탄소 화합물 내용 정리

[류명한]

탄소 화합물

(1) 탄소 화합물의 특징

① 주로 C, H, O 원소로 구성되어 있고 그 외에 N, S, P, Cl 등이 포함되기도 한다.

② 공유 결합을 하며 녹는점, 끓는점이 낮고 반응 속도가 느리다.

③ 대부분 물에 녹지 않으며 벤젠, 아세톤 등의 유기 용매에 잘 녹는다.

④ 공기 중에서 연소하면 CO₂와 H₂O가 생성된다.

(2) 탄화수소의 분류

                               ┌ 알켄 : 에텐, 프로펜 등

　　　　　 ┌ 불포화 탄화수소  │ 알킨 : 에틴, 프로핀 등

　탄화수소 │                  └ 방향족 : 벤젠, 톨루엔 등 

　　　　　 │

　　　　　 └ 포화 탄화수소 ┌ 알칸 : 메탄, 에탄 등

                            └ 시클로알칸 : 시클로부탄 등

 

                    <탄소골격에 의한 탄소화합물의 분류>

                                       < 작용기에 의한 탄소화합물의 분류 >

(3) 탄소 화합물의 구조 결정

① 실험식의 결정 : 원소들의 질량을 구한 후 원자량으로 나누어 원자수의 비를 구한다. 이를 가장 간단한 정수비로 나타낸 것이 실험식이다.

② 분자식의 결정

           분자식 = (실험식) × n

           분자량 = (실험식량) × n (n : 정수)

           이므로 분자량과 실힘식으로부터 분자식을 구한다.

③ 시성식의 결정 : 물질의 성질을 조사하여 어떤 작용기가 있는지를 확인하고 이를 나타내준다. 분자식이 인 물질의 액성이 산성이었다면 분자내에 카르복시기(-COOH)가 있으므로 시성식은 CH₃COOH가 된다.

④ 구조식의 결정 : 원자들의 원자가에 맞도록 결합선을 써서 나타내준다. 아세트산 (CH₃-COOH)에서 C, H, O의 원자가는 각각 4, 1, 2 이므로 구조식은 다음과 같이 쓸 수 있다.

[참고] 이성질체의 종류

[1] 구조 이성질체 : 분자식은 같으나 구조식이 달라 성질이 서로 다른 물질.

㉠ 구조식이 다른 경우 : 탄소원자간의 결합위치에 따라 구조가 서로 다른 n(노르말),iso( 이소), neo(네오)의 화합물이 존재한다

  노르말 : 탄소원자간의 골격이 직선형으로 되어 있으며 가장 안정하고 끓는점이 높다

  이소   : 탄소원자간의 골격이 한쪽으로 가지가 붙어 있는 것으로 끓는점은 n 형과 neo형의 중간이다

  네오   : 탄소원자간의 골격이 양쪽으로 가지가 붙어 있는 것으로 가장 불안정하며, 끓는 점이 가장 낮다.

   ※ 탄소의 수가 많을수록 이 성질체수는 많아지며 탄소의 골격이 직선형일수록 안정하여 끓는 점이 높다. 끓는점은 탄소의 수가 많을수록 높고 탄소수가 같으면 n > iso > neo 순이다.

 ㉡ 탄소골격이 다른 경우

   ⓐ 사슬(alkene 계)모양과 고리(cyclo alkane 계) 모양인 경우

   ⓑ 이중결합의 위치가 다른 경우

   ⓒ 2개의 이중결합과 1개의 삼중결합을 갖는 경우

      CH₃-C≡C-H(프로핀-알킨계 탄화수소) 

      CH₂=C=CH₂   (프로파디엔-디오레핀계 탄화수소)            

 ㉢ 치환되는 탄소의 위치가 다른 경우

              ①  ②   ③  ④   ⑤

              C - C - C - C - C

              ⑤  ④   ③  ②   ①

 ㉣ 시성식이 다른 경우

(예) 에탄올과 디메틸에테르

    H   H                    H       H  

     |    |                     |        |  

H - C - C - OH         H - C - O - C - H

     |    |                     |        |  

    H   H                    H       H  

 알콜과 에테르(ROR와 ROR')

 알데히드와 케톤(RCHO와 RCOR')

 카르복시산과 에스테르(RCOOH와 RCOO')

[2] 기하 이성질체 : 입체 배치가 서로 다른 이성질체.

