안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
화학
Q. 염산(HCl)과 질산(HNO₃)의 혼합물인 '왕수'가 금을 녹일 수 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.왕수는 염산(HCl)과 질산(HNO₃)을 3:1 비율로 혼합한 강력한 산성 용액으로, 금을 녹일 수 있는 유일한 산입니다. 금이 녹는 이유는 질산이 금을 산화하여 금 이온(Au³⁺)을 생성하고, 염산이 이 이온과 반응하여 염화금산(HAuCl₄)을 형성하기 때문입니다. 이 과정에서 염화 니트로실(NOCl)과 염소(Cl₂)가 생성되어 금의 표면을 지속적으로 공격하여 용해를 촉진합니다. 금은 일반적으로 내산성이 뛰어나지만, 왕수의 독특한 화학 반응 덕분에 녹을 수 있습니다.
화학
Q. 왜 일부 금속은 녹이 슬지만, 금과 백금은 산화되지 않고 그대로 유지될까요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.금속의 산화 및 환원 반응은 전자 이동을 포함하는 화학 반응입니다. 산화 반응은 금속이 전자를 잃고 양이온이 되는 과정이며, 환원 반응은 금속이 전자를 얻는 과정입니다. 금과 백금은 이온화 경향이 매우 낮아 산화되기 어렵습니다. 이는 그들이 쉽게 전자를 잃지 않기 때문에 환경에서 안정하게 유지되는 이유입니다.금과 백금이 "완벽한 금속"으로 불리는 이유는 이들의 화학적 안정성 때문입니다. 이들은 부식이나 산화에 강해, 장기간 동안 변하지 않고 본래의 상태를 유지할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 귀금속으로서 높은 가치를 지니며, 다양한 산업에서 중요한 역할을 합니다.
화학
Q. 껌이 씹어도 녹지 않는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.껌은 주로 물에 녹지 않는 성분인 수지(고무 성분)로 만들어져 있어 씹어도 녹지 않습니다. 껌의 이러한 성분은 물과 상호작용하지 않기 때문에 입안에서 녹지 않고 형태를 유지합니다.반면, 땅콩기름이나 땅콩을 먹으면 껌이 녹는 이유는 땅콩의 기름 성분이 껌의 고무 성분과 상호작용하여 껌을 분해하기 때문입니다. 기름은 껌의 수지 성분을 용해시킬 수 있는 특성을 가지고 있어, 껌이 부드러워지고 녹는 것처럼 보입니다.
화학
Q. 화학 변화와 물리 변화의 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.화학 변화와 물리 변화의 차이점으로 화학 변화는 새로운 물질이 생성되는 과정입니다. 이 과정에서 원자들이 재배열되거나 새로운 화학 결합이 형성되어, 원래 물질과는 성질이 다른 새로운 물질이 만들어집니다. 예로는 나무의 연소, 철의 부식, 음식의 소화 등이 있습니다.물리 변화는 물질의 상태나 형태가 변하지만, 그 화학적 성질은 변하지 않는 과정입니다. 이는 주로 상태 변화(예: 얼음이 녹아 물이 되는 것)나 모양의 변화(예: 종이를 찢는 것)로 나타납니다.따라서, 화학 변화는 새로운 물질을 생성하지만, 물리 변화는 그렇지 않습니다.
화학
Q. 화학 반응이 일어나는 과정에서 에너지는 어떻게 변화하나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.화학 반응이 일어나는 과정에서 에너지는 주로 두 가지 방식으로 변화합니다: 발열 반응과 흡열 반응입니다.발열 반응은 반응물의 에너지가 생성물보다 높을 때, 그 차이만큼의 에너지가 열이나 빛의 형태로 방출됩니다. 이는 주로 연소 반응과 같이 에너지를 방출하는 과정에서 발생합니다.흡열 반응은 생성물이 반응물보다 높은 에너지를 가질 때, 외부로부터 에너지를 흡수하여 반응이 진행됩니다. 이는 에너지를 필요로 하는 과정입니다.화학 반응의 방향은 이러한 에너지 변화에 따라 결정되며, 일반적으로 자발적인 반응은 발열 반응인 경우가 많습니다.