- 2일 전
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학습트랜스크립트
00:02안녕하세요. 오늘은 산과 염기에 대한 얘기를 할 건데요.
00:10전기화학을 하는데 산과 염기가 어떤 의미가 있는지 이런 얘기들을 포함해서 이야기 하도록 하겠습니다.
00:19그 전 시간에 말씀드렸던 전기화학의 기초에 대해 다시 상기시켜 보면
00:26대부분 우리가 용액 속에서 하는 일들이 가장 많았잖아요.
00:31요즘 뭐 전고체 배터리가 만들어진다고 하고 있고
00:35중국에서는 뭐 일부 생산도 시작했다 라고 하는 얘기들이 나오고 있지만
00:41대체적으로 전기화학 소자들은 액체인 것들이 많습니다.
00:48한때 태양전지에서도 액체 태양전지들이 있었고요.
00:52액체 태양전지라고 하기엔 좀 그렇지만 어쨌든 액체 전해질이 들어가는 태양전지가
00:58십몇 년 동안 EPFL에 그레젤이라고 하는 사람이 개발한 그런 것들이 있었잖아요.
01:06그런 것도 근원들을 찾아가다 보면 결국은 전기화학을 하던 총매하시던 분들이 찾아낸 현상들이었고
01:16광총매하다가 전자들이 생겨나는 것들을 확인하고 그랬던 것들이거든요.
01:22결국은 이런 액체에 관계되는 일들이 꽤 많이 있습니다.
01:30그런 액체에 반드시 있어야 되는 게 뭐죠? 전해질이죠.
01:35그래서 우리가 전해질에 대한 얘기도 하긴 할 건데요.
01:38전해질의 대표적인 부분이 바로 산과 염기 부분입니다.
01:43그래서 관련 실험을 하시는 분들도 많겠지만 실제로 어떤 수소 생산 반응 또는 물 분해 반응이라거나
01:54기타 여러 가지 전기화학을 이용해서 에너지를 생산하거나 저장하거나
02:02다른 그런 용도로 사용되는 물질을 변화시키려고 하는 그런 행동들
02:10대부분의 경우가 다 전해질을 요구합니다.
02:14일렉트로크로미즘 같이 이런 것들에도 대부분 전해질을 포함하고 있습니다.
02:20정도 차이에는 있을 수 있겠지만 대부분 전해질을 가지고 있고
02:26가장 쉬운 전해질은 산과 염기입니다.
02:31우리 몸도 전기화학으로 해석하려고 하는 분들이 꽤 많이 있고
02:34또 그런 식으로 합성하거나 또는 전기영동 같은
02:38이게 전기화학이라고 하기에는 조금 애매하지만
02:43전기영동 같이 단백질을 플러스 마이너스로 다시 분해해서
02:50그것들을 다 분석하고 이런 일들도 다 하고 있잖아요.
02:54뭐 사실 이런 부분을 전기화학이라고 안 하면
02:57또 전기화학 하시는 분들이 왜 그게 아니냐 라고 얘기할 수도 있겠지만
03:02어쨌든 우리가 보는 이 제가 느끼는 이 전기화학은 기본적으로
03:08전해질을 이용하고 이런 데서 기껏해야 높은 볼티지를 걸면 3,4V?
03:16보통은 1,2V 안에서 해결되는 이런 부분을 전기화학으로 많이 사용하고 있는데
03:21전기영동만 돼도 100V를 걸거나 또는 그 보다 높은 전압을 걸거나
03:27이런 경우가 허다하다 보니 근데 이제 그 안을 들여다보면
03:32어떤 분자들의 양이온, 음이온에 의해서 전기에 끌려가는 것들을 보는 거니까
03:38결국은 전기화학이지만
03:44무대보로 그냥 그 시장은 어떻든지 간에 무대보로
03:48높은 볼티지 걸어서 얼마나 끌려오는가 보겠다
03:51이거니까 조금 애매합니다.
03:58그래서 산과 염기에 대한 얘기 할 건데요.
04:01산과 염기도 우리가 알고 있는 것처럼 그냥 HCL이나 보고
04:07이런 거 여기 있네요. 그죠? 죄송합니다.
04:09HCL이나 보고 NAOH만 볼 것 같으면 굉장히 쉽죠.