(예) 1, 2 - 디클로에틸렌 (C₂H₂Cl₂)

[3] 광학 이성질체 : 비대칭 탄소원자(탄소원자 주위에 4개의 다른 치환기가 있음)가 있는 화합물로서 이들은 편광에 대해 다른 성질을 가짐.

                                <젖산의 광학 이성질체>

나. 지방족 탄화 수소

(1) 알칸 (메탄계 탄화수소)

① 탄소 - 탄소가 단일 결합을 하며 일반식은 이다.

② 이름 뒤에 -안(-ane)을 붙이며 메탄, 에탄, 프로판 등이 있다.

         (보기 : CH₄ methane, C₂H₆ ethane, C₃H₈ propane 등)

③ 탄소 수가 증가할수록 녹는점, 끓는점이 높아진다.

④ 알칸 C_nH_2n+2에서 수소가 하나 떨어져 나간 C_nH_2n+1을 알킬기라 하고 R로 나타내며 이름은 -ane 대신 -yl을 붙인다.

⑤ 메탄 (CH₄)

○ 구조 : 중심에 있는 탄소 원자와 수소원자는 단일 공유 결합인 σ결합을 하고 있다.

                                   <원자 배치 모형>

○ C와 H원자의 결합각은 109.5°로서 정사면체 구조이다.

○ 색, 냄새, 맛이 없는 가연성 기체로 천연 가스, 석유의 주성분이고 연못, 늪 등에서 식물질이 부패할 때 생긴다.

○ 반응성 : 화학적으로 안정하나 할로겐과 함께 혼합하여 빛을 쬐면 치환 반응이 일어난다.

              빛

 

                 염화메틸

                  빛

   

                염화메틸렌

                    빛 

    

                 클로로포름

                    빛

     

                     사염화탄소

(2) 알켄 (에틸렌계 탄화수소)

① 탄소-탄소가 이중 결합을 하며 일반식은 (n≥2)이다.

② 알칸의 -ane 대신에 -엔(-ene 또는 -ylene)을 붙이며 에텐, 프로펜, 부텐 등이 있다.

    (보기 : ethene, propene 등)

③ 에텐 ( )

○ 구조 : 단일 공유 결합인 σ결합 이외에 탄소-탄소사이에 또 하나의 π결합(결합력이 약하고 회전성이 없음)이 있다.

                                <원자 배치 모형>

○ C와 H원자의 결합각은 120°이며 평면 구조이다.

○ 무색 기체로 에탄올에 진한 황산을 넣고 160-170℃로 가열하여 얻는다.

○ 반응성 : 이중 결합내에 존재하는 π결합은 결합력이 약하므로 첨가 반응이 일어난다.

　H₂첨가 : CH₂ = CH₂ + H₂ → CH₃-CH₃

　Br₂첨가 : CH₂ = CH₂ + Br₂ → CH₂Br-CH₂Br

　H₂O첨가 : CH₂ = CH₂ + H₂O → CH₃-CH₂OH

○ π 결합은 회전성이 없어 기하 이성질체가 존재한다.

(3) 알킨 (아세틸렌계 탄화수소)

① 탄소 - 탄소가 삼중 결합을 하며 일반식은 CnH2n-2(n≥2) 이다.

② 알칸의 -ane 대신에 -인(-yne)을 붙이며 에틴, 프로핀, 부틴 등이 있다.

③ 에틴 (C₂H₂, 아세틸렌)

○구조 : 단일 공유 결합인 σ결합 이외에 탄소 - 탄소 사이에 2개의 π결합이 있다.

                      

                                <원자 배치 모형>

○ 원자들은 평면내에 존재하고 결합각은 180°이다.

○ 탄화칼슘(CaC₂)에 물을 가하여 얻는다.

   

○ 반응성 : π결합이 2개 있으므로 알켄보다 첨가 반응이 더 잘 일어난다.

