화학 용어 사전

[류명한]

 화학용어  -                                                                               

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가수분해 hydrolysis

화합물이 물과 반응해서 일으키는 분해. 대개의 경우 물분자 H₂O가 H와 OH로 분해되어 반응에서 생기는 화합물과 결합. 강산과 강염기에서 생기는 염(예를 들면 탄산수소나트륨 NaHCO₃), 또는 강산과 약염기에서 생기는 염(예를 들면 염화 암모늄 NH₄Cl)을 물에 녹이면 가수분해가 일어난다. 용액은 염기성 또는 산성이 된다. 유기화합물에서는 단백질·녹말·지방·에스테르 등이 물과 반응하여 분해하는 것을 가수분해라 한다. 예컨대, 에스테르의 가수분해에서는 산과 알코올이 생성.

가역반응 reversible reaction

반응물질 A와 B에서 생성물질 C와 D가 생기는 화학반응(A ＋ B → C ＋ D, 정반응)이 진행하고, 그 역반응(C ＋ D → A ＋ D)도 진행할 때, 이 화학반응을 가역반응이라 한다. 가역반응은 ↔ 의 기호로 써서, A ＋ B ↔ C ＋ D와 같이 나타낸다. 주어진 조건하에서 화학평형이 생성물질 쪽에 심하게 치우쳐 있을 때는 반응은 정반응만이 불가역적으로 진행하지만, 반대의 경우 정반응에 의한 생성물질의 축적과 함께, 화학평형의 치우침의 정도에 따른 빠르기로 역반응이 진행하여 반응은 가역적이 되며, 화학평형에 달했을 때, 반응의 정·역이 모두 겉보기상 멈춘다.

강산 strong acid

산은 수용액 중에서 수소 이온이 생겨, 염기를 중화하여 염을 생기게 하는 물질로, 일반적으로 분자식 HA라는 산은 수용액에서는 일부분이 이온으로 해리한다:HA↔H⁺ ＋ A^-. 오른쪽으로 향하는 반응과 왼쪽으로 향하는 반응은, 분자나 이온의 어느 농도에서 균형을 이루어 전리평형이 성립한다. 이 때 H⁺나 A^-로 해리해 있는 비율이 높은 것을 강산이라 한다. 강산에는 염산 HCl 외에, 과염소산 HClO₄, 질산 HNO₃, 황산 H₂SO₄ 등이 있다. 강산은 피부를 손상하므로, 다룰 때 주의가 필요하다.

강염기 strong base

수용액 중에서 해리하여 수산화 이온을 만들어, 산을 중화해서 염과 물을 생성하는 물질을 염기라 한다. 예컨대 수산화 나트륨이나 암모니아는, 그 수용액이 NaOH → Na⁺ + OH^-, NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + OH^-의 반응으로 OH^-를 만들기 때문에 염기다. 염기를 BOH라 하고, 그것이 수용액 속에서 B⁺와 OH^-로 해리해 있는 비율이 큰 것을 강염기라 한다. 리튬을 제외한 알칼리 금속 및 바륨의 수산화물은 강염기로서 작용한다. 그리고 새로운 생각으로는, H⁺와 결합하는 성질이 있는 것은 모두 염기이다, 라고 할 수도 있다. 예를 들면 약한 산인 아세트산은, CH₃COOH ↔ H⁺ + CH₃COO^-와 같이 해리해 있다. 이 평형은 왼쪽으로 치우쳐 있어, CH₃COO^-이온에 주목하면, 수소이온과 결합하는 경향이 커 강염기라 볼 수 있다. 이와 같이, 약한산에서 수소 이온을 제거한 나머지는 강염기이다.

건전지 "dry cell, dry battery"

휴대와 운반에 편리하도록, 전해액을 페이스트 모양으로 해서 금속 케이스에 가두어 넣은 전지. 일반적으로는 양극의 활성물질로 이산화망간을 쓰는 망간건전지를 가리킨다. 그 구성은 ZnINH₄CIIMnO₂,C로 나타내진다. 전압은 보통 1.4∼1.5V인데, 단1, 단2, 단3 등으로 해서, 그 크기가 규격화되어 있다. 그밖에 알칼리전지(알칼리 망간건전지)라든가 수은전지도 있으며, 또 니켈카드뮴전지는 축전지로 밀폐형의 건전지도 만들어져 쓰이고 있다.

건조제 desiccating agent

흡습성이 강하여 물질에서 수분을 제거하는 데에 쓰는 물질. 오산화이인이 가장 강력한 건조제인데, 무수염화칼슘, 소다석회(CaO + NaOH), 진한황산, 실리카겔 등이 흔히 쓰인다. 코발트(Ⅱ)를 배어들게 한 실리카겔은, 건조능력이 있는 동안은 푸르고, 건조능력이 없어지면 담홍색으로 변하는데, 150℃ 정도로 가열하여 수분을 날려버리면 다시 파랗게 되어 계속 사용할 수 있다.

겔 gel

콜로이드 입자는 서로 붙어서 3차원의 그물코를 이루는 수가 있다. 이와 같은 그물코의 틈에 용매가 들어가서 생긴 것이 겔이다. 겔은 일정한 형상을 유지하고 있는데, 용매를 포함하므로 무르고, 이른바 젤리 모양을 하고 있다. 겔은 졸(콜로이드 용액)을 냉각하거나 졸에 적당한 약품을 가하여 만들 수 있다. 우무·두부·곤약·요구르트는 대표적인 겔이다. 우리의 눈의 유리체와 각막, 혈관벽, 관절의 윤활제 등도 겔이다.

결정 crystal

균질의 고체로서 규칙적인 원자배열에 의하여 이루어진 것. 일반적으로 규칙적인 결정형을 가지고 있으며, 그 형태는 간단한 대칭법칙을 따르고 있다. 결정형은 각 물질에 따라 특질적이며, 결정축의 위치, 대칭요소의 결합생태를 기준으로 하여 모든 결정형은 6의 결정계, 32의 결정족으로 분류된다. 결정의 내부구조는 원자의 격자와 같은 배열로 결합하여, 이온결합·원자가결합·분자결합·수소결합·금속결합 등 그 결합법에 의해 결정의 분리성이 지배된다.

결정격자 crystal lattice

이상적인 결정 속에서는 원자가 규칙적으로 늘어서 있다. 예를 들면 구리의 결정에서는, 입방체의 각 꼭지점과 면의 중심에 원자가 배치하고, 이 입방체가 3차원적으로 쌓여서 결정을 이루고 있다. 이때, 원자의 위치는 공간 속에 격차를 이루는데, 이것을 결정격자라 한다. 격자를 구성하는 점을 격자점, 격자점이 촘촘히 올라가 있는 평면을 격자면이라 한다. 식염의 결정에서는, 염화 이온과 나트륨 이온이 똑같은 모양의 결정격자를 이루고 있다. 이와 같이 원자단 속에, 결정의 되풀이의 단위가 되는 특정의 점을 격자점으로서 선택하여, 결정격자를 생각할 수가 있다. 결정은 그 모양의 대칭성에서 7가지의 결정계로 분류되는데, 결정격자로서는 14종류의 것이 있다. 프랑스의 A. 브라베(1849 년)가 이것을 제시했으므로, 이것들을 브라베격자라 한다.

결정계 crystal system

식염(염화 나트륨)의 결정은 입방체인데, 얼음의 결정은 6각기둥이다. 이와 같이 자연계에는 갖가지 모양의 결정이 있다. 결정 속의 어떤 한 원자에 착안하여, 그 둘레의 원자배열의 대칭성에 의하여 결정을 분류한 것을 결정계라 한다. 예를 들면, 대칭성이 입방체와 똑같은 것을 입방정계라 한다. 같은 입방정계에 속해 있더라도, 다이아몬드와 식염처럼 원자배열이 서로 다른 결정이 있다. 얼음의 결정은 6방정계이다. 입방정계, 6방정계 외에 3방정계, 정방정계, 사방정계, 단사정계, 3사정계의 계 7종이 있다. 3차원 공간 속에 기하학적으로 존재할 수 있는 결정의 종류는 230종이며, 이들은 7가지의 결정계 속에 속해 있다.

결정수 water of crystallization

결정 중에 일정한 화합비로 함유되어 있는 물. 결정내에서 일정한 위치에 있어서, 결정구조를 이루고 있는 격자를 안정되게 유지하는 데에 도움이 되고 있다. 가열하면 일정한 온도에서 단계적으로 탈수되어서 결정구조가 변화한다. 결정수는, 결합의 방식과 존재의 방식에 따라서 몇 가지로 분류된다.
① 배위수 : 금속 이온의 둘레에 배위하여 착이온을 이루고 있는 물. 예를 들면 청색의 황산구리(Ⅱ) 5수화물 CuSO₄·5H₂O는, 5분자의 물 중 4분자가 구리 이온에 배위하여 착이온[Cu(H₂O)₄]²⁺로 되어 있는데, 이 결정수를 배위수라 한다. 나머지 1분자의 물은, 황산이온과 수소결합에 의하여 결합해 있다. 그 밖에도 염화마그네슘 6수화물 MgCl₂·6H₂O 등 많은 중금속염, 전이금속염의 수화물이 이 종류의 결정수를 가진다.
② 음이온수 : ①의 예에서 황산과 수소 결합해 있는 물을 음이온수라 한다. 배위수에 비하면 열에 의하여 잘 탈수되지 않는다.
③ 격자수 : 결정격자의 공간에 일정한 비율로 존재해 있는 물. 예컨대 황혈염(페로시안화 칼륨) 3수화물 K₄[Fe(CN)]₆·3H₂O등.

결합에너지 "bond energy, binding energy"

【Ⅰ】 bond energy 분자내의 원자나 기 사이에서 결합이 생길 때에 방출하는 에너지. 분자내의 결합에너지의 총합은, 그 분자를 분해하여 따로따로 떨어진 원자로 만들기 위해서 요하는 에너지와 같다. 반대로, 따로따로 된 원자에서 분자가 만들어질 때에는, 이것과 같은 양의 에너지가 남아, 반응열로서 방출된다. 같은 조합의 2원자간의 결합에너지는 단일결합, 2중결합, 3중결합에 따라서 다른데, 동종의 결합에 대해서는 서로 다른 분자 속에서도 대략 같은 값을 지닌다.
【Ⅱ】 binding energy 1개의 원자핵을 구성하고 있는 모든 핵자(양성자와 중성자)를 서로 따로따로 떼어놓은 상태의 에너지와, 그것들이 모여서 원자핵을 이루고 있는 상태의 에너지와의 차. 질량 결손을 에너지로 나타낸 것에 상당한다. 그 크기는 핵자 1개당으로 쳐서 약 8MeV(1몰당 약 8x10⁸kJ)인데, 분자내의 결합 에너지보다 엄청나게 크다.

경금속 tight metal

비중이 작은 금속. 실용적인 구조 재료로서 사용되는 경합금의 모재가 되는 금속, 즉 알루미늄·티탄·마그네슘을 가리키는 것이 보통이다. 알칼리 금속(리튬·나트륨·칼륨은 비중이 1보다 작다), 알칼리토류 금속 등도 비중은 작지만, 보통 경금속이라고는 하지 않는다.

경상이성 enantiomerism

어떤 종류의 화합물에서는, 녹는점이나 끓는점 등의 물리적 성질이나, 반응의 양상 등의 화학적 성질은 완전히 똑같은데, 선광성만이 오른쪽으로 도는 것과 왼쪽으로 도는 것의 정반대인 것이 있다. 이와 같은 선광성의 오른쪽돌기, 왼쪽돌기 1쌍의 화합물의 서로의 관계를 경상이성이라 한다. 광학이성이라고도 한다. 이것은 원자의 공간적인 연결이 오른손과 왼손의 관계처럼 서로 뒤집은 관계여서, 평행으로 움직이는 것만으로는 서로 겹칠 수가 없기 때문에 일어나는 현상이다. 예를 들면, 4면체구조를 취하는 탄소화합물 CR¹R²R³R⁴에서 4개의 기 R¹R²R³R⁴가 서로 다르면 경상이성이 생기는데, 이 때의 탄소 원자를 비대칭탄소 원자라 부른다. 이론상은, 경상이성인 화합물은 자연계에 똑같은 비율로 존재할 것 같지만, 생물이 합성하는 아미노산이나 당등과 같은 물질은 경상이성의 조합 중의 한쪽뿐이다. 그 이유는 아직 충분히 밝혀져 있지 않다.

계면활성제 "surface-active agent, surfactant"

용매에 작은 양을 녹였을 때, 그 용액의 표면장력을 크게 저하시키는 작용을 하는 물질. 분자 중에 친수성원자단과 소수성원자단을 지니고 있는 두 원자단 사이에 적당한 밸런스가 취해져 있어야 한다. 수용액은 콜로이드성을 나타내지만 콜로이드의 이온 하전에 의해 계면활성제·양이온 계면활성제·비이온 계면활성제 및 양성 계면활성제로 분류된다. 세척제·유화제·섬유처리제. 부유선과제·윤활유첨가제·살균제·도료분산제 등 다방면으로 쓰인다.

고분자 macromolecule

분자량이 큰 화합물. 일반적으로 분자량이 1만 이상인 것을 고분자화합물 또는 고분자라 하여 저분자화합물과 구별한다. 단지 분자량이 많다는 것을 의미할 뿐 뚜렷한 한계가 있는 것은 아니다. 고분자화합물은 일반적으로 저분자화합물만큼 종류는 많지 않으나, 우리 주변에 가까이 있기 때문에 의식주와 밀접한 관계가 있다. 돌이나 흙, 금속 또는 결정상 저분자화합물을 제외하고는, 형태를 갖추고 있는 것의 대부분을 고분자로 볼 수 있다. 근년에는 고분자화합물인 합성고무·합성섬유·합성수지 등이 개발되어 고분자의 중요성이 더욱 높아지고 있다.

공유결합 covalent bond

화학결합의 한 형식. 2개의 원자 사이에서 각각의 원자가 서로 하나씩의 전자를 내어, 그 2개의 전자를 양쪽의 원자가 공유하는 데 의하여 이루어지는 화학결합. 전자쌍결합이라고도 한다. 공유결합의 전형적인 예로서는 수소분자를 들 수 있다. 공유결합에 있어서는 결합에 관여하고 있는 전자를 점으로 나타내며, H:H, C:C와 같은 기호로 표시한다. 두 개의 전자로 된 전자쌍이 안정된 공유결합을 형성하는 기구는 일반적으로 양자역학으로 설명할 수 있다.

공중합 copolymerization

부타디엔이나 스티렌은, 각각 중합하면 합성고무라든가 폴리스티렌과 같은 고분자가 되는데, 만약에 이 두 원료 물질을 서로 섞어서 중합시키면 두 원료가 서로 섞여 중합하여 새로운 고분자가 만들어진다. 이와 같은 반응을 공중합이라 부른다. 부나-S, 부나-N 고무 등은 공중합에 의해서 만들어지는데, 각각의 원료를 따로 중합시키고나서 서로 섞은 고분자와는 달리, 하나의 분자에 2종의 원료의 분자가 포함되어 있다.

광자 photon

2개의 작은 구멍을 빠져나온 빛이 서로 간섭하는 것 등에서 빛이 파의 성질을 지닌다는 것은 의심의 여지가 없으며, 그것이 전자기파라는 것도 맥스웰에 의하여 밝혀졌는데, 금속의 표면에 빛을 대었을 때에 튀어나오는 전자의 성질을 알아보면, 빛이 파라는 것만으로는 설명할 수 없다. 아인슈타인은 진동수 n인 빛은 에너지가 hn(h는 플랑크 상수)이고, 운동량이 p=hn/c(c는 진공중의 광속도)인 입자의 성질을 지닌다는 것을 발견하였다.(1905년). 이 입자를 광자라 한다. 광자는 포톤(Photon) 광량자라고도 하는데, 파동과 입자의 성질을 모두 지닌 빛의 소립자이다. 그리고 양자론적인 장의 이론에서는 질량 0, 전하 0인 입자이다. 광자가 파동과 입자의 성질을 모두 지닌다는 것은 양자역학에 의하여 완전히 이해될 수 있게 되었다. 빛 이외의 전자기파(전파·X선·γ선 등)도 모두 광자와 그 모임이다.

광화학스모그 photochemical smog

공장이나 자동차 등에서 대기 중으로 고농도로 방출된 탄화수소와 질소산화물의 혼합가스가 강한 햇빛을 받아 복잡한 광화학반응을 일으켜, 그 결과 생긴 오존이나 PAN 등 산화성이 강한 옥시던트 기타의 물질(가스상 오염물질과 에어로졸이 서로 섞인 상태로 되어 있다)의 혼합물이 공기중을 감돌아, 엷은 연기처럼 보이는 것. 로스앤젤레스형 스모그라고도 불리는데, 자동차가 많은 대도시에서 여름의 한낮에 발생하기 쉽다. 시정을 나쁘게 하는 동시에, 눈이나 기관지 등의 점막에 자극을 주는 등 건강장애와 식물에 대한 나쁜 영향도 있는데, 대도시의 주요한 대기오염의 하나이다.

광학이성 optical isomerism

⇒ 경상이성

구조식 constitutional formula

단체 또는 화합물의 분자 내에서, 구성하는 원자가 서로 화학결합을 하고 있는 관계를 원자기호와 그것들을 연결하는 선으로 나타낸 것. 한 쌍의 공유전자에 대하여 하나의 선을 쓰고, 2중·3중결합에는 각각 2개·3개의 선을 쓴다. 구조식의 대부분의 분자, 특히 유기화합물의 분자의 구조를 나타내는 데에 유용한데, 구조이성질의 관계 등도 표현할 수 있다. 그런데 그 표현은 동일 평면상에 그치고 있으며, 또 화학결합의 상태를 어느 정도까지밖에 나타내고 있지 않다. 보완으로서 결합의 입체적 관계라든가, 전자분포 등을 다룬 화학식도 쓰이는데, 그것들도 넓은 의미에서 구조식에 포함된다.

구조이성질 structural isomerism

분자 속의 원자 배열 순서가 다른 데에 기인하여 이성질체가 생기는 현상. 구조이성질은 다시 ① 부탄, 이소부탄과 같은 탄소사슬의 차이에 기인하는 탄소사슬이성질체 ② 2치환 벤젠의 오르토(ο-), 메타(m-), 파라(ρ-) 이성질체와 같은 작용기의 위치의 차이에 기인하는 위치이성질체, ③ 에탄올과 디메틸에테르와 같은 작용기의 차이에 기인하는 작용기이성질체 등으로 분류된다.

금속 metal

상온·상압에서 불투명한 고체로서, 금속 광택과 전성·연성을 가지며 양이온이 되기 쉽고, 열 및 전기의 양도체가 되는 등의 금속 성질을 갖는 물질의 총칭. 단, 금속 중에서도 수은만은 상온·상압에서 액체.

금속원소 metallic element

그 단체가 금속인 원소. 장주기의 주기율표에서, 붕소 B에서 규소 Si, 게르마늄 Ge, 비소 As, 안티몬 Sb, 텔루르 Te, 아스타틴 At의 원소를 대각선으로 이으면, 그 왼쪽에 위치하는 원소가 이에 해당. 이 경계 가까이의 원소는, 금속·비금속의 양쪽의 특성을 가지고 있다. 금속원소는 외각전자를 잃고 양이온이 되기 쉽다. 금속원소의 화합물의 대부분은 비금속성을 보이며, 또 산화물의 대부분은 염기성 산화물이 된다.

금속광택 metallic luster

금속의 면이 반짝반짝 반사하는 것과 같은 강한 광택. 광물의 성질을 표현할 때에 쓰는 말의 하나로 황철광, 황동광, 방연광 등 금속을 주성분으로 하는 광물은 이 광택을 보인다.

기체 gas

물질의 세가지 상태의 하나. 일정한 형상과 체적을 갖지 않으며 유동성이 많고, 용기 전체에 퍼져서 액체처럼 표면을 보이지 않는다. 상온에서의 공기·질소·산소·수소 등이 그 예이다. 기체를 구성하는 분자는 서로, 또는 용기의 벽과 끊임없이 부딪치면서 운동하고 있다. 분자 사이에 작용하는 분자간 힘은 작으므로, 각 분자는 거의 자유롭게 운동하고 있다. 또, 분자간의 거리는 분자의 지름보다 휠씬 크므로, 기체를 압축하여 체적을 작게 하는 것은 비교적 쉽다. 기체의 압력, 체적과 온도의 관계는, 보일 샤를의 법칙에 따른다. 다만, 엄밀하게 말하면, 이것은 이상기체의 경우이고, 실제로는 근소하게 분자간 힘이 작용하므로, 그만큼 이 법칙은 수정이 필요하다. 0℃, 1기압의 기체 1몰은 기체의 종류에 관계없이 22.4ℓ의 체적을 차지한다.

기체반응의 법칙 law of gaseous feaction

질소와 수소에서 암모니아가 생기는 반응과 같이, 기체끼리의 반응에서는 반응하는 물질과 생성하는 물질의 체적은 동온·동압하에서 간단한 정수비가 된다는 법칙. 위의 반응의 예에서는, 질소의 체적을 1이라 하면, 수소 3, 암모니아 2가 된다. 이 체적비는 반응하는 물질과 생성하는 물질의 몰의 비와 같다. 게이뤼삭의 법칙이라고도 불린다

기체상수 gas constant

1몰의 이상기체가 차지하는 체적 V는, 압력 p에 반비례하고, 절대온도 T에 비례한다. 이것을 식으로 쓰면 V = R(T/p), 또는 pV = RT로, 이 때 비례상수 R을 기체상수라 한다. 단위에 따라서 여러 가지의 값을 취하므로 주의가 필요하다. 예를 들면, 8.315(줄/몰·K)라든가 0.0821(ℓ·기압/몰·K) 등이다. R은 정확하게는 이상기체에 대한 상수인데, 실제의 기체를 다루는 경우에도 쓰인다. 그리고 n몰인 때는, 위의 식은 V = nR(T/p)가 된다.

기화 gasification

액체가 증발하거나 끓음으로써 기체가 되는 현상. 고체에서 기체로 변하는 현상도 기화라 하지만, 정확하게는 승화라 한다. 액체에 열이 가해지면 분자의 열운동이 격렬해져, 큰 운동 에너지를 가진 분자는 액체의 표면에서 기상으로 튀어나간다. 이것이 기화이다. 기화가 일어나면, 운동 에너지에 상당하는 에너지가 액체에서 나가므로, 나머지 액체의 에너지는 반드시 낮아진다.

기화열 heat of gasification

액체가 같은 온도의 기체가 될 때에 필요한 열량. 증발열(heat of evaporation)이라고도 한다. 어떤 온도에서 액체인 물질 1몰을 기체로 만드는 데에 필요한 열량을 몰기화열이라한다. 일반적으로 분자량이 큰 액체일수록 기화열도 크다. 예컨대, 1기압에서의 포화탄화수소의 몰 기화열은, 에탄 C₂H₆ 14.72, 프로판 C₃H₈ 18.77, 부탄 C₄H₁₀ 21.29, 펜탄 C₅H₁₂ 25.8kJ/mol 이다. 그런데 물은 예외로서, 분자량은 작지만, 기화열이 크다. 액체의 물분자가 수소결합에 의하여 결합해 있기 때문이다. 예컨대 1기압, 25℃에서, 물의 몰 기화열은 44.0kJ/mol 이다. 

납축전지 lead storage battery

양극에 산화납 PbO₂, 음극에 납 Pb를 쓰고, 전해액으로서 황산을 쓰는 축전지. 기전력은 약 2V. 1859년 프랑스의 프랑테에 의하여 발명되었다. 현재에도 가장 실용성이 있는 2차전지(축전지)로서, 자동차의 배터리 등에 쓰이고 있다. 방전시에, 음극에서 Pb→Pb²⁺+2e, Pb²⁺+SO₄^2-→PbSO₄↓의 반응이, 양극에서 PbO₂→Pb⁴⁺+2O^2-, 4H⁺+2O^2-→2H₂O, Pb⁴⁺+2e→Pb²⁺, Pb²⁺+SO₄^2-→PbSO₄↓의 반응이 각각 일어나고 있다. 음극에서 만들어진 전자 e가 도선을 지나서 양극으로 이동하는 것이 전류가 된다. 또, 충전시에는 전기 에너지를 줌으로써, 양극에서 역반응을 일으킨다. 전지 반응을 정리하면 PbO₂+Pb+2H₂SO₄가 방전되어 2PbSO₄+2H₂O가 되며, 2PbSO₄+2H₂O가 충전되어 PbO₂+Pb+2H₂SO₄가 된다.

냉각재 coolant

원자로에서 핵반응으로 발생하는 열을 노심(盧心) 밖으로 운반하거나, 발전로에서 그 열로 터빈 발전기를 움직이는 고압 증기를 발생시키는 역할을 하는 물질. 노심부를 순환하는 1차냉각재로는, 물 또는 중수, 가스(탄산가스, 헬륨, 공기 등), 용융금속(나트륨과 칼륨, 비스무트, 수은 등), 용융염 및 유기액체 등이 쓰인다. 냉각재는 비열·밀도가 크고, 또 점도가 작으며, 화학적으로도 방사선에 대해서도 안정인 물질이 바람직하다.

냉매 refrigerant

냉동기로 저온을 만들기 위하여 순환시켜서 쓰는 물질. 가정용의 전기냉장고라든가 룸 쿨러에서 보통 쓰이고 있는 것은 프론 가스인데, 이것은 탄화수소의 수소를 염소나 플루오르로 치환한 물질(예컨대 CHCIF₂)이다. 이 물질을 고외에서 압축하여 액화시키고, 이것을 고내를 지나는 관으로 보내어 기화시켜 그 때 흡수하는 잠열(潛熱)로 고내를 저온으로 하고 있다. -150℃ 이하의 저온을 얻기 위한 냉동 장치에서는 기체 헬륨이 쓰인다.

농도 concentration

용액이나 혼합기체 중에 존재하는 어떤 성분의 양을 나타내는 것. 용액의 경우는, 일정량의 용액에 함유되는 용질의 양. 1dm³(1ℓ)중에 함유되는 물질량(몰 수)을 나타내는 몰 농도가 가장 흔히 쓰인다. 단위는 mol/dm³이나 mol/ℓ. 이 밖에 용매 1kg중의 용질의 몰 수로 나타내는 몰랄 농도, 용액의 전 몰 수로 용질의 몰 수를 나눈 몰 분율, 중량 퍼센트, 체적 퍼센트, 규정도 등도 쓰인다.

뉴세라믹스 new ceramics

유리·도자기·시멘트·내화물·탄소제품 등의 세라믹스에 대하여, 보다 고도의 기계적· 전자기적·열적·광학적·화학적·생화학적인 기능을 추구한 새로운 일군의 세라믹스. 이들 기능을 충족하기 위하여 천연연료에 의존하지 않고, 탄화규소·탄화붕소·탄화텅스텐·질화붕소·질화알루미늄·산화지르코늄·탄소섬유 등의 합성원료를 쓰며, 또 광통신용 글라스파이버처럼 완전히 새로운 제조 기술을 이용하는 등, 많은 점에서 종래의 제조 기술과의 사이에 큰 차이가 있다. 이 밖에 압전 세라믹스·초전도 세라믹스·세라믹 센서·세라믹 엔진 ·세라믹 파이버·바이오 세라믹스 등이 있다.

니켈카드뮴전지 nickel-cadmium battery

알칼리 전해액을 쓰는 대표적인 축전지. 밀폐형이 많이 만들어지고 있는데, 충전할 수 있으므로 10년 이상 쓸 수 있다. 양극이 되어 있는 물질은 산화수산화니켈(NiOOH). 음극 물질은 카드윰 (Cd)이다. 충전시와 방전시의 전지반응은 다음과 같이 나타내진다. 모두 오른쪽으로 향하는 반응이 방전시, 왼쪽으로 향하는 것이 충전시.
  양극반응은
   2NiOOH + 2H₂O + 2e^- ↔ 2Ni(OH)₂ + 2OH^-
  음극반응은
   Cd +20H^- ↔ Cd(OH)₂ + 2e^-
전극물질의 이용률이 크고, 내부저항도 작고, 방전전류를 크게 하더라도 방전전압의 저하는 적다. 밀폐형 전지는 주로 전기면도, VTR카메라 등 가정기구에, 또 전등이나 컴퓨터 메모리의 정전시의 백업용 등으로 쓰이고 있다.

니트로화 nitration

화합물의 수소원자를 니트로기 [-NO₂]로 치환하여 니트로화합물을 합성하는 반응. 벤젠으로 니트로벤젠의 합성이 예. 톨루엔을 혼산(진한 질산과 진한 황산의 혼합물)과 가열하여 니트로화하면, 고성능 폭약 TNT(트리니트로톨루엔)가 생성. 또 알코올과 질산으로 질산에스테르(대표적인 예는 니트로글리세린, 니트로셀룰로오스)를 만드는 반응도, 넓은 의미로 니트로화반응. 니트로화반응의 생성물은 대개 폭발성.

다니엘전지 Daniel cell

영국의 화학자 다니엘이 1836년에 발명한 전지. 아연 전극을 황산아연 수용액에 구리 전극을 황산구리 수용액에 담그고, 두 수용액이 서로 섞이지 않도록 도기로 된 격벽으로 갈라놓고 있다(Zn│ZnSO₄│CuSO₄│Cu). 전지 속에서는 음극의 아연은 녹고, 양극에서는 구리가 석출하는 반응이 진행한다. Zn + CuSO₄ → Cu + ZnSO₄. 두 전해핵의 농도가 서로 같을 때의 기전력은 약 1.1V. 구리 이온이 아연용액에 섞이는 결점이 있고, 다루기도 불편해, 현재는 쓰지 않는다. ⇒ 전지

단원자분자 monoatomic molecule

기체 헬륨 등과 같이, 원자 한 개인 그대로, 원자끼리 화학 결합하지 않고 존재해 있는 것. 상온 1기압 하에서는 헬륨·네온·아르곤·크립톤·크세논 및 라돈 등의 불활성 기체만이 다원자 분자. 이들 원자의 경우, 원자가 2개·3개씩 모여서 분자를 이루는 것보다도 원자가 한 개씩 따로 존재하는 편이 에너지적으로 안정이기 때문. 그리고 우주 공간에서 가장 많이 존재하는 단원자 분자는 수소.