04:15그런데 산 염기의 정의에 의하면 이렇게 그냥 쉽게 정의되지가 않습니다.
04:20한번 좀 볼게요.
04:22먼저 아레니우스.
04:24그러니까 산을 정의한 사람은 사실 3명이 됩니다.
04:28제일 처음에 아레니우스가 있고요.
04:30그 다음에 브랜스테드 로우리가 있어요.
04:34브랜스테드 로우리.
04:35그 다음에 세 번째 루이스가 있습니다.
04:37ABL 형태로 가는데요.
04:39가장 초창기에 나왔던 산 염기에 대한 정의는
04:44바로 이 아레니우스에 해당하는 것들이고
04:47그냥 하이드로젠을 포함하는 어떤 컴파운드
04:53여기 하이드로젠이 보이잖아요.
04:54이걸 뭐라고 불러요? 엘리먼트라고 한다고 하죠.
04:57엘리먼트.
04:59엘리먼트로 H가.
05:01그럼 H가 있기만 하면 전부 다 산인가?
05:03그건 아니었어요.
05:04그러니까 이게 이제 디솔빈 워러.
05:06이것도 정의에 기본적으로 속하죠.
05:09물에.
05:10다른 용매가 아닌 물에 녹았을 때
05:14하이드로젠 아이언.
05:16이걸 뭐라고 불러요?
05:17하이드로젠 아이언.
05:18H-이온이냐?
05:19아니죠.
05:20H 플러스 이온이죠.
05:21이건 뭐라고 부릅니까?
05:22프로토온이라고 부릅니다.
05:26프로토온이라고 불리우는 예를
05:28그 솔루션에서 만들어내면
05:31개를 산이라고 불렀다.
05:33그렇게 만들어져 있는
05:35얘도 산이라고 불렀나?
05:38얘는 산성을 띄긴 하는데
05:40어쨌든
05:40얘를 산이라고 불렀다는 게 아니라
05:43보면
05:44그렇게 H 플러스를 내놓는
05:47컴파운드를 산이라고 불렀대요.
05:49얘를 산이라고 불렀답니다.
05:53그럼 얘는 산이 아닌가?
05:58아레니우스 소제스천에 의하면
06:01얘는 산은 아닌 것 같아요.
06:04그렇게 하는 컴파운드 얘니까.
06:06그런데도 불구하고
06:09기본적으로는
06:11얘가 산이기 때문에
06:12얘를 내놓는 컴파운드를 산이라고 불렀다.
06:15라고 하는 거니까
06:15얘도 포함시키는 게 맞을 것 같아요.
06:18그리고 이제 좀 봅시다.
06:22아레니우스 베이스는
06:24아레니우스 베이스는
06:26똑같이
06:28하이드록사이드 이온을
06:30내놓을 수 있으면
06:32걔를
06:33섭스텐스에서
06:34그 섭스텐스를
06:35베이스라고 불렀다.
06:38그러니까 결국은
06:40아레니우스 데포니션이
06:41소디움 하이드록사이드
06:43랍니다.
06:44이게 아니라
06:44이거랍니다.
06:48그래서 어쨌든
06:50아레니우스나
06:51그전에 혹시
06:54이런 사람들이 있었다면
06:55결국은
06:58HCL, NaOH
06:59이 두 개가 그냥 산염기로
07:02정의되는
07:03그런 시대였다는 거죠.
07:06그래서
07:07그래서
07:08Acid는
07:08H 플러스를 내놓고
07:09프로톤이라고
07:10부른다고 했습니다.
07:11프로톤
07:13베이스는
07:13하이드록사이드
07:14and Ion
07:15하이드록사이드 라고
07:16부릅니다.
07:18하이드록사이드
07:21If we were to mix
07:23an Acid
07:23and base together
07:25그러니까
07:27HCL이랑 NaOH를 더하면
07:29즉
07:31H 플러스랑
07:32OH 마이너스를 더하면
07:35그렇게
07:36믹스하면
07:37걔네들은
07:38물이 된다.
07:40이 반응
07:41우리 뭐라고 했었죠?
07:42Skeleton Reaction
07:43그래서
07:44일종의
07:45알자 반응식
07:46이라고 부른다고 했습니다.
07:47플레인 워터가 된다.
07:51이걸 모르는 사람이 누가 있겠습니까?