H₂ 첨가 : CH≡CH + H₂ → C₂H₄ → CH₃-CH₃

Br₂ 첨가 : CH≡CH + 2Br₂ → CHBr₂-CHBr₂

HCl 첨가 : CH≡CH + HCl → CH₂=CHCl

H₂O첨가 : CH≡CH + H₂O → CH₃-CHO

○ 뜨거운 철관에 통과시키면 벤젠이 된다.

              철관

   3CH≡CH --------> C₆H₆

(4) 시클로알칸

포화 탄화수소 중에서 원자들이 고리 모양을 하고 있으며 일반식은 (n≥3)이다.

① 알칸의 이름 앞에 시클로를 붙이며 시클로프로판, 시클로부탄 등이 있다.

② 시클로프로판은 3개의 탄소원자가 정삼각형 고리를 형성하며 60°의 결합각을 나타내므로 불안정하여 고리가 쉽게 끊어진다. (109.5°일 때 가장 안정)

③ 시클로펜탄과 시클로핵산은 화학적으로 매우 안정한 구조를 하고 있다.

다. 산소를 포함한 지방족 화합물

(1) 알코올 (alcohol)

분자내에 히드록시기 (-OH)가 있고 일반식은 ROH(R : 알킬기)이며 알칸의 어미에 -올 (-ol)을 붙인다.

① 분류 : -OH의 수에 따라 1가, 2가, 3가 알코올이라 하며, -OH가 어떤 탄소와 결합하느냐에 따라 일차, 이차, 삼차 알코올로 분류한다.

1가 알콜

CH₃OH (메탄올) C₂H₅OH(에탄올)

2가 알코올

 CH₂OH

  | 

 CH₂OH

3가 알코올

  CH₂OH

  |

  CHOH

  |

  CH₂OH

(일차알코올) : 두 번 산화될 수 있다.  

R-CH₂OH

(이차알코올)

R-CH-OH-R'

(삼차알코올) : 산확되기 어렵다.

       R'  

       |

    R-C-R"

       |

       OH

② 분자 내에 수소 결합을 함으로 끓는점이 높다.

③ Na와 반응하여 H₂발생 (-OH의 검출 반응)

④ 수용액은 중성이다.

⑤ 일차알코올을 산화시키면 알데히드(RCHO)를 거쳐 카르복시산(RCOOH)이 된다.

⑥ 이차알코올을 산화시키면 케톤(RCOR')이 되며 삼차 알코올은 산화되지 않는다.

⑦ 메탄올 (CH₃OH)

○목정이라 하며 나무를 건류하면 얻어지고 연료나 용매로 쓰인다.

○무색의 액체로 마시면 실명하거나 생명을 잃는다.

⑧ 에탄올 (C₂H₅OH)

○주정이라 하며 탄수화물을 찌마아제의 도움으로 알코올 발효하면 얻어진다.

○진한 황산과 함께 130～140℃로 가열하면 디에틸에테르가 생성되고, 160～170℃로 가열하면 에틸렌이 생성된다.

○요오드포름반응 : KOH와 I₂를 작용시키면 요오드포름(CHI₃)의 황색 결정이 생긴다.

[참고] 요오드포름반응

분자내에 CH₃CHOH-, CH₃CO- 와 같은 원자단을 가진 물질에서 볼 수 있다.

                 KOH + I₂

(요오드로름-노란색)

                  가열

(이소프로필알코올) 

 (아세트알데히드)

(아세톤) 

(2) 에테르 (ether)

① 분자 내에 에테르 결합 (-0-)이 있으며 일반식은 ROR'이다.

② 알코올에 진한 황산을 넣고 가열하여 얻는다.

      진한황산

2CH₃OH → CH₃-O-CH₃

     130-140℃ 

③ 알코올과는 이성질체의 관계이며 유기물질을 잘 녹이므로 용매로 사용된다.

(3) 알데히드 (aldehyde)

① 분자 내에 포르밀기(-CHO)가 있으며 일반식은 RCHO이고 알칸의 어미에 -알(-al)을 붙인다.

② 산화시키면 카르복시산이 되고, 환원시키면 일차 알코올이 된다.