단체 simple substance

다이아몬드(C), 철(Fe), 수소(H₂), 산소(O₂), 오존(O₃) 등은 단 1종의 원소로 이루어져 있는데, 이와 같이 단 1종의 원소로 이루어지는 순수한 물질을 단체라 한다.

대기오염 air pollution

공장·가정·교통기관 등에서 배출되는 여러 가지 오염물질에 의하여 대기 성분이 변화하여 그것이 건강상의 장애를 일으키거나 생활이나 생산활동에 악영향을 미치는 현상. 전형적인 공해의 하나. 오염물질로서는 입자 성분과 이산화황·질소산화물·일산화탄소·탄화수소 그 밖의 가스 성분으로 나누어지는데, 직접 대기 중에 배출되는 것뿐만 아니라 그것들이 대기 중에서 반응하여 2차적으로 만들어 내는 광화학 스모그라든가 산성비도 중요. 오염물질의 확산이나 변질에는 기상 조건이 중요한 인자가 된다.

데시케이터 desiccator

고체 또는 액체 시료를 건조·저장하는 데에 쓰는 두꺼운 유리제 그릇. 하부에 건조제로서 실리카겔, 염화칼슘, 오산화인, 진한 황산 등을 넣고 뚜껑을 덮는다. 빛을 차단하기 위하여 갈색 유리로 만든 것이라든가, 흡입구가 달린 감압형 등이 있다.

동소체 allotrope

다이아몬드와 흑연은 모두 단 1종의 원소(탄소)만으로 이루어지지만, 다이아몬드는 정4면체 구조, 흑연은 층상 구조를 취하고 있어 그 성질에는 큰 차이가 있다. 이와 같이 단 1종의 원소로 이루어지는 물질(단체)로서 원자배열이 서로 다른 경우 이것들을 서로 동소체라고 한다. 산소 O₂와 오존 O₃도 동소체의 예.

동위원소 isotope

원자의 중심에 있는 원자핵은 양성자와 중성자로 구성되어 있는데, 각각의 수는 원자핵의 종류에 따라서 다르다. 양성자수는 원소의 원자번호의 수와 같다. 중성자수는 다르지만 양성자수가 같은 1군의 원자는 주기율표에서 같은 위치를 차지하며, 대략 같은 화학적 성질을 나타낸다. 이와 같은 1군의 원자를 동위원소라 한다. 동위체, 아이소토프라고도 부른다. 그리스어의 isos는 <같은>, topos는 <장소>라는 뜻.

동족체 homolog

분자식이 CH₂의 수만이 다른 관계에 있는 유기화합물. 일반식 C_nH_2n+2로 나타내지는 포화탄화수소인 메탄 CH₄, 에탄 CH₃CH₃, 프로판 CH₃CH₂CH₃ 등은 서로 동족체이다. OH, NH₂ 등 작용기를 가지는 경우는 그 종류도 수도 같은 경우만을 동족체로 한다. 따라서 HOCH₂OH는 HOCH₂CH₂OH와는 동족체이지만, CH₃OCH₂CH₂OH나 CH₃OCH₂CH₂OCH₃와는 동족체는 아니다. 동족체의 관계에 있는 화합물의 집단을 동족렬이라 한다. 동족체의 화학적 성질은 매우 비슷하며 끓는점·녹는점·밀도 등의 물리적 성질도 탄소의 수와 함께 규칙적으로 변하는 수가 많다.

동중체 isobar

질량수가 서로 같고, 원자번호가 서로 다른 원자핵을 서로 동중체라 부른다. 예를 들면, ¹⁴₆C와 ¹⁴₇N은 동중체이다. 동중핵, 아이소바라고도 부른다. ⇒ 원자번호

란타노이드 lanthanoids

희토류 중 원자번호가 57번인 란탄 La에서 71번인 류테륨 Lu까지의 15원소의 총칭. 성질은 모두 매우 비슷. 이것은 원자핵의 바깥쪽의 전자의 배치에 공통점이 있기 때문인데, 주기율표에서는 한 무더기로 해서 다루어진다. 보통 원자는 원자번호의 증가와 함께 원자핵의 가장 바깥쪽 전자가 증가하며, 따라서 원자·이온의 체적이 커진다. 그러나 란타노이드에서는 원자번호의 증가와 함께 증가하는 전자는 안쪽의 궤도(이 경우는 4f라는 궤도)로 들어가, 원자핵의 전하가 불어나면 전자를 강하게 끌어당기므로 3가의 이온 반지름은 La의 1,061Å에서 Lu의 0.848Å까지 원자번호가 증가하는 차례로 조금씩 감소하고 있다. 이것이 란타노이드 수축. 이것은 악티노이드에서도 일어나고 있다.

르 샤틀리에의 법칙 Le Chatelier's law

일반적으로 가역반응을 할 수 있는 계가 평형 상태에 있을 때, 온도·압력·농도 등의 하나의 변수를 변화시키면 이 영향을 약화시키는 방향으로 화학 평형이 이동한다는 법칙. 프랑스의 화학자 르 샤틀리에가 제시(1884). 예를 들면, 질소와 수소로 암모니아를 합성하는 반응(N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃ + 22.1㎉)에서 온도·압력이 일정한 조건에서 화학평형에 달해 있을 때, 온도를 내리면 평형은 발열하는 방향으로 이동하여 암모니아의 비율이 증가한다. 또 압력을 크게 하면 평형은 압력을 줄이는 방향, 즉 암모니아의 비율을 증가시키는 방향으로 이동한다.

망간건전지 manganese dry cell

건전지의 대표로서 양극물질로 이산화망간을 쓴 것. 단지 망간 전지라고도 부른다. 음극물질로서는 아연 Zn, 전해액으로서 염화아연 ZnCl₂와 염화암모늄 NH₄Cl의 수용액을 쓰고 있다. 심으로 탄소막대를 가진다. 기전력은 약 1.5V. 1차전지로서 충전은 할 수 없다. 탄소막대는 아무 것도 반응하지 않고 단지 전류를 통하게 하는 역할을 한다. 단1·단2·단3·단4 등의 형이 있다. 양극에서의 반응은,
  음극 : Zn → Zn²⁺ + 2e^-
  양극 : 2MnO₂ + 2H₂O + 2e^- → 2MnOOH + 2OH^-

몰 mole

물질량의 SI 단위. 1몰이란 탄소12(¹²C) 0.012㎏ 속에 존재하는 탄소 원자수와 같은 수의 물질입자(원자·분자·이온·전자 등)의 집단의 물질량이라 정의. 기호는 ㏖. 수소 원자 1몰의 질량은 약 1,008g, 수소 분자 1몰의 질량은 약 2,016g, 전자 1몰의 전하는 약 -96485쿨롱. 아보가드로 상수 6,022×10²³/㏖은 물질 1몰에 함유되는 물질 입자수를 나타내고 있다.

몰농도 molarity

용액의 농도를 나타내는 법. 용액 1d㎥ 중에 녹아 있는 용질의 양을 물질량(단위는 몰)으로 나타낸 것. 기호는 ㏖/l, M도 쓰이고 있다. 예컨대, 0.20㏖/d㎥의 포도당 수용액은, 용액 1d㎥ 중에 포도당(C₆H₁₂O₆, 분량 180)이 0.20몰 즉 180g × 0.20 = 36g을 물에 녹여 전량을 1d㎥로 만들면 된다. 또 이와는 별도로 용질의 몰 수를 용매의 질량(단위는 ㎏)으로 나눈 것을 중량 몰 농도라 부른다. 1㏖/㎏의 중량몰 농도의 용액을 1몰랄(molal)의 용액이라 부르기도 한다.

무기화합물 inorganic compound

유기화합물 이외의 화합물. 탄소를 함유하지 않은 화합물과 비교적 간단한 탄소화합물(예컨대 CO, CO₂ 등)을 합쳐 부른다. 그런데 아세트산나트륨 CH₃COONa와 같이 조금 복잡한 탄소화합물을 무기화합물에 포함시키는 수도 있다. 또 금속과 유기화합물이 결합해 있는 착물 등과 같이 분류하기 어려운 화합물도 있다. 따라서 무기화합물과 유기화합물을 엄밀하게 구별할 수는 없다.

 무수물 "anhydride, absolute substance"

① 혼합물로서 함유되는 물을 제거한 물질. 예를 들면 무수 알코올, 무수 에테르.
② 금속염의 수화물에서 부가해 있는 물을 모두 제거한 것. 예를 들면, 황산구리(Ⅱ) 5수화물 CuSO₄·5H₂O에 대하여 CuSO₄를 가리킨다.
③ 산에서 물을 제외한 구조를 가진 화합물의 총칭. 예를 들면, 아세트산 CH₃COOH에 대하여 무수아세트산(CH₃CO)₂O.

물리변화 physical change

물질의 온도·밀도·상태(고체·액체·기체) 등이 변하는 현상. 미시적으로 보면 화학변화에서는 원자의 결합 방식이 달라져서 분자가 변화하지만, 물리변화에서는 분자는 변하지 않고 그 운동상태나 분자간의 결합상태만이 변화.

물의 삼태 three states of water

수증기·물·얼음은 H₂O의 기체·액체·고체의 상태에 대한 호칭인데, 온도·압력의 변화에 따라서 3태 사이의 변화를 한다. 외기압이 1기압일 때 얼음은 0℃에서 녹고 물은 100℃에서 끓는다. 그런데 374.15℃, 22.12MPa(메가파스칼) 이상에서는 수증기의 밀도가 아주 높아지므로 물과 수증기의 구별은 없어진다. 경계가 되는 위의 온도와 압력을 각각 임계온도·임계압이라 한다. 얼음의 녹는점은 압력이 증가함에 따라서 낮아지는데, 약 2기압보다도 높은 압력에서는 반대로 압력의 증가에 따라서 높아진다. 21700기압에서는 얼음은 약 80℃에서도 존재할 수 있다. 수증기·물·얼음 중 두가지상이 공존할 수 있는 온도·압력의 범위는 넓은데, 3상이 공존할 수 있는 것은 0.01℃(273.16K), 압력 610.6 Pa일 뿐으로, 이 점은 물의 3중점이라 하며 온도의 기준이 된다.

물의 순환 hydrological cycle

물이 태양에너지와 중력의 작용으로 자연계를 끊임없이 움직이며 돌아다니는 것. 물은 육지와 해면에서 항상 증발하고 있는데, 증발 총량은 1년 동안에 약 400조 톤이다. 그중의 84퍼센트는 해상에서, 나머지 16퍼센트가 육상에서 증발한다. 전체의 75퍼센트는 해상에서 구름이 되고, 비나 눈이 되어 다시 바다로 되돌아온다. 나머지 25퍼센트도 비나 눈으로 형태를 바꾸어서 육상에 떨어진다. 그 일부는 고산이나 남극대륙에 떨어져 만년설이나 물이 되어 몇 100년이나 머무르는데, 지하수나 강물이 되어서 다시 바다로 되돌아 오는 것도 있다. 육지에서 바다로 흘러드는 물은 9%이다. 바다로 되돌아온 물은 해면에서 다시 증발하거나 해류가 되어서 멀리 운반된다. 또 심해로 들어가 4,000년 쯤이나 해면으로 부상해 오지 않는 수도 있다. 물의 순환과정에서 물이 대기·바다·강 등을 통과하는데에 요하는 시간을 체류 시간이라 한다.
  【참고】 지구상의 물의 평균 체류 시간은 대략 빙하 1만년, 바닷물 3,000년, 지하수 1,000년, 호소의 물 수십년, 토양수 1년, 하천수 10일, 대기중의 수증기 10일. 그러나 모두 자연 조건에 따른 지역차가 크다.

물질 substance

지구도 우주도, 소립자·원자·분자의 집합체로 이루어져 있다. 이것들을 물질이라 부른다. 우리가 보통 물질로서 다루고 있는 것은 단체나 화합물 등이다. 이들 물질을 이루고 있는 단위는 원자이고, 원자가 결합해 있는 분자이다. 동일 원자 번호를 가진 원자를 통틀어서 원소라 하는데, 원소의 종류는 천연으로 없는 인공원소도 넣어서 현재 109종류까지 알려져 있다. 이들 원소가 이루는 물질(단체나 화합물)의 종류의 총수는 1000만종 이상에 이르고 있다. 물질을 구성하는 것은 기본적으로는 입자(물질입자)이며, 입자는 장과 대립하는 개념인데, 장의 양자론에 의하여 이것들을 통일적으로 해석할 수가 있게 되었다.

물질의 삼태 three states of matter

물질은 그것을 구성하고 있는 원소의 종류나 결합의 방식에 따라서, 기체, 액체 및 고체의 3가지 형태를 취한다. 이것을 물질의 3태라 부르느데, 물질이 나타내는 기본적인 상태를 의미하고 있다. 물을 예로 들면, 대기압하에서 물은 0℃ 이하에서는 얼어서 고체인 얼음이 되고, 0∼100℃ 사이에서는 액체인 물로서 존재하며, 100℃ 이상에서는 끓어서 기화하여 분자상의 기체, 즉 수증기가 된다.

바이오세라믹스 bioceramics

생체 일부의 대체용 재료로서 쓰이는 세라믹스. 생체용 세라믹스라고도 부른다. 화학적인 안정성, 굳기, 강도 요구, 장기간에 걸쳐 인체의 세포에 대하여 독성이 없을 것, 뼈 등과 화학 조성이 유사해서 거부반응이 없을 것이 필요. 알루미나 소결체, 바이오유리, 인산 3칼슘 소결체, 아파타이트 소결체 등이 쓰이는데, 이 중 알루미나 소결체는 생체의 화학 조성과 크게 다르지만, 나머지 세 가지는 모두 생체에 가까워 생활성재료라 불린다. 생활성 재료는 생체 내에서 사용되는 동안에 생체 내에 흡수·분해되어서 새로운 세포를 생성하는데 사용.

반감기 half life

방사성 원자핵의 수명을 나타내는 양. 어떤 핵종의 원래 원자핵의 수(No)가 방성의 붕괴에 의하여 반이 되기까지의 시간.
  【참고】 핵종과 반감기(괄호 속은 붕괴의 종류) : 라돈 ²²²Rn 3.82일(α 붕괴), 요오드 ¹³¹I 8.04일(β붕괴), 코발트 ⁶⁰Co 5.27년(β), 스트론튬 ⁹⁰Sr 28.8년(β), 라듐 ²²⁶Ra 2600년(α), 칼륨 ⁴⁰K 1.28×10⁹년(β와 전자포획), 우라늄 ²³⁵U 7.04×10⁸년(α), ²³⁸U 4.47×10⁹년(α)

반금속 semimetal

절대 0도에 가까운 온도에서도 전기의 도체이고, 또 전기저항이 온도와 더불어 증가한다는 점에서는 금속으로 분류되지만, 전자 구조(전자가 지니는 에너지 상태)로는 반도체에 가까운 물질. 흑연, 5족 원소인 비스무트·안티몬·비소 등이 해당. 전기 전도율은 보통의 금속의 10분의 1로 작다.

반도체 semiconductor

도체와 절연체와의 중간의 전기전도율을 가진 물질. 저온에서는 거의 전류가 흐르지 않지만, 고온이 됨에 따라 전기전도율이 증가. 규소(실리콘) Si·게르마늄 Ge·셀렌 Se, 중금속의 산화물 등이 속한다. 반도체는 다이오드·트랜지스터·발진소자·직접회로 등 전기신호를 다루는 소자, 발광다이오드·광전관·반도체 레이저 등의 광·전기변환소자, 태양전지, 초음파의 발진·증폭기, 서미스터라든가 갖가지 센서, 반도체 전극 등 그 응용 영역이 매우 넓다.

반응속도 reaction rate

 화학반응이 진행하는 빠르기. 반응의 빠르기는 단위 체적 중에서 단위 시간에 생긴 반응물질의 감소량 또는 생성물질의 증가량으로 나타낸다. 반응속도는 반응하는 물질의 종류에 따라 다르고, 같은 물질의 반응에서는 농도(기체에서는 압력)나 온도 등의 조건에 따라 다르다. 일반적으로 농도가 커지면 반응물질의 분자 충돌 횟수가 증가하고, 온도가 높아지면 분자의 열운동이 격렬해져 반응이 빨라진다.

반응열 heat of reaction

어떤 물질이 화학반응으로 다른 물질로 변할 때 열을 발생하거나 또는 반대로 흡수한다. 이 열을 반응열이라 한다. 반응열의 원인은 물질 자신이 어떤 에너지(내부 에너지)를 가지고 있다는 데에 있는데, 반응을 하는 물질과 생성하는 물질과의 내부 에너지의 차가 반응열로서 나타난다.

반투막 semipermeable membrane

작은 분자는 통과시키지만 큰 분자는 통과시키지 않는 막. 반투막을 써서 단백질 등 생체 고분자에서 염 등 저분자 물질을 분리시키는 것을 투석이라 하는데, 투석막으로서 폴리에틸렌-비닐알코올 공중합체 등을 쓴다. 1∼수십 ㎚의 콜로이드 입자를 액체에서 걸러내어 초순수나 무균수를 만드는데 쓰는 한외여과막으로서 폴리에테르술폰, 폴리비닐알코올 등으로 만든 반투막을 쓴다. 또 바닷물의 담수화에 쓰는 역삼투막(압력을 주면 물분자를 통과시키고, 식염 분자는 통과시키지 않는다)으로서 폴리아미드계 고분자가 쓰이고 있다.

발열반응 exothermic reaction

화학반응 중 열을 발생하는 것. 상온에서 일어나는 많은 반응은 발열반응이다. 예를 들면, 연소의 반응은 모두 발열반응이다. 발열반응은 온도가 올라가면 차츰 일어나기 어렵게 된다.

방사능 radioactivity

어떤 종류의 물질의 원자핵에서 자발적으로 방사선이 방출되는 성질. α선·β선·γ선 등의 방사선을 자발적으로 내고 붕괴하는 원자핵을 방사성 핵종이라 한다. 현재 알려져 있는 약 2000종의 핵종 중 방사성 핵종은 약 1700종. 자연에 존재하는 방사성 물질의 방사능을 천연방사능, 인공적으로 만들어진 방사성 물질의 방사능을 인공방사능이라 한다. 방사능의 단위로 베쿠렐(Bq)을 쓰는데, 이것은 1초동안 1개의 방사선을 방출하는 데에 상당한다. 그밖에 퀴리라는 단위도 있다. 이것은 라듐 1g당의 방사능과 대략 같은데, 1퀴리(Ci) = 3.7 × 10¹⁰베쿠렐이다.

방사성동위원소 radioactive isotope

동위원소 중 원자핵이 불안정하고, α선·β선·γ선과 같은 방사선을 방출하여 다른 원자핵으로 바뀌는(괴변하는) 성질이 있는 것. 방사성 동위체, 라디오아이소토프 또는 약해서 RI라고도 부른다. 라듐이나 우라늄처럼 천연으로 존재하는 것과 ³²P·⁶⁰Co·¹³⁷Cs처럼 인공적으로 만들어진 것이 있다. 방사성 동위원소는 반감기, 방출하는 방사선의 종류와 에너지를 방사선 검출기로 측정함으로써 그 종류·양을 알 수가 있다.

방사성원소 radioactive element

원소 중 라듐이나 토륨, 우라늄 등과 같이 천연으로 존재하는 동위원소가 모두 방사성 원소. 방사성 원소의 원자핵은 너무 무겁거나, 그것을 이루고 있는 양성자와 중성자의 수의 비율의 균형이 잡혀 있지 않으므로 불안정하여, α선·β선·γ선을 방출하여 괴변해서 안정된 원자핵으로 변한다.

방전 electric discharge

전류가 흘러 전기 에너지가 소비되는 현상. 번개도 방전의 일종. 진공방전에서는 전기에너지의 일부가 기체의 발광에 쓰인다(글로방전).방전등(네온사인, 수은등 등)은 이것을 이용한 것. 그밖에 아크 방전, 불꽃 방전, 코로나 방전, 고주파 방전 등이 있다.

방향족탄화수소 aromatic hydrocarbon

벤젠핵을 구조의 일부에 포함하는 탄화수소. 좋은 향기가 나는 화합물 속에서 발견되어 이 이름이 붙었다. 벤젠핵에는 3쌍의 π(파이)전자가 공동으로 고리모양의 결합궤도를 형성하고 있어, 이 구조를 안정되게 만들고 있다.
① 벤젠의 측쇄에 붙은 수소 대신에 여러 가지 원자단이 붙은 화합물인 톨루엔, 크실렌, 아실린, 트리니트로톨루엔(TNT),
② 벤젠핵끼리 연결되어 있는 비페닐, 테르페닐 등의 벤젠 유도체.
③ 벤젠핵이 축합한 나프탈렌, 안트라센, 벤투필렌 등의 다환화합물과 그 유도체의 셋으로 분류.

배수비례의 법칙 law of multiple proportion

2종의 원소가 화합해서 2종 이상의 화합물을 이룰 때, 한쪽 원소의 일정량과 화합하는 또 하나의 원소의 질량비는 간단한 정수비가 된다는 법칙. 예컨대 질소와 산소의 5종류의 화합물 N₂O, NO, N₂O₃, NO₂, N₂O₅에서, 질소 140g과 결합하는 산소의 질량은 각각 8, 16, 24, 32, 40(g)이며, 그 비는 1 : 2 : 3 : 4 : 5로 되어 있다. 이 법칙은 역사적으로는 돌턴에 의하여 1802년에 발표되어, 원자설을 뒷받침하는 것.

배위 coordination

어떤 원자 또는 이온의 둘레를 다룬 원자, 이온 또는 원자단이 일정한 기하학적 배치로 둘러싸는 것. 이 둘러싸고 있는 것 중에서 가장 가까이 있는 원자·이온 등의 수를 배위수라 부르고, 둘러싸고 있는 원자·이온 등을 배위자라 부른다.

보일-샤를의 법칙 Boyle-Charles' law

 보일의 법칙과 샤를의 법칙을 합친 법칙, 일정량의 기체의 체적은 압력에 반비례하고 절대온도에 비례. 절대온도 T₁, 압력이 p₁, 이고 체적 V₁인 기체가 각각 T₂, p₂, V₂로 변했다고 하면, 이 법칙에 의하면 p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂가 된다. 보일-게이뤼삭의 법칙이라고도 한다. 이 법칙이 완전히 적용되는 기체는 이상기체, 보일-샤를의 법칙은 일반적으로 이상기체의 상태방정식 pV = nRT(p는 압력, V는 체적, n은 몰 수, T는 절대온도, R는 기체상수)로 나타내진다.

보일의 법칙 Boyle's law

일정온도에서는 일정량의 기체 체적 V는 압력 p에 반비례한다는 법칙. 체적과 압력의 곱이 일정(pV = 일정). 기체의 물질량(몰)이나 온도가 변하는 경우에는 쓸 수 없다. 보일이 1662년 실험적으로 발견. 이상기체에서는 성립하지만, 실제의 기체에는 엄밀하게는 적용되지 않는다. ⇒ 보일-샤를의 법칙

보호콜로이드 protective colloid

물과 잘 어울리지 않는 소수 콜로이드는 물 속에서는 불안정해서 침전이 생기기 쉽지만, 적당한 친수 콜로이드를 더해 주면 안정으로 유지. 이것은 소수 콜로이드 입자가 친수 콜로이드 입자에 둘러싸여 물과 잘 어우러지게 되기 때문. 이와 같이 소수 콜로이드를 보호할 목적으로 더하는 친수 콜로이드를 보호 콜로이드라 한다. 먹에는 보호 콜로이드로서 아교가 들어 있어, 탄소의 콜로이드 입자(검댕)가 물에 어우러지는 것을 돕고 있다.

복분해 double decompositon

두 종류의 물질이 반응하여 각각의 성분을 서로 교환한 두 종류의 생성물이 생기는 형식의 화학반응.

볼타전지 volta cell

1800년 이탈리아의 볼타가 발명한 전지. 구리를 양극, 아연을 음극, 황산 용액을 전해액으로 한다. 전압은 약 1.1V. 음극에서는 아연이 녹고, 양극에서는 수소 이온이 환원되어서 수소 가스가 발생.

부동태 "passcivity, passive state"

철을 진한 질산에 담가도 부식이 일어나지 않는 상태. 이것은 진한 질산 속에서 철의 표면에 두께 수 ㎜의 내식성이 뛰어난 산화피막(부동태 피막)이 생기기 때문. 니켈·코발트·크롬·티탄·알루미늄 등의 금속 및 이것들을 주체로 하는 합금에서도 부동태 현상이 일어난다. 이들 금속·합금을 전기분해의 양극으로 하면 부동태가 생긴다. 부동태의 현상은 내식합금 등에 이용.

분극 polarization

  ① 같은 양의 양·음의 전하나 자하가 완전하게 서로 상쇄되지 않고 조금 어긋나서 분포해 있는 것. 전하의 분극, 즉 유전분극은 원자나 이온의 전하에 의하여 생기는 미시적인 전기쌍극자가 평균으로서 어떤 방향으로 가지런해짐으로써 일어난다. 자기적 분극, 즉 자화는 전자의 자기 모멘트가 평균으로서 어떤 방향으로 가지런해짐으로써 일어난다. 전기적 분극을 단지 분극이라 부르는 수도 있다.
  ② 묽은 황산 속에 아연판과 구리판을 담근 단순한 전지에서는 전류가 흐르기 시작하면 곧 기전력이 저하해버린다. 이것은 구리판에서 발생하는 수소에 의하여 전지 자신의 내부 저항이 증가하는 외에 반대방향의 기전력이 생기기 때문. 이 현상을 전지의 분극이라 함.

분별결정 fractional crystallization

용액에 2종 이상의 용질이 녹아 있을 때, 그들 용질을 용해도의 차를 이용하여 분리하는 방법. 용액과 거기서 석출한 결정의 성분비에 근소한 차가 있으면, 결정은 다시 용매로 녹여서 재결정시키기도 하고, 용액도 다시 결정을 석출하여 재 결정을 반복한다.

분자(分子) molecule

물질의 화학적 성질을 가지는 최소 단위. 원자의 전기적 결합으로 생성. 분자의 개념은 1811년 아보가드로가 기체에서 가설적으로 도입. 그 후 브라운 운동 등에 의해 실재성이 확인되었고, 분자의 개념은 기체에 있어서 확립되었으며, 액체나 고체에 있어서의 개념은 뒤에 밝혀졌다. 구상이라고 가정하면 지름은 10^-8㎝정도, 평균속도 1㎞/s∼100㎧이다.

분자간 힘 intermolecular force

분자 사이에 작용하는 인력. 여러 가지 힘이 종합된 것인데, 그 주된 것은 반데르발스 힘. 실제 기체에서 이상기체의 법칙이 엄밀하게 성립하지 않는 이유의 하나는 이 인력 때문. 또 분자간 힘은 기체를 냉각하여 압력을 가하면 액화하는 원인. 분자간 힘은 공유 결합이나 이온 결합 등 다른 화학결합에 비하여 훨씬 약하기 때문에, 이 힘에 의하여 분자가 모여서 이루어지는 결정(분자 결정)은 무르고, 녹는점도 끓는점도 낮다.

분자결정 molecular crystal

분자가 구성 단위로 되어 있는 결정. 분자끼리를 결합하고 있는 것은 대개의 경우 반데르발스 힘이라 불리는 약한 힘이다. 이 때문에 금속 결정이나 반도체 결정처럼 원자가 직접 결합해서 이루어져 있는 결정보다도 무르고, 녹는점도 낮은 것이 많다. 유기화합물의 결정은 거의가 분자 결정. 무기화합물에서는 이산화탄소(드라이아이스)가 분자 결정.

분자량 "molecular weight, molar weight"

¹²C(탄소 12)의 원자 1개의 질량을 12로 했을 때에, 어떤 분자 1개의 질량과 ¹²C 원자 1개의 질량의 비 분자량은 분자의 상대적인 질량을 나타내는 것. 분자량은 기체와 휘발성 물질에 대해서는 밀도 계산하며, 불휘발성 물질에 대해서는 묽은 용액의 증기압 강하, 끓는점 상승 또는 녹는점 강하를 측정하여 구한다. 최근에는 질량 분석법으로 결정.

분자식 molecular formula

분자의 조성을 나타내기 위하여, 그것을 이루고 있는 원자의 종류와 수(오른쪽 아래에 작은 글자로 쓴다)를 나타낸 식. 산소 분자는 O₂, 물은 H₂O, 에탄올 분자는 C₂H₆O라 나타내진다.

분해 decomposition

일반적으로는 일체가 된 것이나 사상을 개개의 요소로 나누는 것. 화학에서는 어떤 화합물이 둘 이상의 더욱 간단한 화합물이나 대체(원소)로 변하는 것. 분해에는 에너지를 줄 필요가 있는데, 그 에너지의 형태에 대응하여 열분해·광분해·전기분해라 부른다.

불가역반응 irreversible reaction

어떤 물질이 반응하여 다른 물질이 생성될 때 한 방향으로의 반응은 진행하지만 그 역반응은 진행하지 않는 반응.