07:54제가 좀 횡설수설을 했고요.
07:56그 다음에
07:56브랜스터드 로우리 데포니션은
07:58조금 다르답니다.
08:00아레니우스 데포니션하고
08:01뭐
08:01그렇긴 한데
08:02조금 더 확장이 돼서
08:04하이드로젠 아이언
08:06이거 뭐라고 한다고 했죠?
08:07프로톤
08:07프로톤을 내놓을 수 있으면
08:09다 산이다.
08:11그러니까
08:11앞에서는 처음에
08:12HCL 같은
08:14애들이
08:15였었는데
08:17뭐
08:18크게 다른가
08:19이런 생각이 좀 들고요.
08:21브랜스터드 로우리 데포니션
08:22액션은
08:23오픈 리포트
08:24프로톤 도널
08:25because
08:25H 플러스 아이언
08:27마이너스
08:28H 일렉트론
08:29그러니까
08:30뭐
08:31HCL 위에 앞서 있는 것도 보면
08:34H 플러스를 내놓은 거니까
08:36뭐
08:37산의 입장에서는
08:38크게 다른 것 같지는 않습니다.
08:41근데
08:41브랜스터드
08:42이것들은
08:43보면
08:43OH-
08:45can act like
08:46bases too
08:47그러니까
08:48앞에서는
08:49OH-를 내놓는 것들만
08:51베이스였는데
08:53얘네들도
08:55베이스 역할을 할 수 있다는 거예요.
08:58여기 보시면
08:58에시드랑
08:59이렇게 섞었더니
09:00NaCl 나오고
09:01그 전에는
09:02물이 나오는 게 중요했는데
09:04그죠
09:05아레니우스에서는
09:05H 플러스랑
09:06OH-만
09:08고민하다 보니까
09:09근데 이제
09:10그렇게치 않고
09:11얘도
09:12소디움
09:12바이카보네이트
09:13라고 부르는데요.
09:15여기 보시면
09:16음
09:17뭐
09:17베이킹소다
09:18라고 하는 거죠.
09:19그죠.
09:20얘를 하면
09:21얘도 역시
09:23산염기 중화 반응을 일으킨다.
09:25NaCl
09:26소금이 만들어지고
09:27얘는
09:28H2CO3의
09:29탄산이잖아요.
09:30음
09:32얘가 중화됐는가
09:36대부분 중화됐다고 얘기를 하지만
09:38탄산은 우리가 먹어도 되잖아요.
09:41그럼에도 불구하고 얘가 뭡니까?
09:44탄산
09:45산이라고 부르죠.
09:47산성입니다.
09:49그래서 얘를 이제 많이 마시면 몸에 안 좋다고 얘기하는게
09:53위가 기본적으로 산이잖아요.
09:57그리고 그 산 용액은 늘 언제나
10:00우리 몸에
10:01굉장히 뭐
10:03센산이라고 하니
10:04저는 뭐 사실
10:04어떻게 해보진 않았지만
10:08단백질 같은 거 넣으면 거기 다 녹여가지고
10:10녹아서 다 사라지고 하는 거잖아요.
10:12그러니까 굉장히 센산일 거라고 생각이 됩니다.
10:15근데 우리 몸이 거기 안 녹고 그냥
10:18보호되고 있다는 건 사실 굉장히 놀라운 일인 것 같습니다.
10:23그런데 이제 거기다가 탄산을 넣는다?
10:26이건 사실 별로 좋은 거 같진 않아요.
10:28그러면 유럽에선 왜 탄산을 마셨는가?
10:32유럽은 그 스프링 워터 뭐 이렇게
10:35그 정수기 이런 물보다는 산에서 내려오는 물을 많이 마셨는데
10:40그 물에 칼슘 덩어리가 너무 많았죠.
10:44칼슘 2 플러스
10:44그래서 이게 몸에 들어가 가지고 결국은
10:47쌓이고 또 클로깅 현상을 일으켜 가지고
10:51혈관을 막고 뭐 이래서 사람들이 많이 죽거나 병에 걸리거나 이러니까
10:55얘를 집어넣어서 탄산을 이제 많이 집어넣어서
11:00얘가 이거랑 반응하잖아요.