   일차알코올 환원

     (카르복시산)

                    알데히드 산화   

③ 환원성이 커서 은거울 반응을 하고 페엘링 용액을 환원시킨다. (알데히드의 검출 반응)

[참고] 은거울 반응

암모니아성 질산은 용액에 알데히드를 작용시키면, 용액 속의 은이온(Ag+)이 환원되면서 은입자가 석출되어, 시험관 벽에 달라붙어 거울이 만들어진다.

[참고] 펠링 용액의 환원

펠링 용액에 알데히드를 넣고 가열하면 Cu2⁺가 환원되어 붉은색의 Cu₂O의 침전이 생성된다.

④ 포름알데히드 (HCHO, 메탄알)

○ 메탄올(CH₃OH)을 산화시켜 얻는다.

   

○ 무색의 자극성 기체로 30～40% 수용액을 포르말린이라 하며 페놀, 요소, 멜라민수지의 원료로 쓰인다.

⑤ 아세트알데히드 (CH₃CHO, 에탄알)

○ 에탄올(C₂H₅OH)을 산화시켜 얻는다.

   

○ 무색의 자극성 냄새를 가진 액체로 물에 잘 녹는다.

○ 은거울 반응, 펠링 용액의 환원 반응, 그리고 요오드포름 반응을 한다.

(4) 케톤 (ketone)

① 분자내에 카르보닐기(-CO-)가 있으며 일반식은 RCOR'이고, 알칸의 어미에 -온(-one)을 붙인다.

② 탄소 원자수가 적은 케톤은 물에 잘 녹는다.

③ 아세톤 ( , 프로판온)

○ 이소프로필알코올을 산화시켜 얻는다.

CH₃- CH - CH₃  + [O] → CH₃ - C - CH₃ + H₂O

       |                          ||

      OH                        O

○ 향기가 나는 무색 액체로 고무나 수지 등을 잘 녹인다.

○ 요오드포름 반응을 한다.

(5) 카르복시산 (carboxylic acid)

① 분자내에 카르복시기(-COOH)가 있고, 일반식은 RCOOH이며, 알칸의 이름 뒤에 -산(-oic acid)을 붙인다.

② 알데히드를 산화시켜 얻는다.

     RCHO → RCOOH

③ 물에 잘 녹으며 수용액은 약한 산성을 나타낸다.

   RCOOH → RCOO^- + H⁺

④ 알코올과 마찬가지로 Na와 반응하여 H₂를 발생시킨다.

   2RCOOH + 2Na → 2RCOONa + H₂↑

⑤ 분자 사이에 수소 결합을 함으로 끓는점이 높다.

⑥ 알코올과 에스테르화 반응을 한다.

    RCOOH + R'OH → RCOOR' + H₂O

⑦ 포름산 (HCOOH, 메탄산)

○ 개미산이라고도 하며, 무색 자극성의 액체로 산성이 강하다.

○ 분자내에 카르복시기와 포르밀기가 있으므로 산성과 환원성을 동시에 갖는다.

                  

○ 합성수지, 접착제 등의 중요한 원료가 되며 방부제로도 쓰인다.

⑧ 아세트산 (CH₃COOH, 에탄산) : 빙초산(어는점 16.6℃)이라고도 하며 무색의 자극성이 있는 액체로 3～6% 수용액을 식초라 한다.

(6) 에스테르

① 분자내에 에스테르결합 (-COO-)이 있고 일반식은 RCOOR'이며 카르복시산의 이름 뒤에 알킬기의 이름을 붙인다.

② 에스테르화 반응 : 카르복시산 (RCOOH)과 알코올이 반응하여 에스테르와 물이 생성되는 반응

    에스테르화 ---------->

RCOOH + ROH           RCOOR' + H2O

              <---------가수분해

③ 비누화 반응 : 에스테르에 염기를 가하면 비누(RCOONa)와 알코올이 생성되는 반응.

       RCOOR' + NaOH → RCOONa + RO'H

④ 저급 에스테르는 각종의 과일향기를 내므로 청량 음료수나 사탕의 향료로 쓰인다.