불꽃반응 flame reaction

알칼리 금속이나 알칼리토류 금속의 염류를 백금선의 끝에 묻히고 불꽃 속에 넣어 강하게 가열하면 불꽃이 그 원소에 특유한 색을 나타낸다. 정성분석의 보조수단. 원소의 분석법으로서 염광분석이나 원자흡광 분석은 이 원리를 이용.

불꽃방전 spark discharge

기체 속에 2개의 전극을 놓고 그 사이의 전압을 올려가면, 큰 불연속음과 함께 강한 빛을 발하고, 기체 속을 전류가 흐른다. 이를 불꽃방전이라 부른다. 우뢰는 자연계에서 일어나는 최대 규모의 불꽃방전. 자동차의 점화 플러그나 전자 라이터도 이를 이용.

불포화탄화수소 spark discharge

탄소 사이의 가장 근접한 전자궤도에서 결합하는 경우(σ<시그마> 결합)와 그보다 바깥쪽의 전자궤도에서 결합하는 경우(π<파이> 결합)가 있다. π결합을 포함하는 탄화수소를 불포화탄화수소라 한다. 불포화 결합에는 수소·할로겐·물 등이 부가 가능. 또 불포화탄화수소끼리는 중합하여 보다 큰 분자(폴리머, Polymer)를 형성. 대표적인 불포화탄화수소로서 에틸렌·프로필렌·부타디엔 등이 있다.

불확정성원리 uncertainty principle

양자역학의 대상이 되는 세계에서는 위치와 운동량(질량 × 속도)을 동시에 정확하게 결정할 수는 없다. 미소한 것의 위치를 결정하기 위해서는 파장이 작은 파를 대주어야만 하는데 이 파의 양자(광자나 전자)의 운동량이 파장에 반비례하고 있으므로, 측정하고자 하는 것에 큰 운동량의 양자를 충돌시키게 되어 그 위치를 움직이게 해버리기 때문이다. 위치와 운동량 각각의 오차를 Δx, Δp라 놓으면 Δx·Δp≥h/(2π)(h는 플랑크 상수)임을 알 수 있다. 이것을 불확정성 원리라 하는데, 1927년에 하이젠베르크에 의하여 도출. 시간과 에너지 사이에도 성립.

뷰렛반응 biuret reaction

단백질의 존재를 확인하는 정색반응. 단백질의 염기성 용액에 황산구리 수용액을 가하면 자색을 나타낸다.

 브라운 운동 Brownian motion

액체나 기체 속에 부유하는 미소립자의 불규칙한 움직임. 1827년 영국의 식물학자 브라운이 최초로 발견. 아인슈타인에 의하여 더욱 이론화되어, 분자운동론의 식에서 입자의 운동이 수학적으로 산출됨으로써 비로소 일반의 승인을 얻게 되었다.

비금속 nonmetal

전기적 성질이 금속과 다른 물질(단체나 화합물)의 총칭. 금속과 가장 대조적인 절연체는 전기 저항이 크고, 온도가 올라감과 동시에 그 값은 작아지는 특성을 지닌다. 반도체도 절연체의 일종으로 간주되어 비금속으로 분류. 금속과 비금속의 본질적인 차이는 전자 구조에 있다. 물질 내부의 전하가 빛 등의 에너지를 받지 않는 한, 단지 그 물질에 전기장을 거는 것만으로는 움직이지 않는 물질이 비금속이다.

비누 soap

지방산의 금속염의 총칭. 유지를 수산화나트륨과 같은 강알칼리로 가수분해(비누화라 한다)하면, 글리세린과 지방산의 알칼리염이 생긴다. 농축하여 걸러내면, 고형의 알칼리비누가 얻어진다. 보통 쓰는 비누는 팔미틴산, 스테아린산 등의 나트륨염이다. 칼륨비누는 나트륨비누보다도 수분이 많고 부드럽다. 세안이나 세탁에 알칼리비누를 쓰는 것은, 그 수용액에 계면활성작용이 있기 때문. 칼슘·알루미늄 등 다른 금속의 이온을 함유하는 수용액에 알칼리비누의 수용액을 가하면, 그 금속의 지방산염이 침전. 경수(칼슘이온을 함유하는 물)로는 보통의 비누를 쓸 수 없는 것은 여기에 연유한다. 알칼리금속 이외의 금속의 지방산염을 금속비누라 하며, 윤활제나 건조제로 쓰인다.

비누화 saponification

유지를 알칼리로 처리하여 글리세린과 지방산 또는 글리세린과 비누로 만드는 반응. 유지의 대부분은 스테아린산 등의 지방산과 글리세린의 에스테르이므로, 알칼리의 액으로 처리하면 가수분해가 일어난다. 가수분해의 결과 생긴 지방산이 알칼리로 중화되어서 지방산의 알칼리염이 된 것이 비누이다. 지방산과 고급 알코올의 에스테르인 밀랍을 비누화하면 고급 알코올과 비누가 된다.

비열 specific heat

일정 질량(보통은 1g)의 물질의 온도를 1K만큼 올리기 위해서 필요한 열량. 단위는 J/K·g 또는 ㎈/K·g. 물의 비열은 대략 1㎈/K·g이다. 물질과 온도에 따라서 변화.
  【참고】 상온(25℃)에서의 비열(단윈 ㎈/K·g) : 알루미늄 0.21, 철 0.106, 유리 0.12∼0.19, 바닷물 0.937

비점상승 elevation of boiling point

불휘발성 물질을 용매에 녹이면 용매의 증기가 1기압을 나타내는 온도(비점)가 올라가는 것. 이것은 용매의 증기압 강하에 의한 것이다. 묽은 용액이 나타내는 비점 상승의 값은, 용질의 종류에 관계없이 같은 몰농도에 대해서는 똑같다. 이것을 이용하여 용질의 분자량을 결정.

비중 specific gravity

물질의 질량과 그것과 같은 체적의 4℃인 물의 질량과의 비. 4℃인 물의 밀도는 0.999973g/㎤으로, 거의 1g/㎤으로 간주, 비중은 g/㎤의 단위로 나타낸 물질의 밀도와 대략 같은 수치.

사면체결합 tetrahedral bond

탄소 원자 C와 수소 원자 H로 이루어지는 분자 메탄 CH₄의 구조는 그림에 나타내는 것과 같은데, 정사면체의 중심에 있는 C원자는 그 꼭지점에 있는 4개의 H원자와 결합해 있다. 이와 같은 결합을 사면체결합이라 한다. 다이아몬드·실리콘·게르마늄 등의 결정 중에서는 각각 탄소 원자 C, 규소 원자 Si, 게르마늄 원자 Ge가 서로 사면체결합으로 결합해 있다. C, Si, Ge는 모두 주기율표의 4족의 원소로서, 최외각 전자가 S궤도에 2개, p궤도에 2개의 계 4개가 있으며, 이것이 등방향성의 Sp³혼성 궤도를 이루기 때문에 사면체 결합이 생긴다.

 산성 "acid, acidic"

보통 수소 이온 H⁺을 방출하기 쉬운 성질. 수용액에서는 H⁺이 OH^-(수산화 이온)보다 많은데 pH<7의 경우를 말한다. 그밖에 경우에 따라서 조금 다르게 쓰이기도 한다. 예컨대 그 물질이 물에 녹아서 산성을 보이는가에는 관계없이, 화학식 상에서 해리하여 H⁺을 생성할 수 있는 조성의 것을 가리키기도 한다(예:산성탄산나트륨 NaHCO₃, 정확하게는 탄산수소나트륨). 또 암석에 대해서는 이산화규소 SiO₂의 함유량이 많은 것(66퍼센트 이상)을 산성암이라 한다. 산·염기에 대한 넓은 정의에 의거하여 전자를 받아들이기 쉬운 성질, 즉 전기적으로 음성인 성질도 산성이라 불리는 수가 있다.

산성비 acid rain

비는 보통 pH 5.6 정도의 약한 산성인데 공기중의 황산화물(이산화황)이나 질소산화물 등이 녹아들어, pH가 그 이하의 강한 산성을 나타내는 비. 근년 유럽이나 미국 등에서는 화석연료(석유나 석탄 등)를 다량으로 소비하기 때문에, 그 연기 속의 황산화물 등이 비에 녹아들어 강한 산성의 비가 내린다. 그 때문에 산림이 고사하고 강이나 호수의 물고기가 죽는 피해가 나고 있다.

산화 oxidation

좁은 의미로는 물질이 산소와 결합하는 것이며 넓은 의미로는 어떤 물질이 전자를 잃는 변화. 물질이 수소 원자를 잃는 반응도 산화반응. 물질속의 원소에 산화수를 할당하여, 그 산화수의 증가를 산화로 정의할 수 있다. 산화반응에는 상대의 물질의 환원반응이 수반하고 있는데, 양자가 한 짝이 되어 있다.

산화물 oxide

보통 산소와 다른 원소와의 화합물을 총칭. 정확하게는 -2가의 상태인 산소화의 화합물을 말한다. 염기와 작용하여 염을 이루는 것을 산성산화물(CO₂, SO₂ 등), 산과 작용하여 염을 이루는 것을 염기성산화물(Na₂O, CaO 등)이라 한다. 또 산·염기의 어느 쪽과도 염을 이루는 것을 양성산화물(Al₂O₃, SnO₂ 등), 중성의 것을 중성산화물(물 뿐이다) 및 물과 작용하지 않는 산화물로서 부동산화물이 있다.

산화수 oxidation number

산화·환원을 전자의 주고받음으로 설명하기 위하여 물질 속의 원자에 다음과 같은 약속에 의하여 주어지는 정수. ① 단체의 원자의 산화수는 0. H₂의 H, Cl₂의 Cl은 모두 0. ② 이온이 되어 있는 원자에서는 이온의 전하를 그 원자의 산화수로 한다. Na⁺의 Na는 +1, Cl^-의 Cl은 -1. ③ 금속의 수소화물 이외의 화합물(예컨대, 유기화합물) 중에서는 수소 원자의 산화수를 +1, 플루오르산화물 이외의 화합물 중에서의 산소 원자의 산화수를 -2로 한다. ④ 전기적으로 중성인 화합물 중에서는 그것을 구성하는 원자의 산화수의 합으로 되어 있다. HCl의 H는 +1, Cl은 -1이며, SO₄^2-의 O는 -2, S는 +6이다. 예외인 LiH나 F₂O에서는 Li⁺¹H^-1, F₂^-1O²⁺가 된다. 이것은 알칼리 금속 족이 수소보다도 전기 음성도가 낮고, 또 플루오르는 산소보다도 전기 음성도가 높기 때문. 반응의 결과, 산화수가 증가한 원자는 산화되고 감소한 원자는 환원된 것이 된다.
그리고 산화수는 FeCl₂에서는 Fe(Ⅱ), FeCl₃에서는 Fe(Ⅲ) 등과 같이 로마숫자를 써서 나타낸다.

산화제 "oxidizing agent, oxidant"

다른 물질을 산화하는 물질. 다른 물질에 산소원자를 주기 쉽고 또 다른 물질로부터 수소 원자를 제거하기 쉬우며, 또한 일반적으로 전자를 빼앗기 쉬운 물질이 산화제이다. 산화와 환원은 짝이 되어서 일어나므로, 상대 물질이 환원되기 쉬우냐에 따라서 산화제가 되기도 하고 되지 않기도 한다. O₃, MnO₂, MnO₄^-, CrO₄^2- 등 산소를 방출하기 쉬운 물질이라든가, F₂나 Cl₂와 같이 전자를 빼앗아서 음이온이 되기 쉬운 물질 등 많은 예가 있다. 이산화유황 SO₂는 보통은 환원제로서 작용하는 수가 많은데, 황화수소 H₂S가 상대가 되면 산화제로서 작용한다. 반대로 많은 경우 산화제로서 작용하는 과산화수소 H₂O₂도 강한 산화제에 대해서는 환원제가 된다.

상(相) phase

한 종류 또는 몇 가지 종류로 이루어지는 물질계에서 뚜렷한 경계를 가지며, 내부는 균일한 상태로 되어 있는 영역. 예를 들면 밀폐한 용기에 물을 넣어두면, 상부에는 공기와 수증기가 혼합된 기체의 상이, 하부에는 물에 질소·산소·이산화탄소 등이 근소하게 녹아든 액체의 상이 생긴다. 기체·액체 또는 고체로 이루어지는 상을 각각 기상·액상·고상이라 부른다.

상태량 quantity of state

예를 들어서 용기에 들어 있는 기체가 열평형의 상태에 있을 때, 기체의 체적과 온도가 주어지면 기체의 압력이나 내부 에너지, 엔트로피 등의 크기는 결정된다. 이와 같이 물체의 어떤 상태를 지정하면 일정한 값을 취하는 물리량을 상태량이라 부른다. 그러나 물체에 흘러든 열량이나, 물체에 가해진 역학적인 일 등은 상태가 지정되더라도 일정한 값을 취하지 않아서 상태량이 아니다.

상태방정식 equation of state

물체의 체적은 보통 온도가 올라가면 증가하고, 압력을 크게 하면 감소한다. 일반적으로 물체의 체적(밀도라도 무방하다), 온도, 압력 사이에 성립하는 관계식을 상태방정식 또는 상태식이라 한다. 희박한 기체(또는 이상 기체)의 상태방정식은 보일-샤를의 법칙이 된다. 즉, 압력을 P, 체적을 V, 절대온도를 T라 하면, n몰의 기체에서는
PV=nRT
다만 R은 기체상수. 기체의 밀도가 높아질수록 이 상태방정식에서의 어긋남이 커진다.

상태변화 change of state

① 순수한 물질은 온도·압력의 변화에 따라서 기체·액체·고체의 세 가지 상태를 취한다. 이것들 사이에서 물질이 변하는 것을 상태변화라 하는데, 변화의 모습은 온도·압력·체적의 함수로서 상태방정식 또는 상태도로서 나타내진다. 예컨대 물 H₂O는 온도·압력의 변화에 따라서 수증기↔물, 물↔얼음, 얼음↔수증기의 상태변화를 한다.
② 물질계가 온도·압력의 변화에 의하여 분해·침전·분리 또는 반응 등을 일으켜서, 물질계의 모습이 달라져버리는 것.

 생성열 heat of formation

어떤 화합물 1몰이 그 성분의 단체(원소)에서 생성하는 반응의 반응열. 예를 들면, 수소와 질소에서의 암모니아의 생성열은 11.04㎉/㏖(발열)이다. 생성열의 데이터로 모든 화학반응의 반응열을 계산할 수 있다. 생성열의 단위는 J/㏖. ⇒ 헤스의 법칙.
  【참고】 메탄의 생성열 + 179㎉/㏖(발열). 아세틸렌의 생성열 -54.2㎉/㏖(흡열)

생약 crude drug

천연물을 그대로 거의 가공하지 않고 건조시켜서 쓰는 약. 식물의 뿌리, 줄기, 수피, 종자, 과실 등이 대부분인데 동물이나 광물의 것도 있다. 화학구조가 밝혀져 있는 단일 물질인 화학약에도 원래는 생약으로 정제된 것이 적지 않다. 예를 들면 아편으로 진통제나 지설제인 모르핀, 황백으로 위장약인 베르베린, 마황으로 천식약인 에페도린 등이 만들어진다. 한방약은 한방의학에 의하여 오랜 세월에 걸쳐서 선별된 생약이다. 몇 가지 생약을 배합한(처방이라 불린다) 것이 약으로 제공된다. 갈근탕 등이 그것이다. 민간 전승약으로서 쓰이고 있는 생약에는 삼백초·이질풀 등이 있다.

샤를의 법칙 Charles' law

일정량의 기체가 차지하는 체적은 일정 압력 하에서는 온도가 1℃ 상승할 때마다 0℃일 때의 체적의 1/273씩 증가한다는 법칙. 일정 압력하에서의 기체의 체적은 절대온도에 비례한다라고도 표현할 수 있다. 기체의 종류에 관계없이 상당히 제대로 적용된다. 1787년에 샤를이, 또 1801년에 게이뤼사크가 실험에 의하여 발견하였다. 게이뤼사크의 법칙이라고도 불린다.

석유 petroleum

 천연으로 지하에 매장되어 탄화수소를 주성분으로 하는 액체. 원유라고도 한다. 석유라고 하는 경우는 그것을 가공한 액체를 가리키는 경우도 있다. 현재 지구상에서 채굴되고있는 석유의 대부분은 고대생물의 유체가 퇴적암 속에 매장되어 있는 동안에 변질한 것. 다만 지구 형성 때에 무기적으로 합성된 탄화수소가 남아 있는 것이라는 설도 있다. 원유의 성분은 대부분이 탄화수소인데, 황·질소·산소 등을 조금씩 함유. 탄화수소는 파라핀계의 사슬식 탄화수소와 나프텐계의 시클로파라핀과 방향족 화합물의 혼합물인데, 산지에 따라서 서로 다르다. 매장량은 석탄의 약 5퍼센트로, 연료나 화학공업의 원료가 된다.

석유화학 petrochemistry

석유 또는 천연가스를 원료로 하는 유기합성화학. 1920년경 미국에서 석유를 정제할 때에 나오는 폐가스에서 이소프로필알코올을 만들어 낸 것이 그 시초. 그 후에 합성섬유·합성계면활성제 등에서 눈부신 발전을 이루었다. 이들 제품의 중간원료로서의 각종 탄화수소는 천연가스나 석유 정제의 부산물인 나프타에서 얻는다. 나프타를 고온(약 700℃)에서 열분해시키면 에틸렌계 탄화수소가 풍부한 분해가스가 발생한다. 이 가스를 액화 분류함으로써 중간원료로서 가장 주요한 에틸렌·프로틸렌·부타디엔·부티렌 등이 분리되고 그 찌꺼기에서는 벤젠·톨루엔·키시렌 등의 방향족계 탄화수소가 나온다. 이 중간원료를 여러 가지로 반응시켜서 각종 유기화학 제품을 만든다.

석탄 coal

과거의 퇴적된 식물체가 오랜 세월에 걸친 자연의 탄화작용을 받아 생긴 가연성 암석. 물 밑이나 습지에 퇴적한 식물의 유체가 미생물의 작용으로 변질·분해되고 토탄화된 다음, 땅 속에 매몰되어서 지압·지열의 작용으로 탄화하여 생성. 고생대∼신생대의 지층 속에 층을 이루는데, 특히 고생대의 석탄기·이첩기, 중생대의 삼첩기·쥐라기, 신생대의 고제3기의 지층에 많다. 봉인목·인목·나자식물·피자식물이 그 근원식물이다. 탄화도가 낮은 것은 갈색, 탄화가 진행됨에 따라 흑색이 되고 광택을 더한다. 비중 1.3 내외, 경도 1.5∼2.50. 탄소·산소·수소를 주성분으로 하고 소량의 질소·회분을 포함. 탄화도에 따라 토탄·아탄·갈탄·역청탄·무연탄으로 분류되며 고체 연료로서 널리 사용되고, 또 제철용·화학공업용 원료로서도 매우 중요하다.

선스펙트럼 line spectrum

태양 빛이나 전등 빛을 분광기(프리즘)로 분해하면 띠 모양으로 빨강에서 보라까지 연속적으로 퍼진 빛으로 이루어져 있다는 것을 알 수 있다. 이에 반해 수은 램프·네온 램프·나트륨 램프 등의 빛을 마찬가지로 분해하면 띄엄띄엄 한 몇 줄의 선으로 갈라진다. 전자를 연속 스펙트럼, 후자를 선 스펙트럼이라 한다. 단독의 원자에서 나오는 빛의 스펙트럼은 선 스펙트럼이 된다. 이에 비해, 분자를 가열했을 때에 나오는 빛의 스펙트럼은 일반적으로 비교적 좁은 범위에 휘선이 밀집하여 띠 모양으로 퍼지므로 띠 스펙트럼이라 한다. 고체나 액체가 열복사에 의하여 내는 빛의 스펙트럼은 연속 스펙트럼이다.

섬유강화플라스틱 fiber-reinforced plastic

일반적으로는 유리섬유를 강화재로 하여, 불포화 폴리에스테르의 매트릭스(기제)를 강화시킨 복합재료. 강화 플라스틱 또는 약하여 FRP라고도 부른다. 가볍고 강도가 높다. 헬멧·욕조·보트 등에 널리 쓰인다. 탄소섬유·아라미드 섬유·보론 섬유 등의 신소재를 강화재로 하고, 보다 고급인 수지를 매트릭스로 쓴 것은 항공기 부품·우주 재료·골프 클럽·테니스 라켓 등에 폭넓게 이용.

섭씨 Celsius

섭씨 온도 눈금의 약자. 스웨덴의 천문학자이며 물리학자인 셀시우스(1701∼1744)가 1기압의 물의 끓는점을 0°, 빙점을 100°로 하여 정한 온도의 눈금이다. 후에 눈금을 거꾸로 하여, 끓는점을 100°, 빙점을 0°로 하였다. 보통 기호 ℃로 나타낸다. 이론적으로는 섭씨 t℃는 절대온도 TK에서 t = T - 273.15로 정의, 국제 실용 온도 눈금에서는 몇몇 온도 정점과 그 사이의 보간식에 의하여 체계화.

성층권 stratosphere

대류권과 중간권 사이에 있는 대기층. 고도는 약 10㎞에서 약 50㎞까지. 대류권과 달라서 성층권의 기온은 상공으로 갈수록 높아진다(-50℃에서 0℃까지). 그 원인은 성층권의 대기 속에 함유되는 오존과 태양방사에 포함되는 자외선과의 광화학반응에 의하여 열이 발생하기 때문. 오존의 농도는 고도 약 20㎞에서 최대가 된다. 그런데 자외선이 상공으로 갈수록 강하다는 것과 상공으로 갈수록 공기가 희박하여(열 용량이 작아) 온도가 높아지기 쉽기 때문에 최고 기온은 고도 50㎞쯤에 나타난다. ⇒ 대기권

설파제 sulfa drug

세균 감염의 예방과 치료에 쓰이는 합성화학 요법제. 분자 속에 술파닐아미드기를 가진다. 1935년 독일의 도마크는 비교적 간단한 합성물질 속에서 연쇄구균에 효과가 있는 프론토질을 발견. 이어서 프론토질이 생체 속에서 환원되어 생기는 술파닐아미드가 실제로 효과를 지닌다는 것이 발견, 다시 화학구조를 여러 가지로 바꿈으로써 각종 세균에 각각 특이적으로 작용하는 많은 유효한 약제가 발견. 현재는 항생물질의 등장으로 이전처럼은 쓰이지 않게 되었다.

세라믹스 ceramics

주성분이 무기·비금속질인 것으로 고열로 가열한 고체 재료. 또는 그것들에 관한 과학·기술. 이전에는 점토·규석 등의 천연 원료를 이용하는 경우가 많았으며, 또 요업(제품)이라는 말이 쓰이고 있었다. 제품으로는 대별하여 1종 또는 몇 종의 결정성의 분체의 혼합물을,
① 성형하고 나서 고온으로 소결한 것과,
② 고온으로 가열하여 녹이고 나서 냉각하면서 성형한 것이 있는데, 그밖에
③ 기체나 액체 원료에서 출발하여 특별한 방법으로 만들어지는 것도 있다.
①에는 내화벽돌·도자기·탄소 제품·시멘트·연마제, 각종 센서나 전자재료 등, ②에는 각종 유리와 결정화 유리 제품, ③에는 광통신용 글라스파이버, 합성 다이아몬드 등이 있다. 합성 원료를 쓴 초전도 세라믹스나, 뉴 세라믹스의 일부도 ①에 들어간다.

세라믹엔진 ceramic engine

디젤 엔진이나 가솔린 엔진의 피스톤·실린더 등 연소실을 구성하는 재료에 내열성에 뛰어난 세라믹스를 써서, 냉각 없이 운전할 수 있도록 한 엔진. 연소실 속에서의 열 손실이 줄면 배기의 에너지가 증가. 이것을 가스 터빈으로 회수하여 수퍼차저를 움직일 뿐만 아니라, 출력으로도 꺼낼 수 있도록 한 것을 단열터본 콤파운드 엔진이라 부른다. 무냉각 운전을 하면 냉각용 팬이나 펌프를 움직이는 동력이 불필요해져 열효율이 높아지고, 엔진 각부, 특히 피스톤·실린더가 고온이 되어 윤할 방법이 큰 문제.

소수콜로이드 hydrophobic colloid

물과 잘 융합하지 않는 콜로이드 입자가 물 속에 고르게 흩어져서 이루어진 콜로이드 용액. 일반적으로 농도가 큰 것은 만들기 어렵다. 금속·금속황화물·금속수산화물 등의 콜로이드 입자를 포함하는 졸은 소수 콜로이드. 소수 콜로이드는 그다지 안정이 아니어서 전해질을 조금 가하면 콜로이드 입자가 모여서 침전한다.

솔베이법 Solvay process

식염 NaCl과 석회석 (CaCO₃)을 원료로 하여 탄산나트륨 (Na₂CO₃)을 만드는 공업적 방법. 암모니아 소다법. E. 솔베이에 의하여 1862년에 고안. 식염의 포화 용액에 암모니아를 흡수시켜, 다시 이산화탄소를 불어넣어 침전되는 탄산수소나트륨 NaHCO₃을 분리해서 태우면, 분해되어 탄산나트륨이 얻어진다. 남은 액에 석회 CaO를 가하고 가열하면 암모니아가 회수된다. 반응에서 쓰는 이산화탄소와 석회는 석회석을 분해하여 만드는데, 암모니아가 없어지지 않는다고 하면 전체적으로는 다음과 같은 반응이 일어난다.
  2NaCl + CaCO₃ → Na₂CO₃ + CaCl₂
  또 이 방법을 개량하여, 탄산수소 나트륨이 침전하는 단계에서 부산물로 생기는 염화암모늄 (NH₄Cl)을 비료로 이용하는 염산암모니아소다 법이 있다.
  NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ + NH₄Cl.

수상치환 water replacement

물에 잘 녹지 않는 기체를 포집하는 데에 쓰는 방법. 시험관이나 병에 물을 채우고 수조 속에 거꾸로 넣은 다음, 기체를 유도하는 관을 이 시험관 또는 포집병 밑에 끼워넣는다. 기체가 발생하면 용기 속의 물은 밀려내려가고 관이나 병속에 기체가 포집된다. 이 방법은 산소나 수소 등의 포집에는 적합하지만 물에 잘 녹는 기체에는 적합하지 않다.

수소결합 hydrogen bond

산소·질소·플루오르 등의 전기음성도가 큰 원자 2개 사이에 수소 원자가 들어감으로써 이루어지는 화학 결합. 전기 음성도가 큰 원자 X에 수소 원자가 결합하면 X원자 쪽에 전자가 치우쳐, 수소 원자는 부분적으로 플러스(+)로 대전. 이 수소 원자와 다른 분자의 전기음성도가 큰 원자 사이에 작용하는 약한 전기적 인력이 수소 결합. 수소 결합은 단백질, DNA, 얼음의 결정이 특이한 입체구조를 보이는 원인이 되고 있다. 수소 결합은 공유결합보다도 훨씬 약하기(약 1/20∼1/10) 때문에 물이나 알코올 등의 액체 속에서는 결합은 고정되지 않고, 계속 끊어지거나 다른 분자와 결합을 되풀이하고 있다.

수소이온농도 hydrogen ion concentration

용액 중의 수소 이온 (H⁺)의 농도. 농도가 큰 용액일수록 산성이 강하므로, 용액의 산성·염기성의 정도를 나타낸다. 1ℓ 속에 존재하는 수소 이온의 몰 수로 나타내는 수도 있는데, 수소 이온 지수(pH)의 값으로 나타내는 수가 많다. pH는 수소 이온 농도의 역수의 상용 로그를 취한 것. 예를 들면, 순수한 물은 아주 근소하게 전리해 있는데, [H⁺], [OH^-]로 H⁺, OH^-의 몰 농도를 나타내면, [H⁺] = [OH^-] = 10^-7㏖/ℓ이다. 따라서 순수한 물의 pH = -log₁₀[H⁺] = 7. 여기에 산을 가하면 수소 이온 농도는 증대하고, pH는 7보다 작아진다. pH가 7보다 작은 용액을 산성 용액이라 하고, 7보다 큰 용액을 염기성 용액이라 한다.

수소흡장합금 hydrogen storage alloy

금속이 수소를 흡수해서 저장하는, 즉 흡장하는 성질이 있다는 것은 오래전부터 알려져 있었는데, 근년에 이르러 특히 다량의 수소를 흡장하는 합금이 발견. 재료에 고유인 일정 온도 이하에서 수소를 흡수하고, 그 온도 이상에서는 수소를 방출. LaNi₅, FeTi 등의 합금재료에서는 이 온도가 낮아, 상온 부근의 온도에서 수소를 흡수. 수소는 전기를 대신하는 저장성이 좋은 2차 에너지로서 주목되고 있는데, 그것을 이용하는 기술의 열쇠가 되는 신소재이다.

수증기 water vapor

기체 상태의 물. 액상인 물이나 고상인 얼음과 함께 존재하여 평형 상태에 있을 때 일정한 온도에서는 일정한 압력을 유지. 물은 보통 1기압일 때에는 100℃ 보다 높은 온도에서 모두 수증기로 존재. 임계온도는 374℃. 이 이상의 온도에서는 기압에 관계없이 모두 수증기가 된다. 수증기 중에서 물은 따로따로 떨어진 분자로서 존재하며, 액상이나 고상에서와 같은 물분자끼리가 수소결합을 하고 있는 상태는 취하지 않는다. 수증기는 금속이나 비금속과 직접 작용. 예컨대 코크스와는 500℃정도에서 C + 2H₂O ↔ CO₂ + 2H₂와 같이 반응하여, 1,000℃ 이상에서는 수성 가스(CO + H₂)를 발생. 수증기는 무색투명한데, 김이 희게 보이는 것은 수증기가 공기에 닿아서 일부가 미세한 물방울이 되기 때문.