11:02CaCO3가 되면 얘도 떨어져 나가는 그 바닥으로 떨어진 침전물이 되니까
11:07그래서 칼슘 카보네이트가 침전되라고
11:11즉 이 탄산수에는 칼슘이 거의 없다는 것을 보여주기도 하고
11:19또 실제로 그것을 없애기 위해서 넣은 게 탄산이었습니다.
11:24그런데 그거를 요즘은 사실 그럴 필요가 없거든요.
11:30웬만한 정수기물이나 또는 우리가 공급해 주는
11:34물을 공급해 주는 수자원 공사 이런 등등에서
11:37이미 칼슘을 다 제거합니다.
11:40그러니까 굳이 그럴 필요가 없는데
11:42또 탄산을 마시는 사람들도 많죠.
11:46그런 사람들은 위가 금방 안 좋아져요.
11:49제가 뭐 그런 것까지 걱정할 수업은 아니긴 하지만
11:54아무튼 여러분들 참고하셔서
11:57혹시 가족 중에 탄산을 계속 마시는 사람들이 있다면
12:01좀 그렇게 마시지 못하도록
12:03이런 강의를 해 주시기 바랍니다.
12:06그리고 이제 아까 제가 얘기했죠.
12:08ABL, 엘, 루이스 이제 마지막 사람입니다.
12:11이 이유로 산염기에 대한 추가 데포니션을 정의한 사람이 없기 때문에
12:17지금 저희가 교과서 얘기하는 산염기는
12:21모두 이 루이스 데포니션을 사용하게 됩니다.
12:25그럼에도 불구하고 교과서나 우리가 일반적으로
12:28생활할 때 쓰는 산염기에 대한 정의는
12:31여전히 아레니우스 또는 브랜스테드 로우리의 산염기 정의입니다.
12:36그러니까 신맛이 나면, 프로톤이 많이 들어있으면 산
12:40누가 알루미늄, 클로라이드 이런 걸 산이라고
12:43또는 염기라고 정의해서 얘기를 하겠습니까?
12:46일반 생활에서. 이게 뭐 신맛이 나는지
12:50이게 느낌이 옵니까? BF3? 모르겠어요.
12:54그죠? 전혀. 여기 보면
12:56렉 오브 일렉트론. B도 보면
12:59B가 왜 렉 오브 일렉트론인가면
13:01B는 붕소로 전자가 바깥에 다 섞이는 애죠.
13:05그래서 F가 자기 전자 하나씩을 갖고 와서
13:08이렇게 결합하니까 여기 전자성이 지금 부족하잖아요.
13:12그러니까 옥텟 룰이라고 하는 전자가 8개가 차면
13:16뭔가 거기가 안정해진다. 이렇게 얘기하고 있잖아요.
13:20이 붕소는 지금 8개의 전자를 이룰 수 없는 그런 상황인 겁니다.
13:27그러니까 전자가 부족하다고 느낄 수도 있겠죠.
13:30실제로 여기 와서 다른 애들이 결합합니다.
13:34그런 걸로 봐서 얘가 전자가 부족하구나.
13:36알루미늄도 사실 뭐 비슷한 애들.
13:39얘도 알루미늄이 보면 3 플러스에 해당하는 애잖아요.
13:43그리고 치유각 전자가 3개 있는 애인 거죠.
13:48그 다음 프로톤 이런 애들.
13:50지금 전자가 다 뜯겨 가지고 없는 애들.
13:52이런 애들은 렉 오브 일렉트론.
13:54얘네들을 산이라고
13:56루이스 산이라고 명명한다.
14:00비교해 볼게요.
14:02이제 아레니우스는 H 플러스를 내놓느냐 아니냐
14:05이거에 대한 정의로만 얘기를 했고
14:10그 다음에 브랜스테드 로리의 H 플러스에 대한 개념은 똑같지만
14:14OH 마이너스 아니라 다른 것들도
14:17이 H 플러스를 잡아 가기만 하면 전부 다 베이스로 봤다.
14:23그 다음에 이제 루이스는 H 플러스 뿐만 아니라
14:26그러니까 아레니우스에서 요게 바뀌었고
14:28그 다음에 아레니우스 이렇게 바뀌었고
14:31브랜스테드 에 대해서는 다시 요게 바뀐 거죠.
