 무작위로 엉키며 거대한 3차원 그물망 구조를 만드는 응고 과정이 일어납니다. 이 촘촘한 그물망 사이에 수분이 갇히면서 단단한 고체가 되며, 커진 단백질 덩어리가 빛을 산란시켜 불투명하게 변하게 되는 것입니다.
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숯이 주변의 불쾌한 냄새나 유해 물질을 흡착하여 제거하는데 많이 사용하고 있는데요. 숯이 어떤 원리에 의해서 냄새를 제거하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.숯은 음식점이나 가정에서 냄새 제거제로 많이 활용하고 있습니다. 저희 집에서 냉장고에 넣어 두고 사용하는데 효과가 있더라구요. 숯이 불쾌한 냄새와 유해 물질을 제거하는 원리는 무수한 미세 구멍을 가진 다공성 구조로 인한 흡착 현상 때문입니다.나무가 숯이 되는 탄화 과정에서 수분과 유기물이 빠져나가면서 내부에는 수많은 미세 구명이 형성됩니다. 이로 인해 숯의 표면적이 엄청 넓어지게 됩니다. 냄새와 유해 기체 분자들이 이 방대한 표면의 구멍 안으로 흘러 들어오면, 분자 사이에 서로 끌어당기는 힘인 반데르발스 힘이 작용하여, 자석에 철가루가 붙듯 숯 표면의 탄소 원자가 유해 분자들을 강력하게 붙잡아 가두는 물리적 흡착이 일어나게 됩니다.여기에 더해 숯 표면의 산소 작용기들이 암모니아나 포름알데히드 같은 특정 성분과 강하게 결합하는 화학적 흡착이 동시에 발생합니다. 요약하면 숯은 광활한 표면적을 가진 미세 구명 속으로 오염 물질을 끌어당겨 가둠으로써 공기를 정화시키는 역할을 합니다.
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레몬즙이 비린내 원인 물질을 제거할 수 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.조리된 생선에서 비린내가 나는 주된 이유는 생선이 부패하면서 생성되는 트리메틸아민이라는 물질 때문입니다. 이 물질은 염기성 물질로 기체 상태로 잘 날아가는 휘발성 물질입니다.비린내 나는 생선에 레몬즙을 뿌리면 비린내가 사라지는 것은 레몬즙의 산과 트리메틸아민의 염기가 만나 중화 반응을 일으키기 때문입니다. 레몬즙에 풍부하게 들어 있는 시트르산은 강한 산성을 띠는데, 이 산성 성분이 염기성인 트리메틸아민과 결합하여 중성인 염과 물이 형성됩니다.이렇게 화학 반응을 거쳐 변한 물질은 휘발성을 잃어버리기 때문에 더 이상 공기 중으로 날아가지 못하고 생선 표면에 머무르게 됩니다. 결과적으로 비린내 원인 물질이 코로 들어오지 못하게 차단되면서 비린내가 사라졌다고 느끼는 것입니다. 아울러 레몬 특유의 상큼한 향이 남아있는 미세한 냄새를 덮어주는 효과도 함께 작용합니다.
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