수질오염 water pollution

주로 생활배수나 산업폐수에 의하여 일어나는 하천·호소·해양의 오염. 오염원으로는 물을 부패시키는 유기물, 적조를 발생시키는 질소와 인화합물, 오탁을 생기게 하는 고체입자, 산업폐수 중의 중금속 이온에 의한 중금속 오염 등이 있다. 중성세제 등에 함유되는 표면활성제에서 생기는 거품도 원인이다. 이와 같은 오염이 농업·어업 혹은 가정의 음료수에 큰 영향을 끼치고 있다. 수질 오염의 정도를 수량화하기 위하여 화학적 산소요구량(COD), 생물화학적 산소 요구량(BOD), 부유 물질(SS), 용존 산소량(DO) 등을 측정한다.

 수화 hydration

물 분자가 다른 분자나 이온과 여러 가지 세기로 결합하는 현상. 식염수에서 볼 수 있듯이 Na⁺나 Cl 등의 이온에 물 분자(전기 쌍극자가 되어 있다)가 주로 전기적인 힘으로 끌리는 경우라든가, 젤라틴·실리카와 같이 흡수성이 강하여 겔이 되기 쉬운 물질이 그 내부에 물을 끌어들이는 경우 등을 들 수 있다. 수화 때문에 각각의 물질의 성질은 변화. 또 황산구리 CuSO₄·5H₂O와 같은 결정 속의 물은 일정한 조성의 화합물이 되어 있어서 수화라고 하는 경우가 있는데, 이와 같이 결정으로서 안정인 수화를 한 물 분자를 결정수라 부른다.

수화물 hydrate

물 분자가 다른 분자에 결합하여 생긴 화합물. 수화물이라고도 부른다. 결정수를 가진 염을 가리키는 수가 많다. 예를 들면, MgCl2·6H2O를 염화마그네슘 6수화물이라 부른다. 물을 잃은 것은 무수물이라 한다.

순물질 pure substance

물질을 순수하게 만드는 데는 예컨대 액체인 경우에는 여지로 여과한다든지, 일단 기체로 만든다든지(중류) 한다. 또 고체인 경우에는 역시 일단 기체로 만드는 수도 있고(승화), 액체에 녹여서 용액으로 만든 다음, 냉각하거나 다른 액체를 가해서 침전시키거나(재결정, 재침전) 한다. 여과는 기계적 방법에 의한 분리이며, 다른 방법은 상태 변화에 의한 분리법이다. 이와 같은 여러 가지 분리법에 의해서도 그 이상은 분리할 수 없게 된 물질을 흔히 순물질이라 부르나, 실제로 전혀 아무 것도 섞여 있지 않은 것은 아니다. 진정한 순물질은 이상상태의 것.

스펙트럼선 spectral lines

나트륨 램프나 네온램프의 빛을 분광기로 보면 여러 개의 빛나는 선으로 이루어진 모습을 볼 수 있다. 이 가각의 선을 스펙트럼 선이라 부른다. 스펙트럼 선은 원자에서 방출되는 빛인데, 그 위치는 빛의 파장에 따라서 결정. 이 파장은 원소의 특유한 것이다. 그래서 스펙트럼 선의 관측에 의하여 원소를 특정할 수 있다.

승화 sublimation

고체가 액체로 변하지 않고 직접 기체가 되는 현상. 또 기체에서 직접 고체로 변화하는 역의 현상을 포함해서 말하는 수도 있다. 드라이아이스(고체 탄산)·요드·나프탈렌·장뇌 등과 같이 분자가 판데르발스 힘으로 약하게 결합해서 결정을 이루고 있는 물질에서는 상온, 1기압하에서 승화가 일어난다.

시성식 rational formula

메탄올은 분자식 CH₄O, 시성식 CH₃OH. 메탄올은 메탄 CH₄ 1개의 수소 원자가 수산기 (-OH)로 치환된 것. 메탄올의 성질은 수산기 (-OH)로 결정. 메탄올에 염산을 작용시키면, -OH가 -Cl로 치환되어 염화메틸 (CH₃Cl)이 되어 CH₃는 작용을 받지 않는다. 이 수산기 (-OH)와 같이 화합물에 특유한 화학적 성질을 주는 원자단을 관능기라 부른다. 메탄올을 분자식 CH₄O로 나타내면 화합물의 성질이 밝혀지지 않으므로, OH를 구별하여 CH₃OH라 쓴다. 이와 같이 관능기를 나타낸 화학식을 시성식이라 한다.

식량 formula weight

분자의 실재가 확인되어 있지 않은 물질에 대하여, 조성식에 표시되어 있는 각 원자의 원자량의 총합. 화학식량이라고도 한다. 합금·점토·유리 등에서는 분자로서 존재하지 않는 물질이 많은데, 이 경우에 분자량이라는 말은 의미가 없어 식량을 쓴다. 예를 들면, 염화나트륨 NaCl의 식량은 23 + 35.5 = 58.5.

신소재 new materials

어떤 용도에 쓰이고 있던 재료에 대신할 목적으로 새로 개발된 재료. 특히 기계적 성능을 높이는 것이 목적이다. 예를 들면 섬유강화 플라스틱(FRP)의 강화재인 유리섬유를 대신하는 고강도의 탄소섬유라든가 아라미드 섬유 등이다. 또 종래 존재하지 않았던 기능을 지닌 새로운 재료를 가리키는 수도 있다. 뉴 세라믹스, 초미립자, 초미세섬유, 형상기억합금 등.

실험식 empirical formula

① 어떤 화합물의 성분 원소의 양을 분석하여, 성분 원소의 원자수를 비율을 가장 간단한 정수비로 나타낸 것. 조성식. 예컨대, 실험식 CH₂O로 나타내지는 화합물의 분자식은 일반적으로 (CH₂O)n이 된다. 포름알데히드 (HCHO), 포도당 (C₆H₁₂O₆)은 똑같은 실험식으로서 나타내진다. 과산화수소 (H₂O₂)의 실험식은 HO. H₂O와 같이 실험식과 분자식이 같은 수도 있다. 실험에서 분자식을 구하기 위해서는, 분자량을 아는 것이 필요.
② 경험식이라고도 한다. 그 식이 성립하는 이론적인 근거는 아직 모르지만, 실험에 의하여 발견한 여러 가지 양 사이의 관계를 나타내는 식을 말한다.

쌍극자 dipole

크기가 같고 부호가 다른 한 쌍의 전하가 접근해서 존재해 있을 때, 그것을 전기쌍극자 또는 단지 쌍극자라 한다. 전하 대신에 역부호의 한 쌍의 자하가 존재해 있을 경우를 자기쌍극자라 부른다.

아미노기 amino group

 -NH₂의 화학식을 가진 기. 유기 화합물의 수소와 치환하는 성질을 가진 치환기의 하나. 암모니아의 수소원자 1개를 제거한 것으로 생각되는데, 암모니아와 같은 정도의 약한 염기성을 나타낸다. 염산 등의 산을 만나면, 수소이온 (H⁺)이 아미노기의 질소에 붙어서 암모늄형의 이온(NH₃⁺)이 된다.

아보가드로상수 Avogadro constant

원자나 분자, 이온 등의 입자의 물질량은 물을 단위로 나타내는데, 1몰 중에 포함되는 입자의 수를 아보가드로 상수라 한다. 6.022045×10²³/㏖의 값을 가진다. 이전에는 이 수치(무명수)를 아보가드로수라 불렀다. 예컨대 철 55.85g과 물 18.02g은 모두 1몰인데, 각각 아보가드로 상수와 같은 수의 철원자와 물분자를 포함하고 있다. 아보가드로 상수는 예컨대 X선을 써서 염화 나트륨 결정 중의 염소와 나트륨간의 거리를 구하고, 밀도의 값과 결정중의 원자의 배열을 알고 있으면, 계산으로도 구할 수 있다.

아보가드로의 법칙 Avogadro's law

모든 기체는 같은 온도, 같은 압력하에서 같은 체적중에 같은 수의 분자를 포함한다는 법칙. 1811년 이탈리아의 아보가드로에 의하여, 첨음에는 가설로서 제시되었다. 0℃에서 1기압의 상태에 있는 모든 기체는 대략 22.4ℓ의 체적을 차지하며, 아보가드로 상수와 같은 수의 분자를 포함한다.

아세틸렌계탄화수소 hydrocarbons of acetylene series

일반식 C_nH_2n-2로 나타내지며 2개의 탄소원자간에 3중결합을 가진 불포화 사슬탄화수소. 알킨이라고도 한다. 탄소원자수 n이 2인 것은 아세틸렌, 3은 프로핀, 4는 부틴이다. 1,3-부타디인 HC≡C-C≡CH와 같이, 3중결합을 2개이상 가진 것은 폴리아세틸렌계 탄화수소라 한다.

악티늄계열 actimium series

방사성 핵종의 붕괴 계열의 하나로, 우라늄 235(²³⁵U, 악티노우라늄 AcU이라고도 부른다)에서 시작하여, 악티늄 ²²⁷Ac 등을 거쳐, 납 ²⁰⁷Pb로 끝나는 것을 말한다. 악티노우라늄 계열이라고도 한다. 이 계열의 핵종의 질량수는 모두 4n＋3(n은 자연수)이 된다.

알데히드 aldehyde

카르보닐기 >CO의 탄소원자에 수소원자가 붙은, 알데히드기 (-CHO)를 가진 화합물. 포름알데히드 (HCHO), 아세트알데히드 (CH₃CHO), 벤츠알데히드 (C₃H₆CHO) 등이 있다. 포도당 등 당류의 대부분은 알데히드기를 가진다. 환원성이 있어, 질산은 암모늄용액을 가하면 은이온이 환원되어서 은을 석출(은경반응). 또 중합하기 쉬워 산화되면 카르본산이 된다.

알루마이트 alumite

알루미늄 합금의 부식을 막기 위하여 양극산화처리법에 의하여 표면에 두께 10㎛ 이상의 산화 알루미늄 피막을 피복한 것. 공기중에서 저절로 생기는 산화 알루미늄 피막의 두께 5㎜ 정도이므로 알루마이트는 인공적으로 산화물 피막을 약 2,000배 이상의 두께로 만든 것이다. 양극 산화처리(알루마이트 처리)는 1923년에 개발된 방법으로 창의 새시 등의 건축자재, 냄비 등의 일용품에 널리 응용되고 있다. 여러 가지 색을 낸 착색 알루마이트도 있다.

알루미늄합금 aluminum alloy

알루미늄을 주성분으로 하는 합금. 밀도는 2.7g/㎝³로 강의 약 1/3. 합금원소로서는 요구되는 성질이나 용도에 따라서 구리·망간·규소·마그네슘·아연 등이 쓰인다. 단면적 1㎜²의 선으로 60㎏ 이상의 무게를 달아올릴 수 있는 높은 강도의 재료도 만들어지고 있어, 가볍고 강한 재료로서 항공기 등의 수송기기에 쓰인다.

알칸  

⇒ 파라핀탄화수소

알칼로이드 alkaloid

식물체 속에 있는 질소를 함유하는 염기류. 담배잎의 니코틴, 양귀비 열매의 모르핀, 코카인, 나르코틴, 기나나무 수피의 키닌, 싱코닌 등이 있다. 주로 쌍떡잎식물인 양귀비과·꼭두서니과·미나리아재비과·미나리과·콩과의 식물에 볼 수 있다. 일반적으로 생리작용이 강하며, 신경계에 작용한다. 소량을 의료에 쓰는 수도 있다. 독성이 강한 것이 많은데 치사량은 체중 1㎏당 스트리키닌이 0.75㎎, 모르핀이 2㎎.

알칼리 alkali

보통 수산화나트륨이나 수산화칼륨 등의 알칼리 금속의 수산화물. 이들 화합물은 물에 녹아서 강한 염기성을 나타낸다. 또 알칼리 토류금속의 수산화물, 알칼리금속탄산염, 암모니아, 아민 등 그 수용액이 염기성을 나타내는 것을 말하는 수도 있다. 염기라고도 부른다.

알칼리금속 alkali metals

주기율표의 1A족에 속하는 리튬·나트륨·칼륨·루비듐·세슘의 총칭. 천연으로는 화합물로서밖에 산출하지 않는다. 은백색으로 녹는점은 낮고 가볍고 무르며, 전기·열을 잘 전한다. 전자 1개를 잃고 안정인 1가의 양이온이 되기 쉬우므로 많은 원소나 화합물과 반응. 물과는 발열을 수반하며 격렬하게 반응하여 수소를 발생하고, 알칼리성이 강한 수산화물의 용액이 된다. 염류의 대부분은 물에 잘 녹아 무색의 용액이 된다. 나트륨의 황색, 칼륨의 담자색 등 특유의 불꽃 반응.

알칼리성 alkaline

수용액에서 수산화물이온 (OH^-)의 농도가 수소이온 (H⁺)의 농도보다 큰 상태. 염기성이라고도 부른다. 주기율표 1A족 원소의 수산화물이나 수산화암모늄 또는 2A족 원소의 수산화물을 물에 녹이면 강한 알칼리성 용액이 얻어 지는데, 또 다른 금속수산화물도 약한 알칼리성을 나타내는 수가 많다.

알칼리전지 alkali cells

① 알칼리 축전지·축전지의 일종으로, 수산화칼륨과 수산화 리튬의 혼합 수용액을 전해액으로 하고, 양극에는 산화니켈, 음극에는 철 또는 카드뮴이 쓰이고 있다. 전압은 상온에서 1.2V. 납축전지보다 전압이 낮고 약간 값이 비싸기 때문에 불리하지만, 튼튼하고 보수도 간단하므로, 용도가 확대되어가고 있다.
② 알칼리망간전지. 비교적 새로운 1차전지인데, 중앙부에 음극으로서 아연아말감·알칼리 전해액·겔화제의 3가지를 혼합해서 겔모양으로 한 것이 섬유로 된주머니(세퍼레이터)에 들어 있고, 주머니의 바깥쪽에 2산화망간과 그라파이트와의 혼합물로 된 양극이 있다. 전압은 1.5V로 망간전지와 같고 지속시간은 약 2배.

알칼리토류금속 alkaline earth metals

칼슘·스트론튬·바륨·라듐의 4원소의 총칭. 모두 주기율표의 2A족에 속한다. 은백색으로 비교적 무르며, 알칼리금속보다 녹는점은 상당히 높다. 물 속에서 안정인 무색의 2가의 양이온이 된다. 물·산소의 반응하는데, 그 반응은 알칼리금속처럼 격렬하지 않다. 질소와는 고온에서 질화물을 만든다. 수산화물은 물에 녹아서 강알칼리성을 나타내는데, 염기성은 알칼리 금속 다음으로 강하다. 탄산염이나 황산염은 물에 잘 녹지 않는데, <토류>라는 이름은 이들 원소의 염류가 흙과 비슷하여 불연성이고, 물에 잘 녹지 않는다는 데서 온 것이다. 특유의 불꽃 반응.

알켄  

⇒ 올레핀탄화수소

알코올 alcohol

탄화수소의 수소를 수산기 (-OH)로 치환한 화합물. 메탄올 (CH₃OH), 에탄올 (CH₃CH₂OH) 등이다. 물과 섞이기 쉬우며 유기용매에도 섞이기 쉽다. 벤젠핵에 OH가 붙은 방향족 화합물은 페놀이라 하여 알코올과는 구별. 보통 알코올이라고 하면 에탄올을 의미하는 수가 많다.

알킨  

⇒ 아세틸렌계 탄화수소

알킬기 alkyl group

알칸의 분자에서 수소원자 1개를 제거한 나머지. 처음에는 화합물의 이름을 붙이기 위한 약속이었는데, 지금은 기체반응 등에서 짧은 수명의 유리알킬기가 현실로 있다는 것이 알려져 있다. 이름은 원래의 알칸의 어미의 ane(안)을 yl(일)로 바꾸어서 부른다. 메탄 (CH₄)에서 메틸기 -(CH₃), 에탄 (CH₃CH₃)에서 에틸기 (CH₃CH₂-)가 프로판 (CH₃CH₂CH₃)에서는 프로필기 (CH₃CH₂CH₂-)와 이소프로필기((CH₃)₂CH-)가 생긴다. 기호 R호 나타내지는 수가 흔히 있는데, 예컨대 알킬벤젠의 일반식은 (C₆H₅R)이다. 알킬기의 조각인 전자는 1개이므로 쌍이 되지 않고 전자의 스핀에 의한 자성이 지워지지 않고 남아있기 때문에 상자성을 나타낸다.

암모니아소다법

⇒ 솔베이법

압력 pressure

물 속의 물체의 표면은 물로부터 그 표면에 수직인 방향으로 힘을 받는다. 우리의 몸의 표면은 대기로부터 그 표면에 수직 방향의 힘을 받고 있다. 이들 힘의 단위면적당의 크기를 압력이라 하며, 각각을 수압, 대기압(기압) 이라 한다. 일반적으로 물체의 표면 또는 물체의 내부의 임의의 면이 서로 이웃한 부분에서 받는 힘 가운데 그 면에 수직인 단위면적당의 힘을 압력이라 한다. 특히 정지유체는 변형에 대한 저항이 없다는 데서 어떤 면에 정지유체가 미치는 힘은 그 면에 항상 수직이다. 압력을 나타낼 때 쓰는 단위는 SI 단위계에서는 파스칼(Pa)이다. 또 대기압의 경우에는 밀리바르.

압전세라믹스 piezoelectric ceramics

기능성 세라믹스. 티탄산바륨 이라든가 PZT(티탄산 납과 지르코늄산 납의 고용체) 등의 미결정을 성형한 다음, 소결시켜서 세라믹스로 만든 것. 일정 방향으로 힘을 가하면 변형하여 변형력에 비례한 유전분극이 생기고, 반대로 전압을 가하면 변형이 생기므로 압전소자로서 사용. 두들겨서 급격한 변형을 일으키면 높은 전압이 발생하기 때문에, 방전에 의한 불꽃을 이용하여 라이터의 착화에 쓰이고 있다. 또 연속적으로 전압을 가하여 압전 부저, 초음파발진자로 쓰기도 하고, 공진현상을 이용하여 라디오나 텔레비전의 주파수 필터 등에도 쓰이고 있다.

액정 liquid crystal

결정과 액체의 중간적인 성질을 지닌 상태. 물질의 존재상태의 하나. 길고 잘 굽지 않는 분자로 된 물질에서 일어나기 쉽다. 겉보기에는 탁하거나 끈기가 있는 액체와 같은데 보통의 액체의 분자는 방향이나 배열이 제멋대로인데 대하여, 액정에서는 분자의 축의 방향이 가지런하거나, 축의 방향에 일정한 질서가 있거나 한다. 이와 같은 분자의 배열방식에 따라 네마틱(축의 방향만이 가지런하다), 스멕틱(방향이 일정한 분자가 나란히 층을 이룬다), 콜레스테릭(가지런한 축의 방향이 변해간다)의 3종류로 나누어진다. 고분자의 용액이라든가 생체중의 막 등을 포함하여, 수천 종의 화합물이 액정이 된다는 것이 알려져 있다. 전압을 걸면 분자의 배열이 변하는 유형의 액정을 시계·전자계산기·워드프로세서 등의 문자 표시에 쓰며, 또 온도 변화로 색이 변하는 유형의 액정을 온도 표시에 이용하고 있다.

액화 liquefaction

① 기체가 냉각 또는 압축에 의하여 액체가 되는 것. 주로 상온(약 25℃)에서 기체인 물질을 액체로 만드는 것을 말하는데, 상온에서 액체인 물질이 기체에서 액체가 될 때에는 응축이라 부르는 수가 많다. 일반적으로 기체는 일정한 온도 Tc(임계온도라 하며, 물질에 따라 일정하다) 보다 낮은 온도에서 압력을 주면 분자끼리가 충돌해서 결합하여 액화한다. 그러나 Tc보다 높은 온도에서는 아무리 압력을 주더라도 액화하지 않는다. 예컨대 Tc가 상온보다 높은 기체는 염소(Tc=144℃), 암모니아(132.4℃), 프로판(96.0℃), 프론(클로로디플루오로메탄 96.0℃) 등인데, 상온에서 가압하면 액화한다. 그러나 Tc가 상온보다 낮은 질소(Tc=-147.0℃), 산소(-118.57℃), 헬륨(-267.96℃) 등은 상온에서 가압하는 것만으로는 액화하지 않는다.
② 석탄 등의 고체를 화학처리에 의하여 액체상태로 바꾸는 것

액화기체 liquefied gas

상온·상압에서 기체인 물질을 냉각이나 압축에 의하여 액화한 것. 상온에서 압축하는 것만으로 간단히 액화하는 기체, 예를 들면 프로판이나 암모니아 등과 상온에서 압축하더라도 그것만으로는 액화하지 않는 기체·질소·산소나 헬륨 등이 있다. 후자와 같은 기체를 액화하는 데에는 기체를 충분히 압축해 놓고 좁은 구멍으로 세차게 분출시킨다. 급격히 팽창한 기체는 온도가 크게 저하하므로 액화한다. 기체는 액화하면 체적이 약 1,000분의 1이 되기 때문에 프론판이나 암모니아 등은 액화하여 보존이나 운반을 한다. 액체질소(77.35K)라든가 액체헬륨(4.25K)은 극저온을 얻는 냉각재로서, 또 프론 가스는 냉장고나 쿨러 등의 냉매로서 쓰인다.

액화석유가스 liquefied petroleum gas

원유 중에는 메탄·에탄·프로판·부탄 등 상온에서 기체인 탄화수소가 녹아 있다. 원유를 증류하여 이것들을 추출, 그 중의 주로 프로판·부탄 등의 성분을 연료용으로 액화한 것. LPG라고도 부른다. 택시용의 연료와 가정용의 프로판 가스도 대부분은 이 액화 석유가스.

액화천연가스 liquefied natural gas

천연가스를 액화한 것, LNG라고도 부른다. 주성분은 메탄 (CH₄). 메탄은 가장 분자량이 작은 탄화수소이므로, 액화하면 기체일 때에 비하여 체적이 아주 작아진다(약 1/4). 그 때문에 저장이나 수송에는 액화하면 편리. 액체인 메탄의 온도는 -164℃이고, 또한 액체를 기체로 바꿀 때에는 대량의 기화열을 필요로 하므로, 저온을 만들어내는 데에 편리하다. 이것을 냉열이라 하고 이것을 이용하여 냉동식품을 만들고 있다.

양극 anode

아노드라고도 한다. 1)전자관에서 음극에 대하여 높은 전위로 유지되어 전자를 흡수하는 전극. 2)용액이나 반도체에 전류를 흐르게 하기 위하여 전류의 출입구로 삼는 도체를 전극이라 하는데, 전류가 용액이나 반도체를 향해서 흘러나오는 극을 양극이라 부른다. 용액의 전기분해에서는 산소가 발생하고 있는 전극, 식염 전해에서는 염소가 발생하고 있는 전극. 다만, 전지에서는 밖의 도선을 향하여 전류가 흘러나가는 전극을 양극(극이라 하는 수가 많다)이라 한다. 그리고 영어로는 전지의 경우 이쪽을 카소드(cathode)라 부른다. 혼란을 피하기 위하여, 전지에서는 +극을 쓰는 것이 좋다.

양성산화물 amphoteric oxide

염기에 대해서는 산성, 산에 대해서는 염기성을 나타내는 산화물. Al, Si, Zn, Ga, Sn, Pb, As, Sb 등 금속과 비금속의 중간의 성질을 가진 원소의 산화물이라든가, 천이원소의 중간 정도의 산화물이라든가, 천이원소의 중간 정도의 산화수의 산화물이 이에 해당. 예를 들면, 알루미늄의 산화물인 산화알루미늄 (Al₂O₃)은, 염산과 Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O, 수산화나트륨과 Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O와 같이 반응.

양성수산화물 amphoteric hydroxide

산에 대해서는 염기성, 염기에 대해서는 산성을 나타내는 수산화물. 수산화알루미늄 Al(OH)₃, 수산화아연 Zn(OH)₂ 등이 그것인데, 양성산화물이 수화한 물질이다. ZnO + H₂O → Zn(OH)₂. 그것들은 H₃AlO₃, H₂ZnO₂라고도 쓸 수 있으며 산으로서도 작용.

양성자 proton

플러스의 전기 소량을 가진 질량수 1의 소립자. 프로톤이라고도 부른다. 질량 1.6725×10^-24g(전자질량의 1,836배). 수소의 원자핵을 이루며, 일반 원자핵 구성 입자. 자유상태에서는 안정되어 있지만 핵반응을 일으키며, 양전자와 뉴트리노를 방출하여 중성자로 변한다.

양성원소 amphoteric element

산화물이나 수산화물이 산성과 염기성의 양쪽 성질을 가지는 원소. 알루미늄 (Al), 아연 (Zn), 주석 (Sn) 등 주기율표에서 금속과 비금속의 경계 가까이에 있는 원소.

양이온 "cation, positive ion"

원자나 원자단이 전자를 하나 또는 그 이상 잃은 상태. 카티온이라고도 한다. 잃은 전자의 개수를 양이온의 가수라 한다. 중성상태에서 양이온상태로 되는데 요하는 에너지를 이온화에너지라 부른다. 알칼리 금속에 속하는 원소는, 전자를 쉽게 잃어 K⁺, Na⁺와 같은 양이온이 된다. 칼슘이나 마그네슘은 바깥쪽에 있는 2개의 전자가 떨어져서, Ca²⁺, Mg²⁺와 같은 2가의 양이온이 된다. Al³⁺와 같이 3개의 전자가 떨어진 3가의 양이온도 있다.

양자수 quantum number

원자·분자 등을 양자론으로 다루는 경우, 정상상태를 특징 짓는 물리량의 값은 연속적인 값을 취할 수가 없고 불연속인 값만이 허용된다. 이 때 상태가 양자화되어 있다고 말하고 허용되는 값을 양자수라 한다. 예컨대, 원자의 정상상태는 에너지에 관계되는 주양자수와, 궤도각 운동량의 크기를 나타내는 방위양자수, 그 성분을 나타내는 자기양자수 및 스핀 양자수로 그 성분에 따라서 지정된다. 두 상태간의 천이는 양자수끼리의 관계가 어떤 조건을 충족시키는 경우에만 일어날 수 있다.

에스테르 ester

알코올 (ROH)와 카르복시산 (R'COOH)가 반응할 때, H₂O가 떨어져서 이루어지는 R-O-CO-R'의 구조를 가진 화합물의 총칭(R,R'는 알킬기). 예컨대, 에탄올과 아세트산이 반응하면 아세트산 에틸이라는 에스테르가 생성.
  C₂H₅OH + CH₃COOH → C₂H₅OCOCH₃ + H₂O 에스테르는 좋은 향기를 가지는 것이 많은데, 아밀알코올과 아세트산으로 이루어지는 아세트산아밀은 바나나 향기가 난다. 에스테르는 산이나 알칼리로 가수 분해된다.

에어로졸 aerosol

기체 속에 떠 있는 매우 미소한 고체 또는 액체의 입자, 또는 그것이 떠 있는 기체로 포함한 전체. 대기 중의 에어로졸은 보통 지름 0.001∼100㎛(1mm)의 크기의 입자가 모인 것인데 지표에서 날아올라간 모래나 먼지, 바닷물의 비말, 화산의 분연, 화분이나 세균 등 자연물이 기원인 것과, 공장·자동차 등의 배출물 등 인공물이 기원인 것이 있다. 또한 우레의 방전으로 생기는 것이라든가, 우주진 등 그 종류는 매우 많다. 에어로졸은 수증기의 응결핵이나 빙정핵이 되는 수가 있고, 안개를 발생시켜 시정을 악화시켜 교통에 장해를 주는 수가 있다.

에테르 ether

① 어원은 상공의 맑은 대기. 고대의 그리스에서는 태양·달·별 등을 이루고 있는 질량이 없는 물질인 것으로 되어 있었다. 아이테르라고도 한다.
② 근대에는 빛·전기·자기를 전하는 것으로 생각되었다. 빛은 진공 속에서도 전해지므로, 에테르는 진공 속에도 물질 속에도 있다. 또 빛은 횡파이므로, 에테르는 굴기도 가져야만 한다. 이와 같은 에테르의 존재는 마이켈슨-몰리의 실험에 의하여 부정되었다.
③ 현대에는 C-O-C 결합(에테르 결합)을 가진 유기분자. 보통은 디에틸에테르 C₂H₅OC₂H₅(끓는점 34.5℃, 녹는점 -116.3℃)를 가리킨다. 향기가 있는 휘발성의 액체로 물에 조금밖에 녹지 않으므로 수용액속의 유기물을 추출하는 용제로 쓰인다. 약한 마취작용이 있다.

엔지니어링플라스틱 engineering plastics

플라스틱은 가정용품, 건축용 재료 외에 기계부품·전자부품 등으로 쓰이고 있다. 기계부품·전자부품 등에 쓰는 플라스틱은 잘 마모하지 않고 강도가 크며, 열에 강한 등 가정용품보다 더욱 뛰어난 성능을 필요로 한다. 그와 같은 용도에 쓰이는 플라스틱을 엔지니어링 플라스틱이라 부른다. 6.6-나일론, 폴리부틸렌텔 페프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리술폰 등 수많은 엔지니어링 플라스틱이 개발되어 있다.

역반응 "reverse reaction, backward reaction"

반응 물질 A와 B에서 생성 물질 C와 D가 생기는 화학반응(A + B → C + D)을 정반응이라 부를 때, 그 반대 방향으로 원래의 상태로 되돌아가려는 반응(C + D → A + B)을 역반응이라 한다.