[참고] 저급 에스테르의 향기

에스테르                        냄 새

CH₃COOC₂H₅ 아세트산에틸       사 과

CH₃COOC₅H₁₁ 아세트산아밀      바나나

CH₃COOC₈H₁₇ 아세트산옥틸      오렌지

C₃H₇COOC₂H₅ 부틴산에틸        파인애플

[참고] 비누의 세척 작용과 분자 모형

유지를 NaOH 수용액으로 비누화하여 얻어지는 비누(RCOONa)는 친수성의 -COONa부분과 친유성의 탄화수소기 부분이 있다.

유지가 주성분인 때가 묻은 천을 비눗물 속에 담그면 친유성기(-COONa)가 섬유 표면으로부터 기름때를 떼어내고 이를 물속에 분산시킨다. 이때 친수성기는 바깥의 물쪽을 향하여 배열한다.

          

                        <비누의 세척작용과 분자모형>

라. 방향족 화합물

(1) 벤젠 ( )

① 구조 : 분자식은 이다. 1865년 케큘레(Kekule)는 6개의 탄소 - 탄소 결합이, 하나씩 걸러 이중 결합을 가지는 고리 모양의 구조식을 제안하였다.

              

그러나 실제로 벤젠의 구조는 (a)나 (b)의 구조가 아니라 (a)와 (b) 구조가 빠른 속도로 바뀌는 공명 혼성체 구조를 가지고 있다. 그러므로 벤젠의 탄소 원자간 거리는 C-C간의 거리 1.54Å과 C=C간의 거리 1.34Å의 중간값인 1.40Å이다.

          

                      <탄소 원자사이의 거리>

【 벤젠의 구조를 아래와 같이 본다면】

   H H       H H

   |  |        |  |

H-C=C-C≡C-C=C-H

① C 원자간의 거리는 다를 것이다.

② 1치환체에는 이성질체가 있을 것이다.

③ 불포화이므로 첨가 반응이 쉬울 것이다.

【벤젠의 실제 성질】

 ① 탄소 원자간의 거리는 모두 같다.

 ② 1치환체에는 이성질체가 없다.

 ③ 안정하여 첨가 반응보다 치환 반응이 쉽다.

[참고] 케쿨레의 꿈과 벤젠 구조

독일의 화학자 케쿨레(Kekule, 1829～1896)는 어느날 밤 난로 앞에서 잠시 졸다가 한 마리의 뱀이 자기의 꼬리를 물고 원을 그리며 빙빙 도는 꿈을 꾸었다. 이 꿈에서 힌트를 얻은 그는 벤젠의 고리 모양 구조를 처음으로 착안하여 제안하였다. 아래의 오른쪽 그림은 벤젠 구조 발표 25주년 기념 행사 때의 팜플렛에 실렸던 것으로 벤젠의 고리 구조를 상징하고 있다.

                       

                            <케쿨레와 벤젠 구조>

② 벤젠의 성질

○ 특유한 냄새가 나는 무색 액체로 휘발성, 인화성이 크다.

○ 연소시키면 많은 그을음이 난다.

③ 치환 반응

○ 니트로화 반응

 

○ 술폰화 반응

○ 할로겐화 반응

 

○ 알킬화 반응

 

④ 첨가 반응

○ H₂첨가

○ Cl₂첨가

(2) 그 밖의 탄화수소의 유도체

① 톨루엔 ( )

○ 무색의 향기있는 액체로 인화성이 크다.

○ 진한 질산과 황산으로 니트로화 시키면 TNT (trinitrotoluene)가 된다.

② 크실렌 [ ] : ortho-, meta-, para-의 3가지 이성질체가 있다.

               

(3) 방향족 탄화수소의 유도체

 1) 페놀류

    벤젠고리에 히드록시기 (-OH)가 결합한 물질을 페놀류라 한다.

① 성질

○ 수용액중에서 이온화하여 H+를 내므로 약한 산성을 나타낸다.

        

○ 카르복시산과 반응하여 에스테르를 만든다.

