[일반화학] Chapter 1 - (1)

1.1 Chemistry : The Study of a Science for the Twenty-First Century (화학 : 21세기를 위한 과학의 학문)

[1] Chemistry : A Science for the 21st Century 화학 : 21세기를 위한 과학)

: 화학은 다양한 분야에서 발견할 수 있다.

1. 건강과 의학
2. 에너지와 환경
3. 재료 및 기술
4. 식량과 농업

[2] The Study of Chemistry

Macroscopic View

: 육안으로 관찰할 수 있는 현상에 대한 시점

• ex) 산화된 철의 모습을 우리의 육안에서 보는 것

2. Microscopic View

: 화학 반응이 원자 및 분자 수준에서 어떻게 일어나는지의 시점

• ex) 산화된 과정을 원자 및 분자 관점에서 보는 것

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1.2 The Scientific Method (과학적 방법)

[1] The Scientific Method (과학적 방법)

: 과학적 방법은 체계적인 연구 접근법이다.

과학적 방법의 단계 (총 3단계)

1. Observation 관찰
2. Representation 표현
3. Interpretation 해석

• 중요한 세 가지 개념 : logic, reason, principle

[2] Hypothesis (가설)

: 관찰된 현상에 대한 잠정적인 설명

• 이 실험을 통해 검증될 수 있는 예측을 포함한다.
• ex) 철이 산소와 반응하면 녹이 생길 것이라는 가설

[3] Law (법칙)

: 특정 조건 하에서 항상 동일하게 나타나는 현상 간의 관계를 간결하게 나타내는 진술

• ex) 뉴턴의 제 2법칙 ‘힙 = 질량 * 가속도’는 일정한 조건 하에서 항상 적용되는 물리 법칙이다.

[4] Theory (이론)

: 여러 관찰과 법칙을 통합하여 설명하는 원리

• 여러 가지 사실과 법칙을 설명하고 예측할 수 있는 포괄적인 틀을 제공한다.

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1.3 Measurement 측정

[1] International System of Units (SI) (국제 단위계)

: Scientific Method의 경우 logic, reason, principle과 관련이 있다.
→ 이를 측정할 단위가 필요하다.

SI Base Units

[2] Prefixes Used with SI Units

: : SI Units와 사용되는 접두사들이 존재한다.

• ex) 1m의 경우 0.001m로 표현이 가능하다. → 0.001의 경우 10의 -3승이므로 ‘milli-’가 붙여져서 1mm가 된다.
• ex) 1s의 경우 0.001s로 표현이 가능하다. → 0.001의 경우 10의 -3승이므로 ‘milli’-가 붙여져서 1ms가 된다.
• ex) 1000kg에서 1000의 경우 10의 3승이므로 ‘mega-’가 붙여서 1Mg가 된다.

나무위키에서 제공하고 있는 보다 자세한 Prefixes 모음

[3] Volume (용량)

• 단위 : m^3
• 1cm^3 = 1mL

[4] Density (밀도)

• 단위 : kg/m^3
• 밀도 (P) = 질량(M) / 부피 (V)
• 1g/cm^3 = 10^3kg / m^3

과정 / 요약 / 꿀팁

### Densities of Some Substances 일부 물질에서의 밀도

• ex) 25℃에서 일부 물질의 밀도

A Comparison of Temperature Scales 온도 눈금 비교 (Kelvin, Celsius, Fahrenheit)

Kelvin 온도

• 공식 : Tk = Tc + 273.15

Fahrenheit 온도

• 공식 : Tf = (9/5 * Tc) + 32

Chemistry In Action 행동하는 화학

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1.4 Handling Numbers

[1] Scientific Notation 과학적 표기법

: 매우 큰 수나 매우 작은 수를 간단하게 표현하는 방법

[2] 첫 번째 규칙 (형식)

형식 : N = M * 10^E

• M : 1과 10 사이의 유효 숫자
• E : 지수

[3] 두 번째 규칙 (덧셈 또는 뺄셈)

방법

1) 지수 맞추기
2) 유효숫자 정렬 (유효숫자 부분 M을 더하거나 빼준다.)

예시

[4] 세 번째 규칙 (곱셈 또는 나눗셈)

방법

1) 유효숫자 곱하기
2) 지수 더하기
3) 정규화 (결과가 1이상 10미만으로 유지되도록 조정)

예시

[5] Significant Figures 유효숫자

: 측정값에서 실제로 의미 있는 숫자

전체 규칙

첫 번째 규칙 (덧셈 또는 밸셈)

: 소숫점 길이 중 짧은 길이에 맞춘다.

• 원래 숫자보다 소수점 오른 쪽에 더 많은 자릿수를 가질 수 없다.
• 예시
  
  • 9.332의 경우 3개의 자릿수
  • 1.1의 경우 1개의 자릿수
    → 따라서 90.432가 아닌 1개의 자릿수를 따라서 90.4(반올림)가 된다.

두 번째 규칙 (곱셈 또는 나눗셈)

: 유효 숫자가 적은 경우의 유효숫자 개수에 맞춘다.

• 결과의 유효 숫자 수는 유효 숫자 수가 가장 작은 원래 숫자로 설정된다.
• 예시
  
  • 6.8의 경우 유효 숫자 2개
  • 112.04의 경우 유효 숫자 5개
    → 따라서 0.0606926이 아닌 유효숫자 2개를 따라서 0.061 (반올림)이 된다.

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