연료전지 fuel cell

외부로부터 연료와 산화제를 연속적으로 공급하여 화학 에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 장치. 음극쪽에는 연료로서 수소·알코올·히드라딘 등이 양극쪽에는 산화제로서 산소나 공기가 쓰이고 있다. 화력발전에 비하여 보다 효율적으로 화학에너지를 전기에너지로 바꿀 수가 있으므로 장래의 에너지 변환계의 호프로 여겨져 변환효율의 향상, 장치의 대형화를 지향하여 연구되고 있다. 또 화력발전은 소규모가 되면 효율이 떨어지는데, 연료전지에서는 내려가지 않으므로 소규모발전에 적합.

연성 extensibility

물체의 변형이 원래의 상태로 되돌아가는 한계를 넘어서 잡아늘려지는 성질. 플라스틱이나 유리 등은 강한 힘을 가해서 변형시켰을 때 변형이 어떤 한계를 넘으면 부서져 버린다. 이것은 연성이 작기 때문. 금속의 경우는 계속 잡아늘려져 간다. 이것은 금속은 큰 변형을 시켜도 그 형상 그대로 금속 원자 사이에 강한 결합이 새로 생긴다는 특유의 성질을 가지기 때문이다. 예컨대, 구리와 아연의 합금인 황동은 가공이 쉬워, 수공예 제품을 만들며, 금은 특히 연성이 뛰어나 비쳐보일 정도로 두들겨늘려서 금박으로 만들 수가 있다.

연소열 heat of combustion

석탄·석유·프로판 등의 연료가 공기 속에서 연소하면 이들 물질의 성분이 공기 속의 산소와 반응하여 반응열을 발생한다. 어떤 물질 1몰이 상온에서 산소에 의하여 완전히 연소할 때의 반응열을 연소열이라 한다. 연소열은 반드시 발열인데, 이 값이 큰 것일수록 연료로서 효과적이다.
  【참고】연소열(kcal/mol) : 수소 68.3, 흑연 94.1, 메탄 212.8, 프로판 53.06, 아세틸렌 310.6

연쇄반응 chain reaction

몇 가지 반응이 연속적으로 일어나 하나의 반응으로 생긴 물질이 다음 반응에 쓰이고 이렇게 해서 생성한 물질이 다시 원래의 반응을 일으키는 사이클을 그리면서 전체적으로 진행하는 반응. 예컨대, 염소와 수소에서 염화수소가 생기는 반응(Cl2 + H2 → 2HCI)이 그것이다. 먼저 염소 분자가 열이나 빛으로 해리하여 염소 원자가 생기고(Cl2 → 2Cl), 그것이 수소 분자와 반응하여 염화 수소와 수소 원자를 생성한다(Cl + H2 → HCl + H). 이렇게 해서 생긴 수소원자가 염소 분자와 반응하여 염화수소와 염소원자가 생기고(H + Cl2 → HCl + Cl), 염소 원자가 다시 수소 분자와 반응하여... 하는 식으로, 염소와 수소의 원자를 연결로 삼은 반응이 되풀이로 사이클을 그리면서 전체적인 반응이 진행하여 염화 수소가 생성된다. 폭발·연소·중합 등의 대부분의 화학반응은 이와 같은 연쇄 반응이다.
우랴늄 235나 플루토늄 239의 핵분열은 1개의 원자핵의 분열로 튀어나온 중성자가 다른 핵의 분열을 일으켜 잇따라 핵분열이 진행한다. 하나의 핵분열로 튀어나오는 중성자의 수는 평균적으로 1개 이상이므로 이것들이 모두 다음 핵분열에 쓰인다면 핵분열은 기하급수적으로 확대한다. 이때, 다음 핵분열까지의 시간이 극히 짧은 경우의 반응이 핵폭발이며 튀어나가는 중성자의 움직임을 제어하여 반응이 일정한 비율로 진행하도록 한 것이 원자력발전에 쓰이고 있다.

열가소성 thermoplasticity

상온에서는 고체이고 모양이 허물어지지 않지만 가열하면 물러져서 모양이 바뀌기 쉬워지고 식히면 굳어지는 성질. 이 성질을 가진 물질로는 유리, 엿 외에, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 폴리염화비닐 등의 열가소성 수지가 포함. 이것들은 온도를 올려서 연화된 상태에서 눌러내어 성형기등으로 틀에 넣고, 냉각시키고 나서 꺼내면 성형이 용이하다. 난점은 고온에서 장시간 사용하면 강도가 떨어지고 모양이 허물어지는 것.

열경화성 thermosetting

고분자 화합물인 페놀 수지, 불포화 폴리에스테르수지, 에폭시 수지, 요소 수지, 메라민 수지 등은 가열하면 사슬과 사슬 사이에 다리가 놓이는 분자구조로 바뀌므로, 힘을 가하더라도 변형하지 않고, 또 온도를 올리더라도 녹지 않으며, 용매에도 녹지 않게 된다. 이와 같은 성질을 열경화성이라 한다. 열경화성 수지를 점성을 지닌 액상일 때 형에 넣고, 후에 열을 가해서 굳히면 튼튼한 그릇이 된다

열량 quantity of heat

물질의 내부 에너지가 물질과 외부와의 온도차에 의하여 물질에서 나가거나 들어가거나 할 때에 그것을 열이라 하고, 그 양을 열량이라 한다. 보통 칼로리로 나타내는 수가 많은데, 국제단위계(SI)에서는 에너지나 일의 일반적 단위인 줄(J)로 나태내게 되었다(1kal=4.1855J). 석탄 석유 등 연료가 연소하면 다량의 열량이 얻어진다. 생체가 운동하거나 체온을 유지하기 위해서는 식품의 체내 연소에 의한 열량이 이용된다. 식품의 열량을 대문자(머리글자말)의 칼로리(cal)로 나타낼 때에는 흔히 킬로칼로리(kcal)를 가리킨다.
  【참고】 양소 1g당의 열량: 탄수화물 3.8 4.2kcal. 지방8.4 9.4kcal, 단백질 3.4 4.3kcal

열량계 calorimeter

열량 특히 물질의 비열이나 잠열, 연소열 등의 측정에 쓰이는 장치. 칼로리미터라고도 부른다. 측정의 방법으로 여러 가지가 있는데, 열용량을 알고 있는 물체를 쓰는 방법도 그 하나이다. 열용량이 C인 물체를 열량계로써, 그 온도가 t1에서 t2까지 상승했다면, 열량계에 흘러든 열량 Q=(t1 - t2)의 관계로 구해진다. 열용량을 알고 있는 물질로서 물을 쓰는 물열량계나 금속(보통은 구리)을 쓰는 금속열량계 등이 있다. 얼음의 융해나 물의 기화를 이용하는 열량계도 있다.

열분해 thermal decomposition

가열에 의하여 어떤 화합물이 더욱 간단한 화합물이나 단체(원소)로 분해하는 것. 가열에 의하여 탄산칼슘이 산화칼슘(생석회)와 이산화탄소로, 또 메탄이 수소와 탄소로 분해하는 예 등이 있다. 이것들은 각각 생석회와 수소의 공업적 제법에 이용되고 있다. 석유공업에서 중유를 열분해하여 가솔린을 얻는 반응, 나프타를 열분해하여 에틸렌 프로필렌 등을 얻는 반응도 중요하다. 이것들을 특히 크래킹이라 부른다. 열분해는 흡열반응이므로, 고온이 될수록 활발해진다.

열용량 heat capacity

물체를 가열하여 따뜻하게 할 때 물체의 온도를 1K 올리기 위해서 필요한 열량. 물체는 열용량이 클수록 쉽게 따뜻해지지 않고, 쉽게 식지 않는다. 한결같은 물질로 이루어지는 물체의 열용량은 물체의 질량에 비례한다. 비례 상수는 물질에 따라서 서로 다른 값을 취하는데, 이것을 비열이라 한다. 즉 비열을 c(cal/g·K), 질량을 M(g)라 하면, 열용량은 Mc(cal/K)로 얻어진다.

열평형 thermal equilibrium

가열한 돌을 물에 넣으면 차츰 돌이 식고 물이 따뜻해져서 얼마 지나면 양쪽의 온도가 같아지고 그 이상 변화하지 않게 된다. 이와 같이 접촉시킨 두 물체의 상태가 시간이 지나도 변화하지 않게 되었을 때 두 물체는 열적인 균형의 상태, 즉 열평형에 있다고 말한다. 열평형에 있는 두 물체의 온도는 서로 같다. 물체를 접촉시켜 두고, 충분히 시간이 지나면 반드시 열평형에 달한다.

열화학방정식 thermochemical equation

화학반응에 따르는 반응열은 반응하는 물질과 생성하는 물질의 에너지의 차가 열이 되어서 나타나는 것이므로 화학반응식과 반응열을 하나의 식으로 나타낼 수가 있다. 이 식을 열화학방정식이라 한다. 예컨대, 수소와 산소에서 액체인 물이 생성하는 반응의 반응열은 발열로 286kJ/mol 이므로,
  H₂(g) + 1/2O₂(g) = H₂O(I) + 286kJ
  라 쓴다. 이 열화학방정식에서는 H₂, O₂, H₂O는 각각의 물질 1몰의 내부 에너지 까지도 나타내고 있다. 기체(g), 액체(I), 고체(s)의 상태로 적어 놓는다. 반응열의 단위로서는 cal/mol도 쓰인다.

염 salt

산과 염기의 중화반응에 의하여 물과 함께 생기는 물질로 산의 수소가 금속 또는 암모늄기 -NH₄와 같은 염기성의 기로 치환된 것, 또는 염기의 수산기 -OH가 산기(산에서 수소를 뗀 나머지)로 치환된 것이라 생각할 수 있다. 산 또는 염기의 가수가 1보다 클때는, 중화가 완전한 정염과 불완전한 산성염 또는 염기성염이 있다.
  2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2H₂O (정염)
  NaOH + H₂SO₄ → NaHSO₄ + H₂O (산성염)
  Mg(OH)₂ + HCI → MgCl(OH) + H₂O (염기성염)
  그리고 정염이라도 수용액의 성질은 산성 또는 염기성인 수가 흔히 있으며, 또 이름은 산성염이라도 수용액에서는 염기성인 수도 있다. (예 : 탄산수소나트륨 NaHCO₃. 2종 이상의 염으로 이루어졌다고 생각되는 염도 있는데, 명반 AIK(SO₄)₂·12H₂O과 같은 복염과, 페르시안화칼륨 K₄[Fe(CN)₆]과 같은 착염으로 분류된다. ⇒ 산·염기

염기 base

① 물에 녹이면 수산화물 이온 OH^-을 해리하는 물질. 예컨대, 수산화나트륨 NaOH은 물에 녹으면 NaOH ↔ Na⁺ + OH^- 가 되어 OH^-가 나오므로 염기. 염기 BOH의 세기는 BOH ↔ B⁺ + OH^-로 나타내지는 해리가 평형에 달했을 때의 농도 사이의 비
  [B⁺][OH^-]/[BOH} ({B⁺]는 B⁺의 농도를 나타낸다)의 크기로 결정. 이 비를 해리평형상수라 한다. 알칼리 원소의 수산화물이나 수산화바륨의 해리평형상수는 매우 커서 강염기이다. 전이원소의 수산화물이나 수산화암모늄은 약염기. ⇒ 산·염기
② 핵산이나 누클레오티드에서는 그 구성 요소인 피리미딘핵 또는 프린핵을 가진 부분이 보통 염기성인 데서 당 부분이나 인산 부분과 구별하여 염기라 부른다. 그 염기는 프린염기와 피리미딘 염기로 대별되는데, 전자에는 아데닌·구아닌, 후자에는 시토닌·티민·우라실 등이 있다. 이들 염기의 배열은 DNA나 RNA에서의 유전정보를 형성.

염기성 basic

원래는 산의 작용을 없애는(중화하는) 성질을 나타내는 형용사였는데, 과학의 진전에 따라서 그 정의가 바뀌었다. 1884년 아레니우스는, 물에 녹아서 OH^-(수산화물 이온)를 내는 물질을 염기, H⁺(수소이온)를 내는 물질을 산이라 정의하였다. 1923년 브렌스 테즈는 H⁺를 받는 성질을 염기성으로 보았다. 동년 루이스는 상대방에게 전자쌍을 주어서 화학결합을 하는 성질을 염기성으로 하였다. 알칼리성이라는 말은 염기성과 대략 같은 뜻을 나타내지만, 수용액의 경우에 쓰이는 수가 많다. 염기성이라는 말은 최근에는 수용액뿐만 아니라 물 이외의 물질을 용매로 하는 액이라든가 융해염의 경우에도 쓰인다. 융해염에서는 금속원소의 산화물에 염기성 산화물이 많으며, 산화수가 작은 산화물, 예컨대 Na₂O, MgO, CaO, FeO, Fe₂O₃ 등에서는 염기성이 현저하다.

염석 salting out

어떤 물질의 수용액에 전해질(염)을 첨가함으로써 물 속에 녹아 있는 물질을 석출 시키는 것. 비누의 수용액에 다량의 식염을 가해서 비누를 석출 고화시키는 것은 염석의 대표적인 예.

염화코발트지 cobalt chloride paper

염화코발트(Ⅱ) CoCl₂ 소용액을 여지에 스며들게 해서 건조시킨 것. 건조해 있으면 청색(CoCl₂·H₂O의 색)이지만 습기를 흡수하면 무색에 가까운 담홍색(CoCl₂·6H₂O의 색)이 된다. 건습도를 간단히 알 수 있는 데에 쓰인다.

오존층 ozonosphere

성층권의 높이 약 25km를 중심으로하여 대기에 오존 O₃이 많이 포함되어 있는 영역. 대기의 산소 분자 O₂의 일부가 태양의 자외선에 의하여 2개의 산소 원자 O로 갈라져, 그 O와 O₂가 결합하여 O₃가 되기 때문에 만들어진다. 성층권의 온도나 권계면의 높이는 오존층이 태양 방사를 흡수하는 양에 따라서 결정된다. 또 인체에 유해한 자외선이 지상에 닿지 않는 것은 오존층에 의한 흡수 덕이다. 오존의 양은 태양의 자외선이 강한 저위도보다도 고위도 쪽이 많은데, 이것은 성층권의 대개가 운동하고 있기 때문이다. 최근, 초음속제트기에서 나오는 질소산화물이나, 프론가스 속의 염소 원자가 오존층을 파괴하고 있다는 경고가 있다.

옥시단트 oxidant

대기 오염의 원인의 하나가 되는 물질. 햇살이 강할 때 나타나며 광화학옥시단트라고도 부른다. 공장이나 자동차의 배기가스 등에서 나오는 탄화수소, 질소화합물 NO가 함유되어 있는 대기에 햇빛의 자외선이 쬐어, 광화학반응으로 생긴 과산화물인 것으로 알려져 있다. 주된 성분은 오존인데, 그밖에 페르옥시아세틸니트라트(PAN), 이산화질소 등을 함유하고 있다. 0.1ppm 정도부터 인체의 눈이나 호흡기에 영향을 주고, 0.13ppm으로 천식의 발작이 최고가 되는 것으로 알려져 있다. 옥시단트 발생을 막기 위하여 공장이나 자동차 등의 배기가스의 규제가 필요하다.

옥탄가 octane number

가솔린의 품질을 결정하는 기준의 하나. 가솔린을 내연기관에서 쓰면, 불안정한 폭발을 일으키는 수가 있다. 이것을 노킹이라고 하는데, 이소옥탄을 쓰면 노킹이 적고, n-헵탄을 쓰면 가장 많다. 그래서 이소옥탄을 옥탄가 100으로 하고, n-헵탄을 옥탄가 0으로하여, 중간의 옥탄가는 양자의 혼합비를 바꾸어서 만들어내어 가솔린의 품질 기준으로 삼고 있다.

온실효과 greenhouse effect

대기 하층의 기온은 상층에 있는 대기가 방사하는 적외선 때문에, 상층대기가 없다고 가정했을 때 보다도 고온이 된다. 이것은 온실의 유리가 태양의 빛은 잘 투과시키지만, 밖으로 나가는 열복사를 흡수하여 그 일부를 온실 안으로 되돌려보내고 있는 것과 매우 흡사하므로 온실효과라 부른다. 특히 대기 속의 수증기나 이산화탄소 CO₂는 태양의 빛은 잘 통과시키지만 지표에서 방사하는 적외선을 흡수하고 그 대신 적외선을 방사한다. 그 때문에 수증기나 이산화탄소의 양이 증가하면 대기의 하층의 기온은 올라가고 상층의 기온은 내려가게 된다. 금성의 표면 온도는 480℃라는 고온인데, 이것은 이산화탄소를 주성분으로 하는 진한 금성 대기의 온실효과에 의한 것으로 생각된다. 인간이 다량으로 석탄이나 석유 등 화석연료를 쓰기 때문에 대기 속의 이산화탄소의 농도가 증가하고 있어, 그 온실효과로 21세기 중엽 무렵에는 기구의 기온이 2∼3℃ 상승할 것이라는 우려가 나왔다. 대기 속의 메탄·질소산화물·프론가스 등도 증가하고 있는데, 이것들은 수증기나 이산화탄소가 흡수하지 않는 7∼13㎛의 적외선을 흡수하므로 온실효과를 더욱 높이는 것으로 생각되고 있다.

올레핀탄화수소 olefin hydrocarbons

2중결합을 하나 가진 탄화수소. 일반식 C_nH_2n. 에틸렌계 탄화수소, 알겐, 알킬렌 등이라고도 부른다. 탄소 원자수가 가장 적은 올레핀탄화수소는 n=2인 에틸렌 H₂C=CH₂, 다음은 프로필렌 H₂C=CH-CH₃이다. 2중결합을 가지기 때문에 부가반응을 받기 쉬워, 에틸렌에 수소가 부가하여 에탄 H₂H₆으로, 브롬이 부가하여 브롬화 에틸렌 C₂H₄Br₂가 되는 등의 예가 있다.

요오드녹말반응 iodostarch reaction

녹말 용액과 요오드에 의하여 생기는 청색의 반응. 녹말의 종류에 따라서 자색에 갈색가지의 색을 나타낸다. 이 색은 가열하면 사라지고, 냉각하면 색이난다. 이것은 요오드의 분자가 녹말의 나선구조에 의하여 둘러사여 포접화합물(클라스레이트)을 이루기 때문이다. 가열하여 나선 구조가 느슨해지면 색이 사라진다. 이 반응은 극히 미량의 요오드에 대해서도 예민하므로 요오드 적정이나 요오드의 검출에 이용된다.

용매 solvent

여러 가지의 물질 녹여 용액을 만들기 위하여 쓰는 액체. 이 때 녹여지는 물질이 용질. 용매에는 식염과 같은 무기전해질이라든가 설탕과 같은 유기 물질을 잘 녹이는 물, 파라핀이나 지방과 같은 탄화수소와 물에 불용성인 유기물을 잘 녹이는 벤젠이나 석유에테르와 같은 유기용매, 그리고 그것들의 중간적 성질인 에탄올 등이 있다.

용액 solution

2종류 이상의 물질이 서로 균일하게 섞인 액체. 용액은 보통, 고체, 액체 또는 기체를 액체에 녹여서 만들어지는데, 티오황산나트륨 Na₂S₂O₃·5H₂O의 결정과 같이 고체를 가열(48℃)하는 것만으로 자기자신의 결정수(5H₂O)속에 녹아서 용액이 되는 것도 있다. 고체나 기체가 액체에 녹는 경우에는 고체나 기체 쪽을 용질, 액체 쪽을 용매라 부르는데, 알코올이 물에 녹는 경우와 같이 액체끼리가 서로 녹는 경우에는 양이 적은 쪽을 용질, 양이 많은 쪽을 용매라 부른다. 용매가 물이나 알코올인 경우에는 각각 수용액, 알코올용액이라 부는데, 용질의 종류에 따라서 식염수용액, 수크로오소(설탕)용액 등이라 부르는 수도 있다. 용액은 좋은 의미로는, 용질이 분자상 또는 이온상으로 녹은 것을 말한다. 파라핀이나 황처럼 물에 녹지 않는 것이 미립자(지름 대략 100∼1nm) 모양으로 물에 섞인 것은 콜로이드 용액(졸)이라 부르고 있는데, 이것도 넓은 의미로는 용액 속에 포함된다.

용해도 solubility

포화용액중의 용질의 농도. 용매·용질에 따라서 서로 다른 값을 가진다. 또 용질이 고체나 액체의 용해도는 온도에 따라서 일정한 값을 취하는, 즉 온도만의 함수인데, 기체의 용해도는 온도와 압력의 함수이다. 고체나 액체의 물에 대한 용해도는 온도가 올라가면 증가하는 것이 많은데, 기체의 용해도는 일반적으로 온도가 올라가면 감소한다. 단위로서는 용매가 올라가면 감소한다. 단위로서는 용매 100g에 대한 용질의 양(용매가 물이라면 g/100g H₂O라 쓴다)이라든가, 용액의 무게에 대한 용질의 무게의 백분율(％) 등을 쓴다.

우라늄계열 uranium series

방사성핵종의 붕괴 계열의 하나로, 우라늄 238 ²³⁸U에서 시작하여 라듐 226 ²²⁶Ra 등을 거쳐, 납 206 ²⁰⁶Pb로 끝나는 것. 우라늄-라듐 계열이라고도 부른다. 이 계열의 핵종의 질량수는 모두 4n+2(n은 자연수)가 된다.

원소 element

물질을 구성하고 있는 기본적인 입자로서의 원자에는 몇백이라는 종류가 있는데, 그것들 중에서 화학적으로 동종의 원자를 통틀어서 원소 또는 화학원소라 부른다. 원자번호가 같은 것은 원자핵에 포함되는 양성자의 수가 같은 원자를 통틀어 가리키는 것이다. 현재 까지에 109종의 원소의 존재가 확인. 이 중 자연계에서 안정적으로 존재하는 것은 83종이고, 그밖의 것은 천연방사성원소 도는 인공적인 핵반응에 의하여 만들어지는 원소로, 모두 불안정하다. 원소의 성질은 각각의 원자의 구조에 기인하는데, 특히 화학적 성질은 그 전자 배치에 의하여 결정되고 있다. 똑같은 원자번호를 가진 원자로 이루어지는 단체를 가리켜서 원소라 부르는 수도 있다.

원소기호 symbol of elements

원소에는 각각의 성질, 발견의 역사, 지명, 신이나 사람의 이름 등을 따서, 국제적으로 공통인 명칭이 붙여져 있다. 이에 대하여, 대개의 경우 그 머리글자로 시작되는 1 또는 2 문자로 된 알파벳을 대응시켜, 원소기호(또는 원자기호)로서 쓴다. 첫 글자는 대문자, 두 번째는 소문자로 쓴다. 예를 들면, 수소는 hydrogen의 H, 철은 라틴어의 ferrum에서 Fe 등이다. 104번 이상의 원소명은 단지 원자번호를 말로 한 것으로, 이것을 약한 3문자를 원소기호로 하고 있다.(예컨대, 104번이 Unq). 원소기호의 둘레에 붙이는 작은 문자의 숫자는, 왼쪽 위에 질량수, 왼쪽 아래에 원자번호, 오른쪽 위에 이온가, 오른쪽 아래에 원자의 집합수를 나타낸다. 예를 들면 ³²₁₆S²⁺₂는, 원자번호 16, 질량수 32인 황원자 2개로 이루어져 있는 2가의 양이온을 나타낸다.

원자 atom

물질의 기본적인 구성 요소. 이는 원자핵과 전자 등의 미세한 입자로 구성되어 있고, 또 원자핵은 양자·중성자 등의 미립자로 되어 있다. 19세기 초 돌턴(J. Dalton)에 의해 원자 개념의 기초가 세워졌고, 또 아보가드로(C.A. Avogadoro)는 「모든 기체는 막대한 수의 분자로 되어 있고, 같은 조건하에서의 분자수는 종류에 관계없이 일정하다」는 가설을 세웠다. 여러 가지 화학반응에 의해 분자는 더 작은 원자로 되어 있다는 것을 입증했다.

원자가 valence

분자내에서 1개의 원자가 다른 몇 개의 원자와 결합하느냐를 나타내는 것. 수소원자의 원자가를 1로 하고, 수소원자와 1:1로 결합하는 원자의 원자가는 1이라고 정한다. 물 H-O-H로, H에서 나오는 결합의 손은 하나, O에서 나오는 손은 2개여서, 산소의 원자의 원자가는 2이다. n개의 수소원자와 결합하는 원소의 원자가는 n가, m개의 산소원자와 결합하는 원소는 2m가이다. 4B족은 4가, 5B족은 3가, 6B족은 2가, 7B족은 1가이다. 복수의 원자가를 취하는 원소도 있는데, 예컨대 H₂S의 황S는 2가지만, SO₂의 S는 4가이다.

원자가전자 valence electron

각각의 원자의 가장 바깥쪽에 있는 궤도의 전자로서 보통은 s궤도, p궤도의 전자를 말한다. 원자끼리의 화학결합에서 중요한 역할을 하며, 원자가의 원인이 된다. 공유결합의 경우는 공유결합에 관계되는 전자가 원자가전자인데, 금속의 착이온 등의 경우는 s궤도, p궤도뿐만 아니라 결합에 관계되는 d궤도의 전자도 포함된다. 금속 결합은 일종의 공유결합으로 볼 수도 있으므로 이온과 자유전자로 나누었을 때의 자유전자를 원자가전자라 부른다.

원자단 atomic group

황산(H₂SO₄), 황산나트륨 (Na₂SO₄) 등은 SO₄^2- 라는 원자의 모임을 포함하고, 또 메탄올 (CH₃OH), 아세톤 ((CH₃)₂CO) 등은 CH_3-라는 원자의 모임을 포함하고 있다. 이와 같이 분자에 포함되는 특정의 원자의 모임을 원자단이라 한다. 황산이온 SO₄^2-는 황과 산소의 원자로 이루어지는 원자단이고, 메틸기 CH_3-는 탄소와 수소의 원자로 이루어지는 원자단이다. 원자1개만으로 이루어진 이온이나 기를 제외하고 이온과 기는 모두 원자단.

원자량 atomic weight

각각의 원소의 원자의 상대적인 질량. 처음에 수소원자를 1로 하고 다른 원소의 원자의 질량을 정하려고 했는데, 산소 쪽이 다른 원소와 화합하기 쉬우므로 산소원자를 16으로 하고 원자량이 정해졌다. 그 후 동위원소가 발견되어, 원자량은 각각의 원소속에서 몇몇 동위체의 평균값이라는 것이 밝혀졌다. 1962년 이후부터는, 원자량의 기준으로서 질량수 12인 탄소원자 ¹²C를 채택하여, 그 원자량을 12.0으로 하기로 되어 있다. 일반적인 원소의 원자량은 천연의 동위체비를 가진 원소의 평균 원자질량과 (¹²C의 원자질량의 1/12)의 비로서 정의된다. 국제원자량은 국제 순수 및 응용화학연합(IUPAC)의 하부 조직인 국제원자량위원회가 결정하여 발표.

원자번호 atomic number

원자는 양성자·중성자가 결합해서 이루어진 원자핵과 그 둘레를 도는 핵외전자로 이루어진다. 전기를 띠고 있지 않은 중성의 원자에서는 양전하의 양성자와 음전하의 전자는 수가 같은데, 이 수를 원자번호라 부른다. 각 원자의 화학적 성질은 전자의 배치에 따라서 결정되므로 전자의 수를 나타내는 원자번호는 매우 중요한 양으로서, 주기율표에서의 원소의 배열은 이 번호에 따르고 있다. 현재 원자번호 1인 수소에서부터 107까지의 원소가 발견되어 있는데, 앞으로 늘어날 가능성이 있다.

원자핵 atomic nucleus

원자 중심부에 있는 입자. 직경은 원자 직경의 약 10만분의 1인 10^-13㎝이지만, 원자질량의 대부분이 집결하여 있다. 원자핵은 핵자간에 작용하는 핵력에 의하여 형성되고 그 핵간의 결합에너지는 질량 결손에 의해서 나타난다. 원자핵은 전하·질량을 가지며 그 밖의 원자핵 고유의 양으로 스핀·자기모멘트·전기적 4극모멘트 등을 갖고 있다.

유기화합물 organic compound

원래는 생물 작용에 의하여 생긴 화합물을 유기화합물이라 부르고, 그 이외의 화합물을 무기화합물이라 불렀다. 1828년에 독일의 화학자 뵐러가, 생물작용에 의하지 않고 순화학적 수법으로 요소를 합성하고 나서 이 어원의 근거가 상실되었다. 오늘날에는 탄소화합물중 소수의 산화물(CO, CO₂ 등), 탄산염(Na₂CO₃ 등) 등을 제외한 것을 총칭한다. 유기물이라고도 한다. 

융해 "melting, fusion"

고체가 가열되어 액체가 되는 변화를 말한다. 용융이라고도 한다. 결정의 온도를 올려가면, 원자·분자 도는 이온의 열 운동이 차츰 격렬해져, 마침내는 일정한 온도에서 규칙적 배열이 허물어져서 액체가 된다. 이 변화가 융해인데, 1기압이하에서의 1 온도를 융해점(또는 유점)이라 한다. 유리와 같은 결정을 이루지 않은 고체에서도 융해는 일어나지만, 액화하는 온도는 일정하지는 않다.