       

○ 정색반응 : 염화철 (Ⅲ) (FeCl₃) 수용액을 넣으면 보라색으로 변한다. (페놀류의 검출반응)

② 페놀 ( )

○ 특유한 냄새를 가진 무색 결정으로 물에 잘 녹아 약한 산성을 나타낸다.

○ 카르복시산과 에스테르화 반응을 한다.

○ FeCl₃를 수용액으로 가하면 보라색으로 된다.

③ 크레졸 ( )

    o-, m-, p- 의 3가지 이성질체가 있다.

            

○ 살균력이 강하므로 소독약으로 쓰인다.

2) 방향족 카르복시산

   벤젠고리의 수소 원자가 카르복시기로 치환된 화합물을 방향족 카르복시산이라 한다.

① 벤조산 ( ) : 무색의 얇은 판상 결정(m. p. 120℃)으로서 그의 나트륨은 방부제로 쓰인다.

② 살리신산 ( )

○ 흰색 바늘모양의 결정으로 방부제로 쓰인다.

○ FeCl₃ 수용액을 가하면 보라색으로 변한다.

○ 카르복시산이나 알코올과 에스테르화 반응을 한다.

3) 그 밖의 방향족 화합물

① 니트로벤젠 : 벤젠 고리의 수소 원자 대신 니트로기가 들어있는 화합물로서 담황색의 기름 모양의 액체이다. 향기가 있기 때문에 비누의 향료나 물감의 원료인 아닐린을 만드는데 쓰인다.

② TNT (trinitrotoluene)

              : 톨루엔에 진한 황산과 진한 질산의 혼합산을 반응시켜 만들며 폭약으로 사용된다.

③ 아닐린 : 암모니아의 수소 원자 하나가 방향족 탄화수소기로 치환된 화합물로서 물에는 녹지 않으나 염산에 잘 녹는다.

[참고] 곤충의 화학 기호

사람들은 자기의 의사를 전달할 때 글이나 이야기를 사용한다. 그러나 곤충들은 화학물질을 이용하여 위험을 알리거나, 먹이가 있는 곳을 알리거나 하는데 이러한 정보 전달을 위해 생체로부터 방출되는 물질을 페로몬(Pheromone)이라 한다.

페로몬은 알코올, 에테르, 알데히드, 케톤, 에스테르, 탄화 수소 등 비교적 간단한 물질로 휘발성이 크기 때문에 빠른 속도로 확산된다. 또, 곤충들은 아주 미량의 페로몬도 감지 할 수 있는데, 예를 들면 짚시 나방의 수컷은 10km 밖에서도 암컷의 냄새를 맡을 수 있다고 한다.

어떤 종의 꿀벌은 꿀이 많이 있는 장소를 발견하면, 벤즈알데히드( )를 방출해서 벌집 안의 일벌들을 끌어 모은다. 꿀을 거의 모을 때 쯤이면 벤즈알데히드는 산화되어 벤조산( )이 되므로 '꿀이 있다'는 신호는 자동적으로 사라진다.

마. 고분자 화합물

분자량이 10000 이상인 물질을 고분자 화합물이라 한다. 고분자 화합물은 석유 화학의 합성체인 합성 고분자 화합물과 단백질, 탄수화물과 같이 생명체의 구성 물질인 천연 고분자 물질이 있다.

(1) 천연 고분자 화합물

1) 탄수화물

의 일반식을 가지는 것으로 단당류, 이당류, 다당류로 구분한다.

① 단당류 : 가장 간단한 당류로 더 이상 가수 분해 되지 않는다.

○ 의 분자식을 가지며, 포도당, 과당, 갈락토오스의 이성질체가 있다.

○ 물에 잘 녹으며 단맛이 있다.

○ -CHO(알데히드기)를 가지므로 환원성이 있어 은거울 반응이나 페엘링 용액의 환원 반응을 할 수 있다.

② 이당류 : 분자식은 이며 가수분해되면 2개 분자의 단당류로 분리되는 탄수화물로 설탕, 맥아당, 젖당의 이성질체가 존재한다.

○ 설탕을 제외하고 모두 환원성이 있다.