14:33결국 산염기 처음 데프니션 부터 하나씩 하나씩 다 바뀌어 가지고
14:39전자가 부족하냐 맞냐
14:41여기 전자가 지금 있는 걸로 보죠.
14:44그죠?
14:44그러니까 전자가 충분히 더 많이 있거나 없거나
14:47에 대한 정의로만 산염기에 대한 것들로 결정했다.
14:53라고 요구할 수 있겠습니다.
14:56그래서 이제 좀 살펴볼까요?
14:59Acid Base Definition
15:00제가 요거는 다른 책에서 갖고 왔는데요.
15:05책 자체를 볼 순 없어서 그냥 대표 그림으로 나와 있는 거를
15:09그대로 화면 캡쳐 해 가지고 갖고 왔더니
15:13화질이 아주 좋지는 않습니다.
15:15그러나 대부분 다 보실 수 있을 것 같고요.
15:18그 다음에 여기서 이제 아레니우스, 브랜스테드 로우리, 루이스에 대한 산염기를 보면
15:25아레니우스는 아까 얘기한 것처럼
15:26H 플러스에 대한 자체적인 데프니션이 없었죠.
15:29얘를 포함하는 HCl이 산이었지
15:33H 플러스 자체를 산이라고 정의하진 않았습니다.
15:37그거는 이제 브랜스테드 로우리에 와서 Acid로 정의가 되고요.
15:41루이스에서도 Acid로 정의됩니다.
15:43HNO3 같은 경우는 HNO3, HNO3인데요.
15:52얘가 H 플러스 플러스 NO3 마이너스로 이제 나눠져요.
15:58그래서 H 플러스를 내놓으니까 아레니우스 산, 브랜스테드 산이라고 명명이 됐지만
16:04이거 자체가 산으로서의 전자가 부족한 누군가가 있는가? 없어요.
16:12그러다 보니까 루이스에서는 데프니션이 일어나지 않는다라고 얘기를 하고 있습니다.
16:18신기하네요.
16:20그러니까 HNO3는 루이스 산염기 정의에 의하면 산이 아닌 겁니다.
16:26하지만 걔가 물속에 들어가서 H 플러스랑 NO3로 나눠지는 순간
16:30H 플러스는 산이 되죠.
16:35그 다음에 H2SO4가 아니라 HSO4 마이너스가 H2SO4에서
16:44H2SO4는 위에 HNO3랑 똑같으니까 같은 데프니션이 나올 거예요.
16:49그래서 이제 생략한 거고
16:50HSO4, 그러니까 결국은 H2SO4가
16:55얘가 H 플러스 플러스 HSO4 마이너스 이렇게 될 거 아니에요.
17:01얘를 보자는 겁니다.
17:04그랬더니 얘는 다시 H 플러스 더 내놓을 수도 있으니까 산이기도 하고
17:09이 H 플러스를 잡아서 거꾸로 갈 수도 있으니까 염기이기도 합니다.
17:15그죠?
17:16브랜스테리 로우리에서는 잡아가면 물을 만들고 어쩌고 하지 않으면
17:20아레니우스에서는 베이스가 아니니까 여기서는 이제 베이스가 됐어요.
17:25근데 또 루이스에서는 여전히 얘가 전자가 충분히 다 많아 보이고
17:31지금 전자 쌍이 없는 곳이 없어 보이니까
17:37여전히 데프니션에서는 아무것도 아닌 것처럼 보입니다.
17:47그래서 위에 있는 정의에 의해서 각각이 어떻게 바뀌는지에 대한 것들을
17:52여러분들 조금씩 살펴봐 주셨으면 좋겠고요.
17:55NaCl 같은 경우는 우리가 그냥 생각했을 때 소금이 산인가? 염기인가?
18:00여러분 다 생각해 보셨죠? 그죠? NaCl은 산도 아니고 H 플러스를 내놓은 적도 없고
18:06그 다음에 Cl 마이너스, Cl 마이너스는 뭔가 있을 것 같은데
18:11이거 NaCl 자체로는 아무것도 아닌 거죠.
18:16근데 Cl 마이너스라면 뭐가 될까요?
18:18걔는 베이스가 됩니다.
18:21그죠? 우리 HCl에서 Cl 마이너스가 H 플러스 잡았잖아요.
18:27그래서 OH 마이너스 역시 같은 방법으로
18:30아레니우스에서는 데프니션이 없지만 나머지에서는 베이스고요.