융해열 heat of fusion

어떤 물질이 일정한 온도에서 고체로부터 액체로 융해할 때에 필요한 열량. 액체가 고체가 될 때에 방출하는 응고열의 값과 같다. 보통 물질 1g, 1㎏ 또는 1몰 당의 열량으로 나타낸다. 1몰당의 융해열을 몰 융해열(또는 분자 융해설)이라 부른다. 1기압하에서, 1℃의 얼음(물의 결정) 1몰에 6.01KJ의 열을 가하면, 얼음이 완전히 융해하여 액체인 물이 되기까지 그 온도는 변하지 않는다. 물질의 융해열(단위 KJ/㎏) ; 산소 13.8, 에탄올 109.1, 물 333.6, 알루미늄 396.6, 철 270.4

음극 cathode

카소드라고도 부른다.
① 전자관에서 전자를 방출하는 전극. 음극선관 등에서 볼 수 있듯이, 가열에 의하여 열전자를 방출하는 열음극이 보통인데, 빛이 닿으면 광전자를 방출하는 것도 있다.
② 용액이나 반도체에 전류를 흐르게 하기 위하여 전류의 출입구로 삼는 도체를 전극이라 하는데, 그 중 전류가 외부의 도선으로 흘러나가는 쪽을 음극이라 한다. 용액의 전기분해 때의 음극도 그것이다. 다만 전지에서는, 밖의 도선에서 전류가 흘러드는 쪽의 전극을 음극(-<마이너스>극이라 부르는 수가 많다)이라 한다. 그리고 전지의 경우, 영어로는 이것을 아노드(anode)라 부른다. 혼란을 피하기 위하여, 전지에서는 -극이라는 용어를 쓴다.

음극선 cathode ray

전극을 봉입한 유리관에서 공기를 뽑아내고, 내부의 압력을 10 Pa(파스칼)정도로 하여 수 천에서 수 만 V의 전압을 걸면, 양극 부근의 유리관이 황록색으로 빛나기 시작한다. 이 실험은 플류커에 의하여 1858∼59년에 걸쳐서 이루어졌는데, 이 빛이 생기는 흐름을 골트슈타인이 음극선이라 이름 붙였다(1876년). 1897년 톰슨은 음극선의 전기장이나 자기장에 의한 굽는 모습에서 비전하(전하 e와 질량 m의 비)를 측정하여 음극선이 음의 전하를 가진 입자의 흐름임을 확인하였다. 이에 의하여 전자의 존재가 처음으로 알려졌다.

음이온 "anion, negative ion"

원자나 원자단에 전자가 하나나 그 이상 여분으로 더해진 상태. 아니온(anion)이라고도 부른다. 더해진 전자의 개수를 음이온의 개수라 한다. 중성 상태의 원자나 분자에서 음이온 상태가 될 때 방출되는 에너지를, 전자친화력이라 부른다. 할로겐 원소라 불리는 염소나 브롬 등의 원자는 전자친화력이 커 Cl^-, Br^- 등의 음이온이 되기 쉽다. 원자단의 음이온도 수많은 종류가 알려져 있는데, 탄산이온 CO₃^2-라든가 인산이온 PO₃^- 등은 대표적인 예. 탄산이온이나 황산이온 SO₄^2-는 2개의 전자가 더해진 2가의 음이온이다.

음전기 negative electricity

음의 부호를 가진 전기. 마이너스 전기라고도 하고, 또 음전하라고도 한다. 에보나이트를 모피로 문질렀을 때, 에보나이트에 남는 전기가 음전기이다. 전자의 전하 부호는 마이너스이다. 중성의 원자에 여분으로 전자가 부가되면, 음의 전하를 가진 음이온이 된다. 물체에 여분으로 전자가 옮아오면, 그 물체는 음전하를 가진다. 이 때, 전자가 제거된 쪽의 물체(위의 예에서는 모피)는 양의 전하를 가진다.

응결 "coagulation, aggregation"

【Ⅰ】 coagulation, aggregation 콜로이드 입자가 집합하여 큰 덩어리를 이루는 것. 금콜로이드 용액이라든가 산화철콜로이드 용액은 소량의 전해질을 가하면 입자가 가지고 있는 전하가 중화되어서 덩어리를 이룬다. 가열이나 냉각에 의하여 응결하는 콜로이드 용액도 있다. ⇒ 응집
【Ⅱ】 condensation 응축을 가리켜서 응결이라고 하는 수도 있다. 예컨대, 대기 속의 수증기가 식염 기타의 잔 입자가 핵이 되어서 안개나 비가 되는 경우가 그것이다.

응고 solidification

【Ⅰ】 solidification 액체나 기체가 고체로 변화하는 것.
【Ⅱ】 coagulation, aggregation 액체나 기체 속에 분산해 있던 미립자가 모여서 덩어리가 되는 것. 또 물에 녹아 있는 단백질 등이 얼마나 약품 등의 작용으로 물에 용해하지 않는 고체의 상태로 변하는 것. 예컨대, 혈액의 응고 등.

응집 "aggregation, cohesion"

【Ⅰ】aggregation, cohesion 분자나 이온, 원자 등이 분자 사이의 힘이나 쿨롱인력의 작용으로 모이는 것.
【Ⅱ】flocculation 콜로이드 용액 속에 전해질을 가함으로써, 콜로이드 입자가 약한 결합력으로 서로 느슨하게 집합하는 것을 응집 또는 플로큘레이션이라 한다. 또 pH(수소이온 농도)의 변화에 의하여 금속염이나 규산나트륨의 수용액에서, 금속수산화물이나 규산의 불용성의 미립자의 느슨한 집합체가 생기는 것도 응집이라 한다..
【Ⅲ】agglutination

이상기체 ideal gas

보일-샤를의 법칙에 완전히 따르는 이상적인 기체. 현실로는 존재하지 않는다. 보일-샤를의 법칙에 아보가드로의 법칙을 조합시키면 절대온도 T, 압력 p로 체적 V를 차지하는 n몰의 이상기체에 대하여 pV = nRT라는 관계식이 얻어진다. 이것을 이상기체의 식이라 한다. R는 기체상수. 현실의 기체는 엄밀하게는 이 식에 따르지 않지만 이상기체로 간주함으로써, 모든 기체를 동일한 식으로 다룰 수가 있어 매우 간단해 진다. 이상기체의 분자는 질량은 있지만 체적이 제로이고, 또 분자간에는 전혀 인력이 작용하지 않는 것으로 하고 있다.

이온 ion

양 또는 음의 전기를 띠는 원자 또는 원자단. 기체분자는 여러 가지 복사선·방사선에 의하여 이온화하며 전해질은 물에 녹아 전리작용을 함으로써 이온화한다. 이 때 음극으로 향하는 이온을 양이온, 양극으로 향하는 것을 음이온이라 한다. 양이온은 그 원자의 위쪽에 「+」 또는 「·」을, 음이온은 「-」 또는 「’」를 붙여서 표시.

이온결정 ionic crystal

양이온과 음이온이 결합하여 규칙적으로 집합해서 이루어져 있는 결정. 이 결합을 이온결합이라 부르는데, 양전하와 음전하 사이에 작용하는 정전인력에 의하여 결합하는 화합결합의 일종이다. 이온이 지니는 전기적 인력은 공간의 어느 방향으로도 똑같으며, 고르게 작용하므로 양이온과 음이온은 서로 가급적 많이 모여서 결정이라는 집합체를 이룬다. Na⁺와 Cl^-로 이루어지는 염화나트륨(식염)은 대표적인 이온결정. 일반적으로 금속의 염류는 이온 결정을 이루는 것이 많다.

이온결합 ionic bond

음이온과 양이온이 정전기적으로 서로 끌어당겨서 이루어지는 결합. 전자가 하나의 원자에서 다른 원자로 옮기는 데 필요한 에너지가 작기 때문에 생긴다. 예컨대, 염소원자가 전자 1개를 여분으로 얻어서 생기는 염화물 이온 Cl^-와 나트륨 원자가 전자 1개를 잃어서 생기는 나트륨 이온 Na⁺에서, 이온 결합에 의한 화합물로서 염화나트륨 NaCl이 생긴다. 이런 종류의 화합물에는 분자도 존재하지 않는다고 생각해도 된다. 일반적으로는 규칙적인 이온의 배열을 가지며, 단단하고 비교적 녹는점이 높은 결정(이온 결정이라고 한다)으로 되어 있다.

이온교환수지 ion-exchange resin

합성 고분자의 그물코 모양의 구조를 가진 수지에 양이온과 교환하는 H⁺를 가진 술폰산기 (-SO₃H), 카르복시기 (-COOH), 페놀기 (-OH)를 붙인 것이라든가, 음이온 교환을 위한 아미노기 (-NH₂), 치환아미노기 (-NR₂) 등을 붙인 것. 입상의 수지가 든 관에 수용액을 통하게 하면 수용액 속에 있는 양이온이나 음이온이 수지가 지니는 H⁺나 OH^-와 대체된다. 물의 정제, 이온의 추출 등에 쓰이며, 또 수지 자체가 고체인 산·염기이므로 중화작용, 촉매작용, 항균성작용 등을 보인다.

이온반응 ionic reaction

물질이 이온의 형태로 하는 화학반응. 수용액 속에서의 전해질의 반응은 이온반응인데, 예컨대 염화나트륨 (NaCl)과 질산은 (AgNO₃)을 수용액 속에서 반응시키면, 먼저 두 물질이 전리하고, Ag⁺ + Cl^- → AgCl의 이온반응을 하여 염화은의 침전이 생긴다. 이온반응이 진행되는 정도는 각 물질의 전리도(용액 속에서 전리해 있는 비율)나 용해도에 따라 결정된다. 유기화학반응에서도, 예컨대 벤젠이 니트로화할 때, C₆H₆ + NO₂⁺ → C₆H₅NO₂ + H⁺와 같이, 반응의 도중에서 이온이 관계하는 것으로 알려져 있다. 이온 사이의 반응으로서 나타낸 반응식을 이온식 또는 이온반응식이라 부른다.

이온화경향 ionization tendency

금속이 용액속에서 양이온이 되는 경향의 크고 작음에 따라서 금속 원소를 배열한 것. 전기화학열, 이온화열이라 부르는 수도 있다. 주요한 금속을 이온화경향이 큰 차례로 배열하면, Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au가 된다. 2종의 금속을 극으로 하여 전지를 만들 때에는, 이온화 경향이 작은 쪽이 양극이, 큰 쪽이 음극이 된다. 금속 M₁을 전해질 용액에 넣었을 때, 용액 속의 다른 금속 이온 M⁺₂로 치환하는 반응 M₁ + M₂⁺ ↔ M₁⁺ + M₂가 오른쪽 방향으로 나아가는 것은, 이온화 경향이 M₁ ＞ M₂인 경우이다. 예 황산구리가 용액 속에 철로 된 못을 넣으면, 구리가 석출하고 철이 녹는다. 이것은 M₁이 철, M₂가 구리인 경우이다. 금속이 엷은 산에 녹아서 수소를 발생하는가 어떤가 등은 이온화 경향에 의하여 크게 좌우되는데, 수소 H보다 이온화 경향이 클수록 수소를 발생하기 쉽다. 또 이온화 경향이 큰 금속은 산화되기 쉽다. 표준전극전위의 값을 쓰면 이 경향을 정량적으로 나타낼 수가 있다.

이중결합 double bond

분자속의 2개의 원자가 2개의 결합의 방법으로 결합해 있을 때, 그 결합을 2중결합이라 부르고, 2개의 선(=)으로 나타낸다. 하나의 σ(시그마)결합과 하나의 π(파이)결합으로 이루어진다. 예컨대, 산소 원자 O와 탄소원자 C의 결합 방법의 수는 각각 2와 4인데, 그들 원자로 이루어지는 산소 분자 O₂와 이산화탄소 분자 CO₂의 구조는 각각 O=O, O=C=O와 같이 나타내진다. 이들 분자의 원자 사이의 결합이 2중 결합이다. 또 탄소 원자 C와 수소 원자 H(결합의 손의 수는 1)로 이루어지는 에틸렌 분자 C₂H₄는 C와C 사이에 2중결합이 존재한다.

 이차전지 secondary battery

방전한 전지에 외부에서 전기에너지를 주어서 충전하여 기전력을 낳는 반응에 관련된 물질을 재생시켜서, 되풀이 사용할 수가 있는 전지. 축전지와 같다.

인화점 flash point

공기 속에서 가연성의 증기를 내고 있는 액체나 고체의 가까이에 작은 불씨를 접근시켰을 때 불이 붙는 현상을 인화라 하는데, 인화점은 물질마다 일정하다. 인화는 공기와 섞인 가연성 증기가 타는 것인데, 인화점의 온도에 있는 액체나 고체에서는, 그 표면 가까이의 증기의 농도는 탈수 있는 한계(폭발 하한계라 한다)의 상태에 달해있다. 그런데 인화점에서는 증기의 양이 적어서 보통은 한번 붙은 불이 꺼져버린다. 불이 계속 타기 위해서는 인화점보다 조금 높은 온도로까지 올라가야만 한다. 그 최저 온도를 가리켜 연소온도라 부르는 수가 있다. 그리고 온도가 올라가서 증기 농도가 너무 높아지면 공기가 부족하여 인화하지 않게 된다. 인화는 상한(폭발 상한계)의 온도를 상부 인화점이라 부른다. 또한 불씨 없이 자연적으로 불이 붙는 온도는 발화점이라고 한다.
  【참고】 인화점: 가솔린 약 -45℃(혼합비율에 따라 달라진다), 이황화탄소-25℃, 아세톤 -18.7℃, 벤젠 -11.1℃, 플루엔 4.4℃, 등유 50℃, 나트탈렌 80℃

임계점 critical point

물을 밀폐한 용기에 넣고 가열하면 물은 증발하여 용기 속의 상부에 포화한 수증기가 모인다. 온도를 올렸을 때, 물과 포화수증기의 밀도가 어떻게 변하는가를 보면 물은 팽창하여 밀도가 줄고, 수증기는 압력이 증가하여 밀도가 커지므로, 그 차는 감소한다. 374.2℃에서 마침내 밀도의 차는 없어져, 물과 수증기의 구별이 지어지지 않게 된다. 같은 형상은 물에 한정되지 않고, 모든 물질에서 일어난다. 임계점에서의 물질의 상태를 임계상태, 그 때의 온도·압력을 각각 임계온도, 임계압이라 부른다. 임계점보다 고온에서는, 기체를 아무리 압축하더라도 액화하지 않는다.
  【참고】 여러 가지 물질의 임계점 : 암모니아 132.4℃, 염소 144.0℃, 산소 -118.8℃, 질소 -147.2℃, 수소 -239.9℃, 헬륨 -267.9℃

자기부상 magnetic levitation

자기적인 인력과 반발력을 써서 물체나 차체를 지표에서 뜨게 하는 것. 코일을 단락하여 지상에 늘어놓은 위를 강력한 초전도자석을 실은 차체를 달리게 하면 코일 속에 유도전류가 흐르는 데, 이 전류에 의한 자기장과 초전도 자석 사이에 작용하는 반발력을 이용하는 것과 철 레일 밑에 놓은 전자석의 인력을 이용하는 방식이 있다.

자외선 ultraviolet radiation

파장이 보라색 빛보다 짧고, X선보다 긴 전자기파(400∼1㎚). 보통, 근자외선(400∼300㎚), 원자외선(300∼200㎚), 진공자외선 또는 극단자외선(200∼1㎚)의 셋으로 나뉘어진다. 태양은 강력한 자외선 방사원인데, 대기 속의 오존이 290㎚ 이하의 자외선을 거의 흡수하므로, 근자외선만이 지표에 도달한다. 또 진공자외선은 공기 속의 산소나 질소 분자에 의하여 강하게 흡수되어, 진공용기 속에서 연구되므로 이 이름이 붙었다. 자외선은 강한 광전효과를 나타내며, 또 화학반응을 일으키는 힘도 강하다.

자유전자 free electorn

원자로부터 해방되어서 자유롭게 돌아다닐 수가 있는 전자·원자 1개 속에는 원자번호와 같은 개수의 전자가 있는데, 그 대부분은 원자핵과의 사이의 전기적 작용에 의하여 원자 속에 묶여 있다. 원자가 모여서 금속이 되면 원자 사이의 상호작용에 의하여 각 원자의 가장 바깥쪽에 있는 원자가전자가 해방되어서 금속 속을 돌아다니는 자유전자가 된다. 따라서 1㎥의 금속의 자유전자의 수는, (원자가) × (원자의 수/㎥)가 된다. 예컨대, 구리에서는 8 × 10²⁸/㎥의 자유전자가 있다. 금속이 전기나 열을 전하기 쉬운 것은, 자유전자가 전하나 열운동의 에너지를 운반하기 때문이다. 반도체에서는, 불순물 원자의 둘레에 느슨하게 묶여 있는 전자가 열운동에 의하여 해방되어서 자유전자가 된다.

잠열 latent heat

물질의 상태가 기체와 액체, 또는 액체와 고체 사이에서 변화할 때, 흡수 또는 방출하는 열. 예컨대, 얼음이 녹아서 물이 될 때 둘레에서 열을 흡수하고 거꾸로 물이 얼어서 얼음이 될 때에는, 같은 양의 열을 방출한다. 이와 같은 경우, 열의 출입이 있더라도 온도는 변하지 않으므로 이 열을 잠열이라 부른다. 온도를 올렸을 때에 생기는 변화에서는 잠열의 흡수가, 반대의 변화에서는 잠열의 방출이 일어난다. 알코올을 피부에 대었을 때 차게 느껴지는 것은 알코올이 기화할 때 피부로부터 잠열을 빼앗기 때문.

적외선 infrared radiation

W. 허셸이 태양 스펙트럼 속에서 발견한 가시광보다 장파장측의 전자기파. 현재는 파장이 적색광보다 길고 극초단파보다 짧은 전자기파 0.75㎛∼0.1㎜)를 적외선이라 부른다. 파장 구분은 그다지 명확하지 않은데, 보통 근적외선(0.75∼2.5㎛), 중간적외선(2.5∼25㎛), 원적외선(25㎛∼0.1㎜)의 세 가지로 나뉘어진다. 적외선은 물질에 흡수되기 쉬워 그 온도를 상승시키므로, 열선이라 부르는 수도 있다. 적외용 사진 필름, 암시관을 쓰면, 야간 또는 안개를 통하여 육안으로는 보이지 않는 물체의 영상, 물체의 표면 온도 분포 등을 얻을 수 있다.

적정 titration

용액 속의 어떤 성분의 양(농도)을 알기 위한 측정법. 측정하고자 하는 용액을 피펫으로 비커에 일정량을 받아서, 이것과 반응시키는 표준 용액(농도를 정확히 알고 있는 용액)을 뷰렛에 넣고 소량씩 적가해간다. 반응이 완결한 점은 용액에 첨가한 지시약이 색의 변화라든가, 형광의 발생 등으로 알 수가 있다. 뷰렛의 눈금을 읽음으로써 사용한 표준 용액의 양을 알 수 있어, 이 값으로 측정 용액 중의 성분의 양(농도)을 계산한다. 측정 때에 일어나는 반응의 종류에 따라서, 중화적정, 침전적정, 산화환원적정 등으로 나뉘어진다. 적정에는 각각 적당한 지시약을 선정해서 쓴다.

전기분해 electrolysis

전해질 수용액 또는 용융 전해질에 음·양 두 전극을 넣으면 전해질이 분해하여 양극상에 분해 생성물을 발생하는 현상. 전해분석·염소 및 가성소다의 제조 및 전광 전주·전기야금 등에 사용

전성 malleability

해머로 두들기거나, 롤로 압연하는 압축력에 의하여 물체가 소성변형을 하는 성질. 소성변형을 하기 쉬운 물체는 전성이 있다고 말한다. 전성이 있는 재료는 연송도 있는 것이 보통인데, 전연성이라는 표현도 있다. 금속 조직이 균일하고 미세한 결정립으로 이루어지는 재료는 불균일하고 조대한 결정립으로 된 재료보다 전연성이 많다. 금·주석 등의 금속은 전성이 많아, 얇은 박으로 만들 수 있다. 많은 금속은 가스(산소·수소·질소 등)를 흡수하면 전,연성을 잃는다.

전이원소 transition elements

하나의 원자가 가지는 전자는 그 원자번호와 같은 수만큼 있는데 , 몇 개의 전자궤도를 안쪽부터 차례로 차지하고 제각기 돌고 있다. 그런데 어떤 원소의 원자에서는 주기율표에서 하나 앞의 원소보다 전자의 수가 하나 늘어날 때, 이미 채워져 있는 전자궤도의 안쪽 궤도에 전자가 들어가 있다. 이와 같은 원소를 전이원소라 한다. 전이원소는 주기율표의 3A∼1B족의 전부인데, 안쪽 전자궤도가 완전히 채워진 2B족(아연족)을 포함하는 수도 있다. 3A에는 란타노이드, 악티노이드라 불리는 그룹이 있는데, 이것들은 특히 내부전이 원소라 불린다. 우리에게 친근한 철·코발트·니켈·크롬 등의 금속은 전이원소인데, 화합물은 색이 있는 수가 많고 또 몇몇 안정된 산화 상태를 취하는 수가 있다. 예컨대, 철이나 코발트는 +2가오 +3가가 안정. 전이원소는 모두 금속원소이므로, 전이원소가 이루는 단체는 전이금속이라고도 불린다.

전자 electron

음의 전하를 가진 소립자의 일종. 전하의 크기는 -1.602×10^-19, 정지해 있을 때의 질량은 9.109×10^-31㎏이다. 이 전하의 절대값은 이른바 소전하(e)라 불리는 것으로, 양성자의 전하와 같다. 전자와 양성자·중성자와 함께 물질을 구성하는 기본 요소인데, 양성자·중성자가 약 10^-15m라는 크기를 가진 데 대하여, 전자는 크기가 없는 점상의 입자라 생각되고 있다. 물질 중 보통으로 존재하는 전자는 음의 전하를 가지는데, 1932년, 엔더슨에 의하여 우주선 속에 양의 전하를 가진 전자가 발견되어 양전자라 이름 붙여졌다. 양전자는 물질 속에는 존재하지 않는데, 고에너지의 γ(감마)선이 물질에 닿으면 전자와 쌍이 되어 생기는 수가 있다. 또 보통, 인공방사성 원소는 일정한 수명 후 다른 원소로 괴변하는데, 그 때 양전자가 방출되는 수도 있다. 전자는 원자핵과 함계 원자를 이룬다. 워자번호 Z인 중성 원자는 소전하의 Z배의 양전하를 가진 원자핵과 Z개의 전자로 이루어져 있는데, 양·음전하는 서로 상쇄하므로 전하는 밖으로 나타나지 않는다. 전자의 수가 Z와 서로 다른 원자는 이온이라 불리는데, 양 또는 음으로 대전해있다.

전지 "cell, battery"

일정한 회로에 전류가 통하도록 극 사이에 지속적으로 전위차를 일으키는 장치. 화학전지·열전지·광전지·원자력전지로 대별된다. 보통 화학전지를 의미하며, 화학변화로 인한 두 종류의 금속과 용액 사이의 전위차를 이용한다. 두 극 사이의 전위차를 전지의 기전력이라 하며, 사용 물질에 따라 일정하다. 충전이 불가능한 1차 전지(건전지·다니엘전지·루클란세전지·중크롬산전지 등)와 충전이 가능한 2차전지(축전지)로 구별된다.

전하 electric charge

소립자·이온·물체 등이 지니는 전기. 또 전하의 양, 즉 전기량도 전하라고도 부른다, 전하는 플러스·마이너스의 부호와 크기를 지니는데, 단위는 쿨롬(C)이다. 전자의 전하는 마이너스이므로 이것을 -e라고 하면, 양성자의 전하는 e이고, 중성자의 전하는 0이라는 식으로, 모든 소립자의 전하는 e, 0,-e의 어느 하나이다. 따라서 이것들의 모임인 원자핵·이온·물체가 지니는 전하는 e의 정수배이다. e를 소전하라 부른다

전형원소 typical element

주기율표에 의하여 원소를 분류하는 방법의 하나로서, 전형원소와 전이원소로 나누는 수가 있다. 1A, 2A, 3B∼7B, 0족에 속하는 원소가 전형 원소로서, 전형금속 원소에서는 원자핵을 둘러싸는 전자의 궤도 중 안쪽의 궤도가 완전히 전자로 채워지고, 가장 바깥쪽의 궤도에 들어 있는 전자의 수는 그 원소의 족의 숫자와 같다. 예컨대, 2A족에서는 2개, 3B족에서는 3개이다.

절대영도 absolute zero point

이론상 그 이하의 온도는 생각할 수 없는 최저온도. 절대온도의 0K, 섭씨 온도로는 -273.15℃에 해당한다. 물체는 모두 많은 원자나 분자가 모여서 이루어져 있는데, 이들 미시적인 입자는 난잡한 열운동을 하고 있다. 열운동은 저온일수록 조용해진다. 이 운동이 완전히 정지하고, 물체 전체가 가장 에너지가 낮은 상태로 안정되는 것이 절대 0도이다. 그리고 절대0도에서는 엔트로피가 0이 된다. 이것을 열역학의 제3법칙이라 한다.

절대온도 absolute temperature

열역학의 법칙에 따라서 정의되는 온도. 열역학적 온도라고도 부른다. 절대 온도의 단위를 켈빈(K)이라 하는데, 물의 3중점의 절대온도를 273.16K라 정의한다. 열역학에 의하면 물체를 가열하면 그 엔트로피는 증대한다. 열량 Q를 천천히 더했을 때의 엔트로피 중대량을 ΔS라 하면, 절대온도 T와의 사이에 ΔS = Q/T의 관계가 성립한다. 이 관계를 써서, 임의의 온도는 개개의 물질의 성질, 예컨대 수은의 열팽창 등을 이용하지 않고, 가역기관(카르노사이클)의 이론으로 구할 수 있다. 켈빈은 국제단위계(SI)의 기본단위의 하나로, 한 눈금의 크기는 섭씨온도와 같고 t℃와 TK의 관계는 T=t+273.15가 된다. 통계역학에 의하면, 절대온도는 물질을 구성하는 원자나 분자의 열운동의 격렬한 정도를 나타낸다. 절대온도의 0K는 열운동이 완전히 정지했을 때를 말하며, 그보다 낮은 온도는 존재하지 않는다.

절연체 insulator

전기 또는 열의 부도체. 전기 또는 열의 유통을 막는 데에 쓰인다. 전기에는 도기·자기·베틀라이트·운모·파이버·고무·비닐·기름 따위를 사용한다. 보통의 온도 또는 저온용에는 코르크·파이버 따위가 사용되며 고온용으로는 아프베스트·찰흙·벽돌 따위를 사용한다.

정비례의 법칙 law of definite proportions

하나의 화합물을 이루고 있는 성분원소의 질량의 비는 일정하다는 법칙. 성분비 일정의 법칙이라고도 한다. 1799년에 프랑스의 프루스트가 인공적으로 합성한 탄산구리와 천연의 탄산구리는 조성이 같다는 것을 발견해 이 법칙을 제창하였다. 이 법칙이 들어맞지 않는 화합물도 많다.

정색반응 color reaction

화학변화의 결과 여러 가지 색을 띠는 반응. 전분액에 요드를 가하면 자색이 나타나는 것이 그 예이다. 분석하려는 물질의 양과 특정의 시야에 의한 발색의 농도에는 일정한 관계가 있기 때문에 색이 비교적 안정하여 변화하지 않는 경우에는 정색반응을 이용해 물질의 정량분석을 할 수도 있다.

졸 sol

물이나 유기용매 등의 액체에 콜로이드 입자가 균일하게 흩어져서 이루어진 콜로이드. 콜로이드 용액이라고도 부른다. 졸은 냉각시키거나 약품을 가하거나 하면, 유동성을 잃고 겔이 되는 수가 있다. 한천의 수용액이 식어서 <우무>가 되는 것은 그 예이다. 또 연기나 안개처럼, 콜로이드 입자가 기체 속에 떠서 이루어진 콜로이드를 에어로졸이라 부른다.

주양자수 principal quantum number

원자의 중심에는 원자핵이 있고, 그 둘레를 원자번호에 상당하는 수의 전자가 돌고 있다, 라고 모형적으로 생각할 수 있다. 전자는 원자핵을 여러 겹으로 둘러싸고 전자궤도를 이루며, 각각의 궤도상을 도는 전자의 상태는 양자수라 부르는 몇 종류의 불연속인 양으로 결정된다. 그 중 전자의 에너지를 결정하는 것이 주양자수 n인데, n = 1, 2, 3, …인 정수이다. n이 정수이므로 그것으로 결정되는 전자의 에너지도 n이 클수록 불연속으로 증가한다. 또 n이 큰 전자일수록 원자핵에서 먼 궤도를 돌고 있다.

중성 neutral

① 산성도 염기성도 아닌 상태. 예를 들면, 물 H₂O는 해리해 있는 수소 이온 OH^-의 농도가 균형을 이루고 있으므로 중성이다. 물질을 수용액으로 만들 경우에 물과 같은 정도의 H⁺의 농도(따라서 OH^-의 농도)를 가진 상태, 즉 실온에서 pH = 7의 상태를 말한다. 또 물질의 화학조성상, 해리의 가능성이 있는 H⁺나 OH^-을 여분으로 갖지 않은 경우에 쓰이는 수도 있다.
② 전기적으로 음·양의 전하가 서로 상쇄하여 전하를 갖고 있지 않은 경우에도 중성이라 한다.