○   

      가수분해

 설탕 --------> 포도당 + 과당

○ 맥아당 가수분해 --------> 포도당 + 포도당

○ 젖당 가수분해 --------> 포도당 + 갈락토스

③ 다당류 : ( )n 의 화학식을 가지며 많은 수의 단당류가 축합 중합되어 이루어진 고분자이다.

○ 녹말 :α포도당의 1번 탄소와 4번 탄소의 -OH에서 H₂O가 떨어지면서 결합된 사슬 모양의 아밀로스(amylose)와 여기에 다시 다른 포도당이 T자 모양의 가지를 친 아밀로펙틴 (amylopectin)의 두 성분이 있다. 녹말의 용액에 요오드 용액을 가하면 푸른색 변화를 주며 이를 요오드-녹말 반응이라 한다.

○ 셀룰로오스 : β포도당이 탈수 축합 반응으로 사슬형으로 연결된 고분자이다. 산을 가해 가수분해시키면 셀로비오스를 거쳐 β-포도당으로 분해된다.

2) 단백질

① 아미노산 : 한 분자내에 염기성을 띠는 -NH₂와 산성을 띠는 -COOH를 가지는 양쪽성 물질이다.

② 단백질 : 여러 아미노산 분자들이 H₂O를 내면서 축합 중합하여 펩티드 결합으로 이루어진 물질로 폴리펩티드라고도 한다. 따라서 단백질은 가수 분해되면 여러 가지 아미노산이 생긴다.

③ 단백질 검출 반응

○ 뷰렛 반응 : 단백질 + NaOH + CuSO₄ → 적자색

○ 닌히드린 반응, 크산토르로테인 반응, 밀론 반응 등

(2) 합성 고분자 화합물

1) 중합체의 형성

   합성 고분자 화합물은 단위체(monomer)가 중합 반응에 의해 얻어지는 물질로 이를 중합체라 한다.

단위체(monomer) 중합 ---------> 중합체(polymer)

2) 중합 반응과 중합체

① 첨가 중합 : 단위체의 불포화 결합이 끊어지면서 첨가반응이 계속적으로 일어나는 중합 반응이다.

주로 CH2=CH-(비닐기), CH2=CH-C=CH2를 가진 단위체인 경우 첨가 중합을 일으킨다.

(예)

　

② 혼성 중합 : 두 가지 이상의 단위체 들을 첨가 중합시켜서 중합체를 형성하는 반응이다.

                   

③ 축합 중합 : 단위체가 결합할 때, H2O분자와 같은 작은 분자들이 떨어져 나가면서 중합체를 형성하는 반응이다.

(예) 나일론-6.6, 폴리에스테르, 페놀수지, 요소수지 등

3) 고분자 화합물의 열적 성질

① 열가소성 고분자 : 가열할 때 물러지고 식으면 다시 굳어지는 성질을 열가소성이라 하며, 열가소성을 가진 고분자를 열가소성 고분자라 한다.

○ 첨가 중합체와 축합 중합체 중 사슬형 구조를 가진 것이 이에 속한다.

(예) P.V.C, 나일론 66, 폴리스티렌 등

② 열경화성 고분자 : 열을 가해 한 번 형태를 만든 후는 다시 열을 가해도 물러지지 않아 모양을 바꿀 수 없는 고분자이다.

○ 그물 모양의 구조를 가지는 고분자인 경우 열경화성을 나타낸다.

(예) 페놀 수지(HCHO와 C₆H₅OH의 축 중합체)

    요소 수지 (HCHO와 NH₂CONH₂의 축 중합체)

4) 합성 고분자의 종류

① 합성 수지 : 흔히 프라스틱 (plastics)이라 하며, 녹을 때 끈적 끈적한 성질을 가진다.

(예) 각종 비닐 중합체, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지등

② 합성 섬유 : 펩티드 결합 ( )을 가지는 폴리아미드계 섬유, 에스테르기(-COO-)를 가지는 폴리에스테르계 섬유, 비닐기(CH2=CH-)을 가지는 폴리비닐계 섬유로 분류된다.

③ 합성 고무 : 천연 고무와 비슷한 구조의 고분자

(예) SBR, NBR, 네오프렌 고무