18:35암모니아 같은 경우는 얘가 NH3 플러스가 H 플러스 받으면 뭐가 됩니까?
18:42암모늄 이온이 되죠. NH4 플러스.
18:44그러니까 NH3가 산을 내놓지는 않으니까 산도 아니었습니다.
18:54산 염기 어느 것도 아니었어요.
18:56그러나 브랜스테드 여기 되면 H 플러스를 잡아가는 애니까 염기가 되겠죠.
19:04그리고 얘도 보면 NH3가
19:07아 죄송합니다. 이거 잘못을 그렸네요.
19:10이거죠.
19:11NH3가 보면 이렇게 되어 있잖아요.
19:14H, H의 전자쌍 이렇게 있으니까
19:17얘는 전자가 리치한 애들로 가서 베이스 역할을 한다.
19:23알겠죠?
19:28뭐 그렇게 되어 있습니다.
19:33CL 마이너스.
19:35노 데퍼니션인데
19:36뭐 여기엔
19:37레지듀 라고 쓴 거는 뭔지 잘 모르겠지만
19:40어쨌든 HCL에서 기본적으로 썼던 것들이죠.
19:44베이스 베이스 입니다.
19:49어떻게 잘 이해가 됐을려는지 모르겠습니다.
19:54충분하게 살펴봐 주세요.
19:59우리가 이제 산 염기 자체에 대한 얘기를 계속 하려는 건 아니고
20:03그렇게 이제 그 이온화 되고 이런 것들에 대한 얘기들을 할 건데
20:08결국은 물에서도 산 염기가 만들어지는 거잖아요.
20:13그거 조금 더 볼게요.
20:15그래서 물은 셀프 아이온이제이션을 한답니다.
20:19그러니까 H2O가 H3O 플러스랑 OH-
20:21제가 사실 공부를 시작할 때 쯤에는 이렇게 안 썼어요.
20:28H2O를 한 개로 쓰고
20:29얘가 H 플러스랑 플러스 OH-로 이루어진다.
20:33이렇게 이제 설명한 책들이 많았고
20:35두 개의 물이 이렇게 분해된다 라고 한 거는 본 적이 없습니다.
20:39근데 어느 순간부터 이 H 플러스는 H 플러스로 존재할 수가 없다.
20:46H3O 플러스로 존재한다 라고 얘기를 해서
20:50이렇게만 그리게끔 쓰게끔 되어 있습니다.
20:54그런데 이 부분 좀 사실 약간 문제가 있어요.
20:58왜냐하면 H 플러스가 물 속에서 이렇게 존재하는 건 맞습니다.
21:05근데 이동할 때도 이런 형태로 이동하는가?
21:07그건 아닌 것 같거든요.
21:10왜냐하면 H 플러스의 이 프로톤의 이동도는
21:14H3O 플러스의 이동도보다 훨씬 빠릅니다.
21:19H 플러스의 이동도가 굉장히 빨라서
21:22H 플러스를 사용하는 경우가 굉장히 많거든요.
21:27다양한 전기화학 뿐만 아니라
21:32전기화학이죠. 일종의.
21:33왜냐하면 차지들이 옮겨가는 거니까
21:36그런 대부분의 경우에서
21:38H 플러스가 굉장히 빨리 이동한다는 것들을 보여주고 있어요.
21:42멘브레인이나 이런 것도 보면 나오잖아요.
21:45그렇죠? 다 그렇습니다.
21:46H 플러스가 설페트 이온을 타고
21:49굉장히 빠르게 이온하더라.
21:50이런 논문들이 많습니다.
21:54그러니까 H3O 플러스 형태로 존재하긴 하지만
21:57이동을 H3O 플러스 형태로 이동하는 건 아닌데
22:01이 H3O 플러스 이렇게 반드시 써야 한다라는 식으로
22:05강요하는 게 맞는지
22:07그러니까 여러분들은 그냥 이렇게 생각하는 것과
22:13두 개 다를 동시에 그냥 생각하고 있는 게 좋을 것 같아요.
22:18어떤 때 얘가
22:19프로톤은 사실 잘 보시면
22:23핵만 있는 거잖아요.