중성자 neutron

소립자의 하나. 원자는 90종류(원소라 부른다) 이상이 있는데, 모두 원소마다 일정한 크기의 양의 전하를 가진 원자핵과 일정한 수의 전자로 이루어져 있다. 그리고 원자핵을 이루고 있는 것이 양성자와 중성자이다. 예를 들면, 수소원자의 99.985퍼센트는 경수소라 불리어, 양성자 1개만으로 중성자가 없는 원자핵을 가지는데, 나머지 0.015퍼센트는 중수소라 불리어, 양성자 1개와 중성자 1개로 이루어진 원자핵(중양성자라 부른다)을 가진다. 일반적으로 말하면, 원자핵이 무거워질수록 중성자의 수는 증가한다. 예컨대, 우라늄 238의 원자핵에는 92개의 양성자와 146개의 중성자가 들어 있다.
  1932년에 영국의 채드윅에 의하여 발견되었으며 중성자의 질량은 양성자와 거의 같은데, 정밀하게 말하면 아주 근소하게(0.14퍼센트) 무거우며, 전기를 가지고 있지 않으나, 자기모멘트라 불리는 작은 자석의 성질을 가지고 있다. 중성자를 원자핵 밖으로 꺼내면 약 15분이면 붕괴하며, 양성자와 전자와 유트리노라 불리는 입자로 변해버린다.
  무거운 원자핵은 많은 중성자를 포함하고 있기 때문에, 우라늄이나 플루토늄 등의 원자핵이 2개의 가벼운 원자핵으로 분열할 때, 상당한 중성자가 남는다. 이 때문에 대량의 우라늄이 계속 핵분열하고 있는 원자로 속에는 대량의 중성자가 있다. 원자로를 덮고 있는 두꺼운 콘크리트 벽에 작은 구멍을 냄으로써, 실험에 쓰는 중성자를 꺼낼 수가 있다.

중합 polymerization

어떤 화합물 분자가 두분자 이상 결합하여 보다 큰 분자가 되는 반응. 이중 결합, 삼중 결합을 가진 화합물이 분자 속의 π(파이)결합을 분자간의 σ(시그마)결합으로 바꿈으로써, 분자간에 화학결합을 이룬다. 아세트알데히드 CH₃CHO가 3분자 중합하여 파라알데히드가 되거나 에틸렌이 폴리에틸렌이 되는 반응도, 중합이다. 고분자화학에서 중합하는 분자의 수가 몇 천이라는 경우를 가리키는 수가 많다. 이 때 한 종류의 분자 A가 AAA와 같이 배열하는 수도 있고, AB 두 종류의 분자가 ABAB 또는 AAABBB와 같이 중합하는 수도 있다. 후자를 공중합이라 한다.

중합체 polymer

중합반응에 의하여 만들어진 큰 분자. 폴리머라고도 부른다. 원료인 분자를 단량체(모노머), 두분자의 중합체는 이량체(다이머), 삼분자는 삼량체(트리머)라 한다. 수개∼십수 개의 중합체를 올리고머라 부른다. 단량체를 수 백, 수 천 중합시킨 중합체도 있다. 또 탈수축합하여 분자가 결합의 사슬을 뻗는 중축합한 고분자를 종합체라 부르는 수도 있다.

중화 neutralization

① 산과 염기가 과부족 없이 반응하여, 염과 물이 생기는 것. 예컨대, 염산과 수산화나트륨이 반응하여 중화하면 식염과 물이 생기는데, 그 반응식은 HCl + NaOH → NaCl + H₂O가 된다. 또 염화수소 가스와 암모니아의 반응으로 염화암모늄이 생성하는 경우 등과 같이, 염이 생기고 물이 생성하지 않는 수도 있다. 이와 같은 중화반응은 반응속도가 크고, 다량의 열을 발생한다는 특징이 있다.
② 전자나 이온을 주고받음으로써 물체 속의 전하의 총합이 제로가 되는 것.

중화적정 neutralization titration

중화반응이 이용하는 적정. 알아보고자 하는 시료가 산성일 때는 염기성 물질를 염기성인 때는 산성 물질를 표준액으로 사용하며 적정한다. 반응의 종점(꼭 중화한 점)은 중화지시약을 써서 결정하고, 이 때까지 필요로 했던 표준액의 체적으로 시료용액 중의 산 또는 염기의 양을 계산한다.

증기압 vapor pressure

  ① 고체나 액체에서 발생하는 증기가 보이는 압력.
  ② 일정 온도에서 액상 또는 고상과 평형에 달했을 때의 증기압, 즉 포화 증기압을 말한다.

증류 distillation

액체를 가열하여 증기를 발생시키고, 그 증기를 식혀 다시 액체로 만들어 정제 또는 분리하는 일. 목적에 따라 여러 가지 장치가 쓰이나 보통 실험실에서는 증류플라스크·리비히 냉각기 및 받침그릇을 사용한다. 끓는점이 비슷한 2종 이상의 혼합액체를 분리할 때에는 분류를 하고, 높은 온도에서 분해하기 쉬운 것은 진공증류 또는 수증기증류를 한다.

증류수 distilled water

증류기로 증류하여 정제한 물. 보통의 증류로 얻은 물의 비저항은 0.2MΩ·cm 정도이다. 순도가 높은 증류수를 얻는 데에는 석영 유리제의 증류기를 써서 저온으로 여러 번 증류를 되풀이 하거나 이온 교환수지로 처리한 물에 과망간산 칼륨을 가하여, 석영 유리제 증류기로 증류하여 만든다. 끓는점 이하의 온도에서 증발시켜, 냉각시킨 다음에 얻는 방법도 있다(서브보일링법). 증류수는 각종 시험액, 제제 등에 쓰인다.

증발 "evaporation, vaporization

액체 또는 고체의 표면에서의 기화현상. 고체의 경우에는 특히 승화라고 하며, 액체가 내부로부터 기화할 경우를 비등이라고 한다. 증발은 온도가 일정하면 그 증기압이 포화증기압에 달할 때까지 진행되어 평형상태를 이룬다. 화학 공업에서 용액을 가열함으로써 농축하거나 또는 정질을 정출시키는 조작을 증발이라고 부르고 있다.

지방산 fatty acid

쇄상으로 연결된 1가 카르복시의 총칭. 글리세린과 결합하여 유지의 주성분을 이룬다. 유리산·염·에스테르로서 동식물계에 널리 분포, 일반적으로 무색의 액체 또는 고체이며 알코올이나 에스테르에 잘 녹는다. 고위의 것은 에스테르로서 지방 또는 납을 구성, 비누의 원료로 쓰인다.

진공방전 vacuum discharge

전극을 봉입한 유리관에 기체를 넣고, 기체의 압력을 1000Pa(파스칼) 정도까지 내려, 전극에 수 천∼수 만V의 전압을 걸면 기체에 전류가 흘러 관 속이 빛나기 시작한다. 이와 같은 저압기체를 통해서 일어나는 방전을 진공방전이라 한다. 기체의 발광은 양이온이나 전자가 높은 전압에 의하여 이동할 때 기체분자나 원자와 충돌하여 빛을 발하게 하기 때문이다.

질량 mass

물체가 힘을 받았을 때에 속도 변화가 잘 되지 않는 정도. 즉, 그 물체의 관성의 크기를 나타내는 양은 작용한 힘을 가속도(속도 변화의 비율)로 나눈 값을 말하며, 물체에 고유한 양이다. 만유인력의 법칙에 의하면, 물체에 작용하는 중력은 그 물체의 질량에 비례하므로, 표준물체(킬로그램 원기)에 작용하는 중력을 비교하여 질량을 구할 수가 있다. 그런데 관성의 크기를 나타내는 질량과 중력을 비교해서 구하는 질량과는 원리적으로 구별되므로, 그 점을 강조하는 경우에는 전자를 관성 질량, 후자를 중력 질량이라 부르고 있다. 천칭에 의한 질량 측정에서는 중력질량이 측정된다. 관성 질량과 중력 질량이 일치한다는 것은 정밀한 실험에 의하여 확인되어 있다. 질량의 단위는 킬로그램(㎏), 그램(g) 등으로 주어진다.

질량보존의 법칙 law of conservation of mass

화학반응 등에서 물질이 변화하더라도, 그 전후에서 물질의 전 질량에는 변화가 없다는 법칙. 물질불멸의 법칙이라고도 한다. 예컨대, 염산에 석회석을 넣으면 이산화탄소가 발생한다. 이 이산화탄소가 공기 속으로 달아나 버리면, 그 질량만큼 나머지 물질의 질량은 줄지만, 이산화탄소의 질량까지 포함시켜서 생각하면 질량은 반응의 전후가 같다. 아인슈타인의 상대성원리에서 물질과 에너지 사이에는 상호변환이 가능하다는 것이 밝혀 진 후 이 법칙을 엄밀하게는 성립하지 않지만, 보통의 화학반응에서는 기초적인 법칙이다. 물질의 질량과 에너지를 같은 것으로 생각한다면, 이 보존법칙은 지금도 성립한다.

질량수 mass number

원자의 중심에 있는 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있다. 양성자의 수(원자 번호)를 Z라 하고, 중성자의 수를 N이라 했을 때, 양자의 합(A = Z + N)을 그 원자의 질량수라 한다. 질량수가 같고, 원자 번호가 다른 원자를 동중원소(同重元素)라 부른다. 예컨대, 칼슘 Ca(Z = 20, Z = 40)과 아르곤 Ar(Z = 18, A = 40)이 동중원소이다. 또 원자 번호가 같고, 질량수가 다른 원소는 동위원소(同位元素)이다.

질소순환 nitrogen cycle

지구상에는 여러 종류의 유기 또는 무기의 질소 화합물이 존재하는데, 이것들이 상호 연관을 가지고 변천해가는 현상. 질소고정생물에 의해 분자상태의 질소로부터 암모니아태로 변한 질소는 유기태로 동화되어 생물체를 구성한다. 이것은 다시 동물의 먹이로 되어 별개의 단백질로 되고 또는 무기화 되어 생물권 내에서 순환, 탈질 작용으로 분자상 질소로 돌아간다.

착염 complex salt

이온이 되어 있는 착체, 즉 착이온을 함유하고 있는 염. 예컨대, ｜Co(NH₃)₆｜Cl₃는, 양이온의 ｜Co(NH₃)₆｜³⁺ 와 3개의 음이온 Cl로 이루어져 있는 착염인데, 이 중 ｜Co(NH₃)₆｜³⁺는 코발트이온의 둘레에 NH₃가 6개, 정8면체형으로 배위해 있는 착이온이다. 또, K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O는 4개의 양이온 K⁺ 와 음이온인 [Fe(CN)₆]^4-로 이루어져 있는 착염으로, [Fe(CN)₆]^4-는 철이온의 둘레에 CN^-가 6개, 정8면체형으로 배위해 있는 착이온이다

착이온 complex ion

코발트나 철은, Co³⁺라든가 Fe³⁺와 같이 3가의 양이온으로서 수용액 중에 존재할 수 있는데, 암모니아 NH₃나 시안음이온 CN^-와 만나면 즉각 화학반응하여, [Co(NH₃)₆]³⁺나 [Fe(CN)₆]^3-와 같은 이온형의 화합물을 형성한다. 이와 같은 이온은 착이온이라 불리고 있다. 착이온은 또한, 전하수 만큼의 다른 이온 염화물이온 Cl^-이나 나트륨이온 Na⁺과 간단히 반응하며, 전체적으로 중성인 화합물 [Co(NH₃)₆]Cl₃나 Na₃[Fe(CN)₆]를 형성한다. 이와 같은 화합물은 NaCl 등의 염과의 유사에서, 착염(錯艶)이라 불리고 있다.

천연가스 natural gas

지하에서 산출하는 가스(기체). 좁은 의미로는 가연성의 기체를 말하며, 불연성인 화산가스나 수증기등은 포함시키지 않는다. 유전지대에서 지하에서 나오는 천연가스는 메탄이 주성분이며, 에탄,프로판 등 파라핀계 탄화수소를 함유하는 것도 있다. 탄전지대에서 지하에서 나오는 주로 메탄으로 이루어지는 가스도 있다. 또 유전도 탄전도 없는 곳에서 지하수와 동시에 메탄가스가 분출하는 수도 있는데, 이것은 지하수 중의 유기물에서 세균 등의 작용으로 생성된 것으로 생각된다. 이것도 주성분은 메탄으로, 화학공업 원료나 연료로서 이용된다.

천연섬유 natural fiber

동식물(경우에 따라서는 광물)에서 얻어지는 가늘고 길다란 실 모양의 물질, 동물성 섬유의 대표적인 것으로는 양모·명주, 식물성섬유로는 면·마·목재섬유 등이 있다. 동물성 섬유는 주로 단백질, 식물성 섬유는 셀룰로오스로 이루어져 있다.

초경합금 cemented carbide

탄화텅스텐의 분말을 금속 코발트의 분말과 함께 잘 혼합한 다음 소결해서 얻어지는 소결합금. 높은 경도와 강한 인성(질김)을 아울러 갖추고 있다. 절삭공구, 내마모 공구, 초고압 발생용의 부품 등에 이용된다

초우라늄원소 transuranic elements

원자번호가 우라늄U(원자번호 92)보다 큰 원소. 모두 인공의 방사성원소인데, 현재에는 넵투늄 Np(원자번호 93)에서부터 109번 원소까지 만들어져 있다. 104번 원소부터 앞은 IUPAC(국제 순정 및 응용화학연합)에 의하여 라틴어의 수치표시에 의거한 명명이 제안되었다. 예를 들면, 104번은 운닐쿠아듐(기호 Unq), 105번은 운닐펜튬(Unp) 등이다.

초전도 superconductivity

어떤 종류의 금속의 전기저항은 저온에서 완전히 제로가 되는 현상. 이 현상을 전기가 비정상적으로 잘 흐른다는 뜻으로 초전도라 부른다. 1911년에 카멀링 오네스는 수은에서 이 사실을 발견하였다. 수은뿐만 아니라, 많은 금속과 합금에서 초전도가 발견되었다.
  보통의 금속에는 전기저항이 있으므로, 전류를 흐르게 하는 데에는 전압을 걸어야만 한다. 도선을 흐르는 전류 I와, 가하는 전압 V사이에는, 옴의 법칙 V = IR의 관계가 있다. R은 전기저항인데, 전류가 잘 흐르지 않는 정도를 나타내고 있다. 전기저항의 온도에 의한 변화를 알아보면, 온도가 내려감에 따라 차츰 작아진다. 그리고 예컨대 수은에서는, 절대온도 4.1K에서 갑자기 0이 되며, 그 이하의 저온에서는 전혀 저항이 없는 초전도상태가 실현한다. 도선으로 코일을 만들어, 단시간만 기전력을 주어서 전류를 흐르게 하면 보통의 금속이라면 전기저항에 의하여 전류는 곧 감소한다. 초전도상태의 금속(초전도체)인 경우에는, 일단 흐르기 시작한 전류는 언제까지나 계속 흐른다. 이것을 영구전류라 부르고 있다. 초전도가 되는 온도(이와 같은 온도를 전이점이라 부른다)는 물질에 따라서 다르다. 많은 금속에서는 절대온도로 수K 정도인데, 20K 전후의 전이점을 가진 합금도 있으며 또 전이점이 100K 전후로 두드러지게 높은 금속산 화물이 1987년에 발견되었다.
  초전도에는 여러 가지 이용법이 있다. 초전도체를 도선으로 하여 코일을 감고 전류를 흐르게 하면, 저항이 없어 전력을 소비하지 않는 강한 전자석(초전도자석)이 된다. 초전도전류가 자기장의 영향을 민감하게 받는 것을 이용한, 자기장의 정밀한 측정장치(초전도양자간섭계, SQULD<스퀴드>)도 실용화되어 있다. 이 밖에 일렉트로닉스의 소자, 에너지 저장 등에의 이용도 연구되고 있다. 초전도가 되는 전이점이 높은 물질의 연구에 의하여, 헬륨이 아닌 값싼 액체질소를 써서 초전도를 실현할 수 있게 되었다. 장차 상온에서 초전도가 되는 물질이 발견되면 이용가치는 더욱 높아질 것이다.

초전도세라믹스 superconductive ceramics

초전도의 성질을 보이는 세라믹스. 1911년에 네덜란드의 카멀링 오네스가 절대온도 4도(4K) 가까이 냉각한 수은에 초전도현상을 발견한 후에, 금속의 분야에서 초전도체의 탐색연구가 이루어졌으나 현저한 발전은 없었다. 그런데 1986년 스위스에서 뮐러와 베드노르츠가 란탄-바륨-구리산화물을 소결해서 만든 세라믹스에, 30K 이상에서 초전도의 가능성을 발견한 이래로, 초전도 세라믹스 특히 상온에서 초전도현상을 보이는 재료의 개발 전쟁이 활발해져 있다. 그러나 아직, 현상·이론의 양면에서 불명인 점이 많다. 반면, 실용화를 위한 연구는 각방면에서 급속히 진행되어, 초전도 세라믹스로 대전류를 통하게 하는 박막이라든가 세선 등의 제조법이 잇따라 발표되고 있다.

초전도재료 superconducting material

저온이 되면 전기저항이 제로가 되어버리는 초전도현상을 생기게 하는 재료. 최근까지, 초전도가 일어나는 최고온도는 주석화3니오브 Nb₃Sn 등의 약 -250℃ 였기 때문에, 값이 비싸고 번거로운 액체 헬륨에 의한 냉각이 필요하였다. 그런데 1986년 후반부터, 이트륨-바륨-구리산화물(YHa₂Cu₃O_7-x 등)과 같이 액체질소(-196℃)로 냉각하는 것만으로 초전도가 되는 고온 초전도물질이 잇따라 발견되어 앞으로 실온에서 초전도를 일으킬 수 있게 될 것이 기대되고 있다.

초합금 super alloy

가스 터빈용으로 개발된 가혹한 조건에 견딜 수 잇는 내열할금에 붙여진 말. 초내열합금을 뜻하며, 철·니켈·코발트를 각각 주성분으로 한다. 항공기의 제트엔진의 터빈 날개 등, 700∼1000℃의 고온에서 강도를 유지하는 것이 요구되는 데에서 쓰인다. 현재에는 니켈을 주성분으로 하는 합금이 주력인데, Cr 19퍼센트, Co 18퍼센트, Mo 4퍼센트 등을 함유하는 것이 그 대표이다.

촉매 catalyst

화학반응에 있어서 반응물질 이외의 것으로 스스로는 반응의 전후에 있어서 화학적인 하등의 변화를 일으키지 않고, 그 반응속도를 변화시키는 물질. 예를 들면, 수소와 산소는 아무리 혼합하여도 상온에서는 반응하지 않는다. 이때 백금혹을 존재시키면 강한 반응을 일으키게 된다. 그러나 백금혹 자체에는 아무런 변화도 없다. 이 경우 백금혹은 촉매로서 작용한 것이다. 촉매는 일반적으로 반응을 촉진시키지만 지연시키는 것도 있다. 전자를 양촉매, 후자를 음촉매라고도 한다. 또한 불균일계 촉매 외에 용액으로서 작용하는 균일계의 촉매도 있다. 촉매작용의 기구에 대해서는 대부분이 불명확하다.

추출 extraction

[Ⅰ] extraction 혼합물 중에서 목적의 물질을 용매에 녹여서 꺼내는 방법. 용매추출이라고도 부르는데, 물질의 분리법의 하나. 목적의 물질이 물 속에 녹아 있거나 분산해 있을 경우는, 적당한 용매를 가하고 흔들어, 용액으로서 꺼낸다. 또 고체의 혼합물인 경우는 속슬리 추출기를 써서, 흔합물을 용매에 담그고는 여과하는 조작을 되풀이하여, 목적하는 물질을 용액으로서 꺼낸다. 대두유와 같은 유지는 핵산 등을 용매로 하여, 대두(콩)에서 공업적으로 추출하여 정제한다.
[Ⅱ] sampling 통계에서, 모집단에서 표본을 뽑아내는 것.

축전지 storage battery

외부의 전원에서 받은 전기를 화학 에너지의 형태로 변화시켜 축적하여 두었다가 필요한 때에 재생시키는 장치. 보통 과산화연인 양극과 연인 음극을 묽은 황산의 전해액 속에 세워서 만드는 연축전지와 양극으로서 수산화 제1니켈, 음극으로서 철을 가성칼리 수용액 속에 대립시켜 만드는 알칼리축전지의 두 종류가 있다.

축합 condensation

2개 이상의 분자가 결합하거나 하나의 분자내의 2개소 이상이 결합하여 고리가 생기거나 하는 반응인데, 그 때 보통 수소·물 등의 간단한 분자가 떨어져나가는 것. 아세트산과 에탄올에서 물이 떨어져서 아세트산에틸이 생성되는 반응, 아세톤 3분자에서 1, 3, 5-트리메틸벤젠이 생성된다든가, 벤젠2분자에서비페닐이 생성되는 반응은 모두 축합이다. 아세트알데히드 2분자에서 알도올이 생성되는 반응도 축합인데, 이 때는 알도올 이외에 생성되는 분자는 없다. 나일론이나 베크라이트와 요소수지를 만들 때으 중축합 등, 고분자 공업에는 많이 볼 수 있는 반응이다.  

충전 charging

축전지나 콘덴서에다 방전할 때와는 반대의 전류를 외부 전원으로부터 흐르게 하여 에너지를 축적시키는 일. 정류기 또는 전동발전기 등에 의하여 교류를 직류로 바꿔서 충전한다.

측쇄 side chain

고리식유기화합물에서 가장 탄소수가 많은 탄소사슬나 주요 작용기 -COOH, -OH, -NH₂, -SO₃H를 가진 사슬을 주쇄라 하고, 거기에서 분지하는 사슬을 측쇄라 한다. 또 방향족 탄화수소의 벤젠 고리에서 나와 있는 탄소사슬도 측쇄라 부른다

침전 precipitation

일반적으로 액체중에 있는 미소한 고체가 밑으로 가라앉는 것. 화학적으로는 용액중의 화학변화에 의하여 생기는 반응생성물 또는 용액중의 용질이 포화되어 세립상, 때로는 솜덩이 같은 고체가 되어서 용액중에 나타나는 것을 말하며, 이때 생기는 물질을 침전물 또는 단지 침전이라고 한다.

치환 substitution

화합물 속에 함유되는 원자 또는 원자단이, 다른 원자 또는 원자단과 바뀌어 놓이는 반응을, 치환 또는 치환반응이라 한다.

친수콜로이드 hydrophilic colloid

물과 잘 어울리는 콜로이드 입자가 물 속에서 균일하게 흩어져서 이루어진 콜로이드 용액(졸), 녹말과 같은 고분자화합물의 수용액이라든가, 비누와 같은 계면활성제가 미셀을 이루고 녹아 있는 수용액은 대표적인 친수 콜로이드이다. 친수 콜로이드는 안정해 전해질을 조금 가해도 파괴되지 않지만, 다량의 전해질이나 알코올을 가하면, 콜로이드 입자가 모여서 침전해버린다.

케톤 ketone

카르보닐기 >C=O에, 알킬기 등 탄소원자를 포함하는 치환기가 붙은 화합물. 예컨대, 2개의 메틸기가 붙은 아세톤이나 2개의 페닐기가 붙은 벤조페논 등 케톤은 유기물과 잘 섞이며 아세톤 등은 물과 잘 섞이므로 용제로서 쓰인다.

콜로이드 colloid

보통의 분자보다는 크고 광학현미경으로 분간할 수 있을 정도로는 크지 않은 액체나 고체의 입자가, 다른 액체·고체, 또는 기체에 균일하게 흩어져 있는 상태. 또는 교질이라 한다. 콜로이드 중에 흩어져 있는 입자는 콜로이드 입자라 하며 크기(지름)는 대략 1∼500nm이다. 콜로이드 입자는 보통 원자나 작은 분자가 많이 집합한 것인데, 단백질이나 녹말과 같이 큰 분자(고분자)는 하나하나의 분자가 콜로이드 입자가 된다. 콜로이드의 대부분은 탁해 보인다. 이것은 콜로이드 입자가 가시광을 산란하기 때문이다.

퀴크 quark

양성자·중성자나 중간자 등 하드론이라 총칭하는 소립자를 이루고 있는 기본입자. 모두가, +2/3e (e는 전기 소량)라는 어중간한 전기량을 가지고 있다. 스핀은 1/2 이다. 양성자와 중성자는 쿼크 3개로 이루어지는데, 중간자는 쿼크와 반 쿼크의 2개로 이루어져 있다. 예컨대 업, 다운이라는 이름의 쿼크를 u, d로 나타내면, 양성자는 und, 중성자는 udd, π⁺중간자는 ud, π중간자는 du라는 구성을 가진다. 다만 u, d 는 각각 u, d의 반 쿼크이다. u, d외에 참c, 스트레인지s, 그리고 보텀 b등 이제까지 5종류의 쿼크의 존재가 확인되어 있는데, 모두 6종류가 있을 것으로 생각되고 있다. 미발견인 제6의 쿼크를 톱(t)이라 한다. 전하 +2/3e의 쿼크(u, c, t) 와 -1/3e 의 쿼크 (d, s, b)가 각각 쌍을 이루고, 3쌍이 모두 비슷한 성질을 가지고 있다. 렙톤(전자나 뉴트리노 등)은 3쌍 6종류 있는데, 쿼크와 렙톤은 같은 레벨의 기본 입자로 생각되고 있다. 1개의 쿼크가 단독으로 관측된 실험은 없다. 쿼크와 쿼크 사이에 작용하는 강한 상호작용을 다루는 양자색역학이라는 이론에 의하면, 쿼크 사이의 상호작용은 가까운 곳에서는 약하지만 먼 곳에서는 강해져, 그 때문에 쿼크 1개를 떼어놓을 수는 없는 것으로 알져져 있다.

크로마토그래피 chromatography

입상의 고체나, 고체에 함유시킨 액체의 일부에 시료를 놓고, 거기에 액체 또는 기체(전개제라 부른다)를 흐르게 하여 시료의 각성분을 이동시켜 각 성분의 이동속도의 차를 이용하여 혼합물을 분리하는 방법. 유리관(카람)에 탄산칼슘을 넣고, 에테르를 전개제로 하여 식물 색소를 분리하여, 클로로필이나 루테인 등의 유색흡착대 (크로마토그램)를 얻는 방법을 카람크로마토그래피라 하며 카람 대신에 여지를 쓰는 페이퍼 크로마토그래피, 실리카 겔의 박층을 붙인 유리판을 쓰는 박층 크로마토그래피, 전개제로 기체를 쓰는 가스 크로마토그래피 등이 있다. 물질 성분의 분리·정제·검출·정량 등에 이용된다.

탄화수소 hydrocarbon

탄소와 수소로 이루어져 있는 유기화합물의 총칭. 크게, 사슬화탄화수소와 고리탄화수소로, 또 포화탄화수소와 불포화탄화수소로 분류된다.

탈수 dehydration

① 화합물의 분자에서 물이 분리되는 반응을 말한다. 1개의 분자 속에서 물이 제거되는 경우는, 분자내 탈수반응이다. 에탄올에 진한 황산을 작용시켜서 에틸렌으로 만드는 반응은, 그 대표적인 예이다. 또, 카르복시산과 알코올로 에스테르가 생성할 때와 같이, 2개의 분자 사이에서 탈수반응이 일어나는 경우도 있다. 탈수제로서는 황산·인산·5산화인 등이 있다.
② 물질중에 혼합해 있는 수분을 제거하여 건조시키는 것을 말한다. 예컨대, 에탄올에 함유된 물을 제거하여 순수한 무수에탄올로 만드는 것도 탈수이다.

태양전지 solar cell

태양의 빛을 받아서 전기 에너지로 변환하는 장치. 일반적으로 실리콘 반도체의 pn접합부분이 쓰인다. 반도체가 빛을 흡수하면, 전자와 정공이 생긴다. 이전하가 pn접합부분에서 분리되어 기전력이 생긴다. 쓰이는 반도체는 이전에는 값비싼 단결정 실리콘이 주였는데, 현재에는 다결정 실리곤이나 아모르퍼스 실리콘을 사용한 값싼 태양전지가 실용화되어 있다. 실리콘이외의 반도체를 쓰는 태양전지도 연구되고 있다.

투석 dialysis

콜로이드 용액에서, 공존하는 이온이나 저분자물질을 분리 제거하는 조작. 전해질, 저분자 물질 등의 용질과 콜로이드 입자를 포함하는 수용액을, 용질은 투과하나 콜로이드 입자는 투과하지 않는 동물의 방광막이나 셀로판 등의 반투막주머니에 넣어서 흐르는 물 속에 두면 이온이나 저분자물질이 주머니 속에서 홀러나와 콜로이드 입자만을 포함하는 수용액이 얻어진다. 전기장을 밖에서 걸어 투속속도를 크게 하는 방법을 전기투석이라 하는데, 혈청·효소 등의 정제에 쓰인다. 또 이 원리를 이용하여, 신부전 환자의 혈액중에 고이는 유해한 저분자물질을 제거하는 치료를 투석요법이라한다. 반투막으로 만든 회로속에 혈액을 순환시켜 막외의 용매중에 유해물질을 확산시키는 치료를 인공투석이라 부르고 있다

틴달효과 Tyndall effect

먼지를 포함하는 공기나 콜로이드 용액 등의 속을 빛이 나아갈 때 빛의 통로가 빛나 보이는 현상. 틴달현상이라고도 부른다. 이것은 투명한 매질내에 있는 작은 입자가 빛을 산란하기 때문에 일어나며 담배 연기가 푸르게 보이는 것도 이 현상의 한 예이다. 영국의 틴달이 연구했으므로 이 이름이 붙었다.

