[일반화학] 1시간만에 일반화학 복습하기

지금 일반화학을 들여다 볼 일은 많이 없다. 하지만 곧 후배들이 일반화학 졸업시험을 본다고 하길래 조금 적어보려 한다. 개인적으로 중요하다고 생각했던 부분들, 졸업시험에서 봤던 부분들 위주로 정리해보려 한다. (1년 전, 시험보기 전에 가볍게 보려고 정리했던 종이를 부랴부랴 꺼내왔다.) 스윽 빠르게 훑는 느낌으로 정리하는 것이고, '일반화학 내용이 이런 게 있었지' 떠올리게 하는 정도이므로 깊게 공부하기에 부족하다고 느껴질 수 있다. 참고용으로 보면 좋겠다.

참고로 일반화학에는 유기화학 부분이 거의 없다. 아니 없다. 그래서 졸업시험에는 나오지 않았던 과목이다. 적어도 내가 본 졸업시험은 그랬다. 물론 일반화학에서 영역을 나누는 게 큰 의미가 있나 싶긴 하지만.

추가적으로 이런 내용을 알고 있는 것을 바탕으로 개념을 응용하여 각자 앞에 놓인 문제를 풀어야 한다. 이 개념을 어떻게 이용해서 문제를 해결할지는 스스로 해내야 할 과제인 것 같다.

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<물리화학 영역>

pV = (1/3)nMv² = nRT

R = 0.082L·atm·K^-1·mol^-1 = 8.3145J·K^-1·mol^-1

(아마 R값은 줄테지만, 혹시 몰라 적어두었다.)

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길이가 L인 일차원 상자 속에 있는 질량 m인 입자에 허용되는 에너지

E_n = n²h²/8mL²

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1법칙

dU = dw + dq

dw = -P_exdV

dq_v = dU = nC_v,mdT     (일정 V)

dq_p = dH = nC_p,mdT     (일정 p)

dU = dw_단열 = nC_v,mdT

+ 가역 V_iT_i^c = V_fT_f^c     c ≡ C_v,m/R

P_iV_i^γ = P_fV_f^γ     γ ≡ C_p,m/R

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2법칙

dS_주위 = - dq_계/T_명시

dS_계 = nRln(V₂/V₁)     (등온팽창)

dS_계 = nC_v,mln(T₂/T₁)     (일정 V)

       = nC_p,mln(T₂/T₁)     (일정 p)

△S_상전이 = △H_상전이/T_명시

dS_전체 = dS_주위 + dS_계

ex) 단열 비가역 → dS_계가 dS_전체 대표

열효율 (ε) = (q_h + q_c) / q_h = 1 + q_c/q_h

→ ε가역 = 1 - T_c/T_h

사실 더 있는데, 다른 과목들도 조금씩 정리해둔 후 나머지를 더 적으려 한다.

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<무기화학 영역>

N₂형 MO와 O₂형 MO 에너지 준위 차이점

σ(2p)가 π(2p)보다 에너지 준위가 높은지 낮은지에 따라 나뉜다. 이 때 Li₂~N₂까지 N₂형이라 하고, O₂부터 O₂형이라 한다.

N₂형 : σ(2p)의 에너지 준위가 더 높음

O₂형 : π(2p)의 에너지 준위가 더 높음

N2형과 O2형 분자 오비탈의 차이

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21번부터 30번에 해당하는 원소기호

주기율표

21 Sc (스칸듐) 스
22 Ti (티타늄) 티
23 V (바나듐) 바
24 Cr (크로뮴) 크
25 Mn (망가니즈) 망
26 Fe (철) 페
27 Co (코발트) 코
28 Ni (니켈) 니
29 Cu (구리) 쿠
30 Zn (아연) 아

오른쪽에 적어둔 한 글자만 순서대로 외우는 경우가 많다.
스티바크망 페코니쿠아. 이런 식으로 말이다.
왜 외워야 하느냐? d오비탈에 전자가 몇 개 들어있는지 아는 것이 중요하기 때문이다.

ex) +2 전하를 가지고 있는 원소를 기준, 원소번호의 1의 자리 수 = d오비탈에 들어있는 전자의 수

ex) Cu²⁺ → d⁹

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리간드 세기

CO > CN^- > en > NH₃ > H2O > F^- > OH^- > Cl^- > Br^- > I^-

CO쪽일수록 강한장, I^-쪽일수록 약한장에 해당한다. 보통 NH₃까지 강한장으로 본다.

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결정장 이론

정팔면체, 정사면체, 사각 평면의 결정장

정팔면체 결정장

정사면체 결정장

사각평면 결정장

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강한장 리간드 → 저스핀 (홀전자 최소) → 반자기성 확률 ↑
약한장 리간드 → 고스핀 (홀전자 최대) → 상자기성 확률 ↑

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<분석화학 영역>

Henderson-Hasselbalch 식

pH = pK_a + log([A^-]/[HA])

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Nernst 방정식

△G_r = △G_r^º + RTlnQ

→ E_전지 = E_전지^º - (RTlnQ)/(n_rF)

E_전지 = E_전지^º - (0.0592V logQ)/n_r     (25℃에서)

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분석화학도 더 적어야 하는데, 해야하는 공부가 남아서 시간이 날 때 더 정리해보도록 하겠다.























* 수정해야 할 개념, 혹은 표현이 있다면, 댓글에 달아주시면 감사하겠습니다. *