파라볼라안테나 parabola antenna

포물선 모양의 반사기에 의하여 전파를 반사하여, 그 요점의 위치에 놓인 원에서의 전파를 효율적으로 1방향으로 방사시키는 안테나. 이 안테나를 전파의 수신에 사용하면 1방향에서 오는 전파만을 효율적으로 수신할 수가 있다. 빌딩의 옥상 등에 지름 수십cm에서 수m의 공기 모양의 파라볼라 안테나를 볼 수 있는데, 이 안테나로 전파를 송수신하여 무선통신을 한다. 또 천체에서 발해지는 매우 약한 전파를 수신하여 천체를 관측하는 전파망원경에도 쓰인다.

파라핀탄화수소 paraffin hydrocarbon

C_nH_2n+2의 일반식을 가진 포화쇄식 탄화수소. 메탄계 탄화수소 또는 알칸이라고도 부른다. 탄소원자 사이에 단결합 밖에 존재하지 않는다. 탄소수 n이 1인 것을 메탄, 2를 에탄, 3을 프로판, 4를 부탄, 5를 펜탄, 6을 헥산, 7을 헵탄, 8을 옥탄 등이라 부른다. 직쇄상의 것 (노르말 부탄 등으로 부르고 n-부탄이라 쓴다) 외에, 측쇄를 가진 이성질체가 있다. 직쇄상합물에서는 n이 커질수록 녹는점·끓는점·비중이 크다. 또, 같은 탄소수를 가진 이성질체에서는, 직쇄 쪽이 측쇄를 가진 것보다 끓는점이 높다. 물에는 거의 녹지 않는다.

파울리의 원리 Pauli's principle

스핀이 반정수 (1/2, 3/2, …)인 입자를 페르미 입지(페르미온)라 하는데, 동일한 페르미 입자는, 같은 에너지 상태로 2개 이상 들어갈 수는 없다는 원리. 또는 파울리의 배타율이라 한다. 이것은 파울리(1900∼58)가 1924년에 제창하였다. 양성자, 중성자나 전자는 페르미 입자로서, 파울리의 원리에 따른다. 각운동량이 L(h/2π) (h는 π플랑크 상수)인 원자의 경우, 각운동량의 성분은 2L+1개의 값을 취하며, 각각에 스핀의 성분이 서로 다른 2개의 상태가 가능하므로, 2(2L+1)개의 전자가 동일 에너지의 상태에 들어갈 수 있게 된다. 이 원리에 의하여, 원소의 주기율을 제대로 설명할 수가 있었다. 또 중간자나 광자와 같이 스핀이 정수인 입자는 보스 입자(보슨)라 하며 파울리의 원리를 따르지 않는다.

파인세라믹스 fine ceramics

도자기 등 보통의 세라믹스는 천연으로 산출되는 규산염을, 뉴세라믹스는 규산염 이외의 합성원료인 알루미나 등을 원료로한 반면에 매우 순도가 높은 산화물이나 천연으로 산출하지 않는 화합물(알루미나, 질화규소 등)을 합성하여 이것을 정밀한 방법으로 서브미크론의(1㎛ 이하의) 분말로 만든 후 형상을 만들어 소결한 세라믹스. 뉴 세라믹스가 성형에 점토나 장석을 써, 알루미나 등이 본래 지니는 내열성·내식성·절연성 등이 상실된 데 대하여, 파인 세라믹스는 성형에 유기물을 쓰기 때문에 소결 후에 남지 않으며, 원료가 지니는 특성이 손상되지 않는다. 특수한 성질을 지녀, 정밀·내열기계용, 정보·기능용, 생체용의 재료로서 널리 쓰이고 있다. 예컨대, 합성 다이아몬드는 절삭공구에, 절연성인 Al₂O₃는 IC 기판에 Sio₂는 광파이버에 쓰인다. 또 인공의 뼈나 이도, AI₂O₃ 등을 포함하는 세라믹스이다.

판데르발스힘 van der Waals force

분자 사이에 작용하는 인력의 일종. 2개의 중성인 분자가 비교적 떨어져 있을 때에도 작용하는 인력이다. 2개의 분자가 접근했을 때, 각각이 지니는 전자가 전기적인 반발을 함으로써 서로 피하면서 운동하기 때문에, 어떤 순간에는 하나의 분자의 +전하를 띤 부분과, 또 하나의 분자의 -전하를 띤 부분이 서로 마주 보아 약한 전기적 인력이 생긴다. 또, 원래 분자가 부분적으로 전기의 치우침(전기쌍극자라 부른다)을 갖는 데에 연유하는 인력도 있다. 판데르발스힘은 수소 결합보다 조금 작은 에너지를 갖는 약한 힘이지만, 분자나 원자단의 접촉면적이 커지면 강해져, 액체의 응집이나 접착 등에 중요한 작용을 한다. 헬륨이 -269℃까지 냉각되면 액화하는 것은 이 힘이 있기 때문이다.

패러데이의 법칙 Faraday's law

① 용액의 전기분해를 할 때에 성립하는 중요한 법칙으로, 1833년 패러데이가 발견하였다. 다음의 2가지로 이루어진다.
  1) 같은 물질은 전기분해할 때, 전해생성물의 양은 전기량(전류×시간)에 비례한다.
  2) 서로 다른 물질을 전기분해할 때, 같은 전기량에 의한 전해생성물의 양의 비는, 화학당량의 비와 같다. 바꾸어 말하면, 1그램 당량의 물질이 석출하는 데에 필요한 전기량은, 물질의 종류에 따르지 않고, 언제나 일정(96485쿨롬)하다.
② 패러데이가 발견한 전자기유도의 법칙을 말한다.

펩티드결합 peptide bond

카르복실기 - COOH 와 아미노기 -NH₂가 탈수축합하여 생기는 결합 -CO- NH-. 이 C, O, N, H의 4원자는 하나의 평면상에 있는데, 트랜스형이 안정하며, 단백질 속의 펩티드 결합은 보통 이 형이다. 펩티드 결합을 하는 데는 에너지가 필요한데, 생체내에서는 ATP 등 고에너지 인산결합을 포함하는 화합물을 소비하여, 이결합을 한다.

평형 equilibrium

하나의 계의 전체가 균형을 이루어, 겉보기상 변화가 일어나지 않는 안정인 상태. 예컨대, 온도가 서로 다른 물체를 접촉시키면, 열이 고온부에서 저온부로 흘러 양쪽의 온도가 서로 같아진 것을 열평형이라고 한다. 천칭으로 물체의 질량을 잴 때 팔이 수평이 되도록 분동을 조절하면 역학적 평형이 얻어진다. 화학변화가 겉보기상 멎어 있을 때는 화학평형이 되었다고 한다.

포화 saturation

  ① 용액의 경우: 일정 온도에서 용질을 용매에 녹이면, 용액의 농도는 용질을 가함에 따라서 커진다. 그런데 용질이 어떤 일정량을 넘으면, 용해가 멎고, 농도는 일정값이 되어, 그 이상 증가하지 않는다. 이 상태에서 용매는 용질로 포화되었다고 한다. 또, 그와 같은 용액을 포화용액, 그 농도를 용해도라 한다.
  ② 액체나 고체의 증기의 경우: 진공의 상자에 일정온도의 액체나 고체를 조금씩 넣어가면, 거기서 발생하는 증기의 압력에 대하여, ①과 마찬가지의 현상을 볼 수 있다. 즉, 액체나 고체를 어떤 일정량 이상 넣었을 때 증기압은 일정값이 된다. 이 상태에서 증기가 포화했다고 하는데, 이 상태의 증기를 포화중기, 증기압을 포화증기압이라 한다. ①, ②의 어느 경우도, 포화용액이나 포화중기는 고체나 액체와 평형상태(공존상태)에 있다고 생각된다.

포화용액 saturated solution

어떤 온도에서 용매에 녹는 최대량의 용질을 녹인상태의 용액. 포화용액에서는 용질과 용매가 평형상태에 있으므로, 용질이 녹지 않고 남는 것으로써, 포화용액임을 확인할 수가 있다. 고온에서 만든 용액을 냉각시켜서 포화용액을 만드는 경우에는 흔히 용해도 이상의 농도의 용액이 얻어진다. 이 용액의 상태를 과포화라 부른다.

포화탄화수소 saturated hydrocarbon

탄소와 탄소 사이의 결합이 모두, 최근법의 전자궤도에 의한 결합(σ<시그마>결합)으로 이루어진 탄화수소. 즉 2중결합, 2중결합을 포함하지 않는 탄화수소.. 메탄·에탄·부탄 등과 같이 탄소골격이 사슬 모양으로 연결된 것(파라핀), 시클로헥산, 데카린과 같이 탄소골격이 고리 모양이 된 것(시클로파라핀)이 있다.

표면장력 surface tension

그림과 같은 테두리 사이에 비눗물로 막을 만들어, 막을 펴 놓기 위해서는, 밖에서 힘을 가하여 당기고 있어야만 한다. 막에는 잡아 늘린 고무와 마찬가지로, 오므라들려고 하는 힘(장력)이 작용하고 있는 듯이 보인다. 이와 같은 힘은, 비눗물뿐만 아니라 액체의 표면에는 항상 작용하고 있다. 이것을 표면장력이라 한다. 액체의 분자는 서로 끌어당기고 있으므로, 되도록 모여서 표면적을 작게 하려는 경향이 있다. 이것이 표면장력의 원인이다. 물방울이나 거품이 둥글게 되는 것은 표면장력에 의한다. 마찬가지의 힘은; 액체의 표면(액체와 공기의 경계면) 뿐만 아니라, 액체와 고체, 서로 다른 액체 사이 등의 경계 면에도 나타난다. 이와 같이 일반적인 경우는, 계면장력이라 부른다. 세제로 쓰이는 계면활성제는 물질의 계면에 흡착하여 그 계면장력 (표면장력 )을 줄여 준다.

표준상태 normal state

주로 기체에 있어서 온도 0℃, 압력 1기압하에서의 물질의 상태. 이 온도와 압력을 각각 표준온도, 표준압이라고 한다. 표준상태에서의 이상기체 1그램 분자의 체적은 기체의 종류에 관계없이 약 22.4ℓ이다.

플라스틱 plastic

가소성 재료. 주로 유기물 고분자로 이루어지고 열이나 압력을 가하여 고체의 성형품으로 만드는 재료. 온도를 올리면 물러지는 열가소성의 것과 열을 가하면 탈수중합 등 으로 구조가 단단해지는 열경화성의 것이 있다. 예부터 천연물인 수지·별갑 등이 있는데, 또 공업적으로는 고무에 90퍼센트 이상 황을 가한 에보나이트 등이 있다. 화학공업으로서는 니트로셀룰로오스의 알코올 용액과 장뇌를 섞어서 성형한 셀룰로이드가 그 시초로 알려져 있다. 이어서 베이클라이트 · 요소수지·폴리스틸렌 ·폴리염화비닐·플리에틸렌 등의 합성수지 재료가 만들어져, 각각 성형재료가 되었으므로, 합성수지와 플라스틱은 같은 의미로 쓰이고 있다.

할로겐 halogen

플루오르(F), 염소(CI), 브롬(Br), 요오드(I), 아스타틴(At)의 다섯 비금속원소. 모두 주기율표의 7B족에 속한다. 아스타틴 이외의 4가지는 바닷물이나 암염에 함유되어 있는데, 특히 염소의 존재량은 많지만 플로오르·요오드·브롬의 차례로 적어진다. 할로겐의 단체는 모두 2원자분자를 이루고, 독성이 있다. 상온에서는 플루오르와 염소는 기체, 브롬은 액체, 요오드는 고체, 색은 담황록색→녹황색→적갈색→흑자색으로 점차 진해진다. 또 전기음성도는 플루오르에서 요오드까지 차츰 작아진다. 모두 -1가의 할로겐화물 이온이 된다.

합금 alloy

2종류 이상의 원소를 함유하는 금속재료. 금속재료의 최대의 이점은 사용목적에 맞추어서 갖가지 성질을 부여할 수 있다는 점. 그를 위해서는 여러 가지 원소를 짝지운 재료, 즉 합금이 쓰인다. 실용되는 금속재료는 모두가 합금이라 할 수 있다. 또 용어상 합금에 대응하는 것은 순금속인데, 아무리 순수한 금속일지라도 반드시 불순물을 포함하고 있으며, 높은 순도의 금속, 즉 순금속은 일반적으로 물러서 강도면에서는 실용이 어려운 것이 많아, 합금으로 만들므로써 기계적 강도가 높은 실용재료가 만들어져 왔다. 합금이라는 용어는 금속재료와 동의어.

합성 synthetic

단체 또는 간단한 화합물로부터 복잡한 화학물을 만드는 일. 유기화합물의 경우에 한하며, 단체로 화합물을 만드는 예로는 산소화 수소로 물을 만드는 일이 있다. 화합물로 합성하는 예로는 부타디엔으로 합성고무를 만드는 일 따위가 있다.

합성섬유 synthetic fiber

순수하게 화학적으로 합성된 섬유. 캐러더스가 나일론을 발명한 이래로 잇따라 합성되게 되었다. 나일론·폴리에스테르·아크릴·비닐론 등의 섬유가 대표적. 폴리프로필렌 섬유, 폴리우레탄 탄성사라든가, 최근에는 케블러(방향족 폴리아미드의 일종), 탄소섬유 등 특수한 용도에 쓰는 합성섬유도 만들어지고 있다. 천연 섬유에는 없는 강도가 크다. 마모하지 않는다. 물이나 약품에 강하 등의 새로운 성질을 살려, 의료용 이외에도 어망, 섬유강화 플라스틱의 강화재, 건축용재 등 많은 용도에 쓰이고 있다.

항생물질 antibiotic

세균, 기타 미생물을 파괴하거나 발육을 억제하는 물질. 본래 미생물에 의하여 만들어지며, 그들 간의 생존경쟁 현상으로서 나타나는 것을 사람의 감염성 질환 제거에 이용하는 것. 1928년 영국의 플레밍이 처음으로 페니실린을 발견한 후, 스트렙토마이신·오레오마이신·테라마이신·클로로마이세틴·에리드로신·네오마이신·바이오마이신 등 현재에 이르기까지 약 200종의 항생물질이 발견되었는데, 이제는 상당수를 화학적으로 합성하고 있다. 항생물질의 출현으로 세균성 질환의 대부분이 용이하게 치료되었으나, 현재는 그 남용으로 인하여 많은 세균이 내성을 얻어서 약제에 저항하여, 전과 같은 특효가 없는 경향이 있다.

항온조 "constant-temperature bath, thermostat"

유리, 염화비닐 또는 단열재로 둘러싼 용기로 속에 넣은 물의 온도가 일정하게 유지되도록 열원·온도조절기·교반기 및 온도계를 갖추고 있는 장치, 반응물질을 넣은 용기를 이 속에 담그고 일정온도로 반응을 시키거나 온도를 바꾸거나 해서, 온도에 의한 물질의 성질 변화를 알아보는 데 등에 쓴다.

해리(解離) dissociation

가역반응이 쉬운 화학변화. 한 분자가 보다 작은 분자·원자·이온·전자 등으로 분해하는데, 그 분해 상황에 따라 역행할 수 있는 경우, 그 현상을 해리라 한다. 열, 강력한 전기장, 빛에너지 등 여러 가지 상황에서 일어난다. 열에 의하여 일어나는 것을 열해리, 전해질의 수용액과 같이 이온으로 분해하는 경우를 전기해리라 한다. 이것은 하나의 가역반응이므로 물질과 생성 물질 사이에는 평형 관계가 성립된다.

핵융합 nuclear fusion

질량수가 작은 각종 원자핵이 충돌하여 질량수가 큰 원자핵을 이루는 반응. 핵융합반응 후에 생성된 원자핵 질량의 합은 충돌하기 전의 2개의 원자핵 질량의 합에 비하여 근소하게 적어져 있다. 상대성이론에 의하면 이 질량결손 Δm에 상당하는 (Δm)c²(c는 광속도)의 에너지가 방출된다. 태양의 중심부에서는 핵융합의 반응이 진행하여 지구에 내리쬐는 에너지의 원천이 되고 있다.

헤스의 법칙 Hess' law

어떤 반응을 1단계에서 시키거나, 2단계 이상으로 나누어서 시키거나, 처음의 물질과 최종의 물질이 같으면 전체적인 반응열은 달라지지 않는다는 법칙. 내용으로 보아, 총열량 불변의 법칙이라고도 부른다. 1840년 G.H.헤스에 의하여 실험적으로 발견되어 후에 열역학의 제1법칙에 의하여 증명. 이 법칙에 의하여 열화학 방정식을 몇 개 가감해서, 직접 측정하기 어려운 반응열도 산출할 수 있다. 예컨대, 메탄올 (CH₃OH)의 생성열은 직접 얻을 수 없지만, 탄소, 수소 (H₂), 메탄올 연소의 열화학 방정식의 가감에 의하여 산출할 수 있다.
  (1) C(s)+O₂(g)=CO₂(g)+94㎉
  (2) 2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)+136㎉
  (3) CH₃OH(l)+3/2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)+182㎉
  단, s는 고체, l은 액체, g는 기체.
  (1)+(2)+(3)에서, C(s)+2H₂(g)+1/2O₂(g)=CH₃OH(l)+48

헨리의 법칙 Henry's law

온도가 일정한 경우 일정량의 액체에 녹는 기체의 질량은 기체의 압력에 비례한다는 법칙. 영국의 화학자 W.헨리에 의하여 1802년에 실험적으로 발견. 예컨대, 0℃의 물 1ℓ에 녹는 1기압의 질소의 체적은 23.1㎖ 인데, 그 질량은 0.029g이다. 10기압으로 하면 녹는 질소의 질량은 10배가 된다. 이 법칙은 기체의 압력이나 용해도가 그다지 크지 않은 경우에 대략 성립한다. 염화수소와 같이 0℃에서 물체적의 500배나 녹는 기체에서는 헨리의 법칙은 성립하지 않는다.

형상기억합금 shape memory alloy

보통의 금속은 일단 힘을 가하여 변형시키고 나면 가열하거나 냉각하거나 하는 것만으로는 원래의 모양으로 되돌아가지 않는다. 그런데 어떤 종류의 합금은 실온에서 변형을 하고 일정한 온도를 넘어서 가열하면 원래의 형상으로 되돌아가는 성질을 나타낸다. 이 가열에 의한 변형은 일정한 온도에서 결정 속의 원자배열이 갑자기 변하기 때문인데, 형상기억합금은 이 성질을 지닌 합금이다. 티탄과 니켈을 1 : 1의 비율로 섞은 티탄-니켈 합금과 구리-아연-알루미늄합금(아연 20∼25％, 알루미늄 4∼6％)이 실용화되어 있다. 유압배관의 조인트, 에어컨디셔너의 바람의 방향이 자동조정, 로봇의 팔, 의료용 기구 등에 용도가 생겨나고 있다.

혼합물 mixture

2종류 이상의 물질이 화학결합을 이루지 않고 서로 섞여 있어서 기계적인 방법(여과·원심분리 등)이나 상태변화(증류·재결정 등)에 의하여 성분물질로 분리할 수 있는 것. 서로 섞인 상태가 원자나 분자의 크기의 정도로 균일하게 섞인 것과, 미립자의 미결정의 상태로 섞인 것이 있다. 예컨대, 전자에는 공기·용액·고용체 등이 잇고, 또 후자에는 스모그(기체 속의 고체), 에어로졸(기체 속이 액체), 휘핑크림(액체 속의 기체), 우유, 마요네즈(액체 속의 액체), 페인트(액체 속의 고체), 색유리(고체 속의 고체) 등이 있다.

화석연료 fossil tuel

석탄·석유·천연가스를 가리킨다. 이것들은 고생물의 유체가 땅 속에 묻혀서 변화한 것인데서 이름 붙여졌다. 화석연료는 에너지원이 될 뿐만 아니라, 의복이나 주거, 생활용구 등의 소재를 만드는 원료물질이기도 하다.

화씨눈금 Fahrenheit

온도를 표시하는 눈금의 한 방법. 기호는 ℉. 0℃를 32℉, 100℃를 212℉로 하여, 그 사이를 180 등분한다. 1724년 독일의 파렌하이트가 고안. 0℉는 소금물이 결빙하는 온도이다. 섭씨와의 관계는
  F = 9/5C + 32°.

화학결합 chemical bond

물질 중의 원자끼리가 분자나 결정을 이루고 있을 때의 결합. 결합 방식에 따라서, 공유결합, 이온결합, 금속결합, 수소결합 등의 구별이 있다.

화학물질 chemical substance

물질이라 불리는 것 중에서 화학의 대상이 되는 것을 본래는 이와 같이 불렀다. 그러나 현재와 같이 일반용어로서 쓰이는 경우는 화학산업이 만들어내는 물질, 또는 천연으로는 없는 물질, 다시 말해서 인공의 물질이라는 뜻으로 쓰이는 수가 많다

화학반응 chemical reaction

한 가지의 물질 혹은 여러 종류의 물질 사이에서 화학변화가 일어나는 일. 반응하는 물질을 반응물질(reactant)이라 하고, 반응에 의해서 생긴 물질을 생성물질(reaction product)이라 한다. 쇠가 공기 중에서 녹스는 것, 쌀로 술을 담그는 것, 술로 식초를 만드는 것 등은 모두 화학반응에 의해 이루어진다.

화학반응식 reaction formula

수소와 산소에서 물이 생기는 반응은 화학식을 써서 다음과 같이 표시된다.
  2H₂ + O₂ → 2H₂O
  이와 같이 화학식을 써서 화학반응을 나타낸 식을 화학반응식 또는 화학방정식이라 한다. 화학반응식에서는 반응하는 물질을 좌변에, 생성하는 물질을 우변에 쓴다. 화학반응에 의하여 분자는 변화하지만, 원자가 없어지는 법은 없으므로, 수소 원자 (H)와 산소 원자 (O)의 수는 반응의 전후에서 같아진다. 이 때문에 화학식의 앞에 계수를 붙여, 좌변과 우변의 각 원자 수가 같아지도록 한다. 위의 예에서는 H₂와 H₂O에 계수 2를 붙여서, 수소 원자 및 산소 원자의 수를 좌우 같게 하고 있다. 처음으로 화학반응식을 쓴 사람은 라부아지에.

화학변화 chemical change

원소 도는 화합물이 어떤 조건하에서 스스로 또는 상호간에 원자의 결합을 바꾸어 새로운 원소 또는 화합물을 만드는 변화. 물리변화의 대.

화학분석 chemical analysis

물질에 포함되는 성분인 원자나 분자, 이온 등의 종류와 양을 알기 위하여 하는 조작.

화학비료 chemical fertilizer

화학적으로 제조한 무기질 비료의 총칭. 인조비료라고도 한다. 자급비료의 대. 질산암모늄·황산암모늄·염산암모늄·염산칼륨·과인산석회·석회질소·요소·토마스인비 등이 그것이다. 일반적으로 성분이 진하므로 물과 섞어 쓰거나, 흙·퇴비 등에 혼합하여 사용한다.

화학섬유 chemically manufactured fiber

이전에는 비스코스레이욘, 아세테이트레이욘, 구리암모니아레이욘 등 식물세포벽의 주성분이 셀룰로오스(섬유소)를 화학적으로 처리해서 얻어지는 인조섬유를 가리켜서 화학섬유라 불렀다. 현재에는 나일론, 폴리에스테르, 아크릴, 비닐론 등의 합성섬유도 이에 포함하여 화학섬유라 부른다.

화학식 chemical formula

어떤 순물질을 원소 기호로 써서 나타낸 식의 총칭. 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 이루어져 있는 물의 분자는 화학식 H₂O로 나타내진다. 화학식에는 분자식, 조성식, 실험식, 시성식, 구조식 등이 있다.

화학에너지 chemical energy

화학결합에 의하여 물질 속에 저장되어 있는 에너지. 물질에 화학변화가 일어나면 에너지의 방출 또는 그 역인 흡수가 일어난다. 석유나 석탄 등의 연소에 의하여 열이나 역학적 에너지가 발생하는 것은 화학에너지가 변화한 것이다. 화학에너지를 직접 전기 에너지로 변환한 것이 전지.

화학평형 chemical equilirium

화학반응에서 원계에서 생성계를 향하여 반응(정반응)이 진행하여 생성계가 생김에 따라 생성계에서 원계로 향하는 역반응이 빨라져 마침내 정반응 속도와 역반응 속다가 균형을 이루어 외견상 반응이 정지한 것처럼 되었을 때, 이 상태를 화학평형이라 한다. 산과 알코올로 에스테르를 생성하는 반응은 실험적으로 화학반응의 존재를 명시하는 좋은 예이다. 화학평형에 있는 계에서는 화학친화력은 0이 되고, 질량작용의 법칙이 성립한다.

화학합성 chemical synthesis

【Ⅰ】 (chemical synthesis) 화학반응에 의하여 물질을 만드는 것. 보통은 원료물질보다 분자량이 크거나 원자수가 많은 것을 만드는 경우, 또는 보다 복잡한 구조의 것을 만드는 경우에 쓰는 말. 주로 인공적 합성을 말하는데, 자연계에서 일어나고 있는 합성반응을 가리키는 수도 있다.
【Ⅱ】 (chemosynthesis) 생물이 탄산동화를 하는 에너지로서, 무기물을 산화할 때에 유리하는 에너지를 이용하는 경우를 말한다. 광합성에 대한 용어로서, 화학합성을 하는 생물은 황세균·철세균 등 일부의 세균에 한정된다.

화합 combination

2종 이상의 원소 또는 순물질에서 화학반응에 의하여 다른 순물질이 생기는 과정.

화합물 compound

2종 이상인 원소의 원자가 일정한 질량비로 화학결합해 있는 순물질. 동일 원소의 원자로 이루어지는 단체(예컨대, 수소 H₂, 산소 O₂ 등)나 혼합물과 구별해서 쓰인다. 물은 수소와 산소가 질량비 1 : 8로 화학결합해 있는 하나의 화합물.

확산 diffusion

기체 속의 분자 또는 용액 속의 이온, 분자 또는 콜로이드 입자가 농도가 높은 곳에서 농도가 낮은 방향으로 이동하는 현상. 이동의 원인은 분자 등이 열운동하고 있기 때문. 따라서 입자나 분자, 이온의 크기가 작을수록, 용매의 점성이 작을수록, 또 농도차가 클수록 확산하기 쉽다.

환경오염 environmental pollution

대기나 하천, 해양, 토양 또는 동식물 등 인간을 둘러싸고 있는 환경이 배가스·배수·폐기고형물 등 여러 가지 물질이나 폐열로 오염되어 인간의 건강·생활·생산 등의 활동에 지장이 일어나는 것. 공해의 큰 원인이다. 최근에는 국지적 오염뿐만 아니라, 산성비·프레온가스 등 지구적 규모에서의 환경오염도 문제가 되고 있다. 대응으로서는 모니터링(감시 측정), 영향의 수복, 원인의 제거 등을 들 수 있는데, 이제까지 많은 노력이 이루어져 왔으나, 일단 일어난 오염을 제거하는데에는 곤란이 커서, 사전의 예측과 방제대책이 중요하다.

환원 reduction

물질이 그 조성분에서 산소를 잃든지 또는 외부에서 수소를 얻는 것. 산화의 대. 금속의 제련은 대부분이 환원의 응용이며, 환원에 쓰이는 물질은 수소·탄소·아연·아황산가스·마그네슘 등으로, 이를 환원제라 한다.

환원제 "reducing agent, reductant"

다른 물질을 환원하는 물질. 넓은 의미에서 스스로는 전자를 잃고 그 전자를 다른 물질에 주는 물질. 산화환원반응에서는 반응에 관계되는 물질 중 한쪽이 산화제이고 다른 쪽이 환원제인데, 상대에 따라서 환원제가 되기도 하고 되지 않기도 하지만, 보통 많은 물질에 대하여 환원작용을 나타내는 것을 가리켜서 환원제라 부르고 있다. 발생기의 (화합물에서 유리되는 순간의 높은 반응성을 가지는) 수소를 발생하기 쉬운 금속(Zn, Mg, Al 등)을 산과 함께 쓰는 것, 분자 속에 해리 또는 반응하기 쉬운 수소 원자를 가진 물질(히드라딘 NH₂NH₂ 등), 산화수가 낮은 원소의 화합물(Fe(Ⅱ), Sn(Ⅱ) 등의 염) 또한 산소 원자를 부가할 수가 있는 물질(CO, SO₂ 등), 분해하여 전자를 방출하기 쉬운 물질(옥살산 이온 C₂O₄^2- 등) 등 많은 예가 있다.

활성화에너지 energy of activation

화학반응에 있어서, 반응을 일으키기 위해서 주어지는 에너지. 반응이 이루어지기 위해서는 대개 에너지가 높은 상태를 거쳐야 하는데, 이에 필요한 최소한의 에너지를 말하며, 일반적으로는 이 에너지가 클수록 반응속도가 빠르다.

효소 enzyme

생활세포에 의해 생성되는 일종의 교질성 유기물질. 세포 내외에서 특수한 촉매작용을 하되, 자체에는 변화함이 없이 영양·발효·부패 등 생체가 영위하는 화학반응을 촉진시킨다. 가수분해효소·산화환원요소·발효소 등 그 종류가 많은데, 주류·간장·치즈 및 의약품 등의 제조에 널리 이용.

흡열반응 endothermic reaction

주위의 열을 흡수하여 진행하는 화학반응. 탄소 동화작용이 태양열 에너지를 받아서 행해지는 것과 같이 외부에서 에너지의 공급을 받아서 이루어지는 화학반응.

흡착 adsorption

① 달라붙는 것.
② 계면현상의 하나. 기체 혹은 액체 속에 섞여 있는 어떤 물질이, 이것과 접하고 있는 다른 물체의 표면에서 특히 큰 농도를 갖는 현상. 목탄을 사용한 음료수의 여과, 수탄에 의한 설당의 탈색 등은 이 현상을 이용한 것.

[사자]

좋은 자료 감사합니다.