22:25어떤 핵이 있고 바깥에 원래 전자가
22:26바깥을 이렇게 돌고 있는데
22:30이 크기 원자의 어떤 크기로 본다면
22:34교과서에 나오잖아요.
22:36얘가 뭐에 비유되고 있습니까?
22:38작은 축구공 하나
22:40얘는 축구장 이렇게 비유하잖아요.
22:44그러니까 축구장을 돌고 있는
22:46바깥을 돌고 있는 전자 하나가 사라진 거고
22:49그게 이제 축구공만 돌아다니는 거가 되니까
22:52그동안은 운동장을 끌고 다니던 애가
22:55지금 축구공만 끌고 다니게 되니까
22:57굉장히 빠를 거 아닙니까?
22:59그런데 이 물 분자는 사실
23:02그런 운동장이 세 개 붙어 있는 분자잖아요.
23:08그러니까 운동장을 세 개 끌고 다니는 애랑
23:11축구공 한 개만 돌아다니는 애랑 본다면
23:14당연히 축구공 하나 돌아다니는 게 엄청나게 빠를 겁니다.
23:21그렇죠? 그래서 실제로 실험에도 보면
23:23굉장히 빠르게 돌아다니고 있는 게 측정이 됩니다.
23:29그럼에도 불구하고
23:32이렇게 쓰기를 원하는 사람들이 너무 많아지고
23:35많은 교과서가 이런 포맷들을 따라가다 보니까
23:38이렇게 표시되어 있지만
23:39여러분들은 머릿속에 두 가지를 다 생각하셔야 될 거 같아요.
23:42이렇게 존재하는 건 맞다.
23:45이렇게 이동하는 것은 사실인지 모르겠다.
23:49그렇죠? 이렇게도 움직이고
23:51H플러스로도 움직이고
23:53물론 H3O플러스로도 움직일 거 같아요.
23:56그러니까 평균되는 값을 보게 될 텐데
23:58H플러스로 이동하는 애들은 굉장히 빠르고
24:02상대적으로 얘도 아주 크진 않으니까
24:05그래도 움직이겠죠.
24:07그러니까 그런 경향이 보일 거다.
24:10한 번 가속되면
24:11그것 째로 움직일 수도 있을 거라는 생각이 들긴 합니다.
24:15It is a reversible reaction so the equation is usually written
24:19with the narrows going in both directions.
24:22이렇게 표시한답니다.
24:23저는 이렇게 표시했는데요.
24:25뭐 어떻게 표시하든 그렇다고 합니다.
24:28The self-energation of pure water produces equal amounts of H3O 플러스
24:33아이온의 OH 마이너스
24:35요렇게
24:36뭐 그렇겠죠.
24:37이게 어디로 사라지거나 한 건 아니니까
24:39그렇게 만들어지는 거가
24:45이제 이렇답니다.
24:47It has been found
24:49알려졌대요.
24:5025도씨에서
24:51The concentration of these two ions are equal to 1 by 10 to the negative 7th.
24:59그리고 뭔가를 recall 하랍니다.
25:02The equation for equilibrium constant
25:04요거 뭐예요.
25:05K죠.
25:06K값은 어떻게 정이 됩니까.
25:08우리가 알고 있는 거에
25:13이렇게 정이 있잖아요.
25:16원래 K값은
25:17K값은
25:18리액턴트
25:20그 다음에
25:20프로덕트
25:21이렇게 돼 있죠.
25:23리액턴트
25:24프로덕트1
25:25프로덕트2
25:26그러니까 우리 물에 있는 경우는
25:29H2O에
25:32Concentration
25:33여기 적혀야 되는데
25:34리퀴드
25:35솔리드
25:36이거 뭐라고
25:37뭐로 본다고 그랬죠.
25:39제가
25:39Activity
25:40아직 얘기 안 했는데요.
25:42다음에
25:42Activity
25:43와
25:45그 다음에
25:46뭐 이런거
25:47Activity
25:47사실 많은 양 얘기할 게 없어서
25:49Activity
25:49와 다른 것들을 좀 묶어서
25:50한꺼번에 얘기할 텐데요.
25:53Activity
25:54가
25:54더 Concentration
25:57보다
25:57중요한 텀입니다.
25:59즉
26:001mol
26:01만큼의 행동을 하고 있으면
26:03그게 1mol이라는 거예요.
26:05실제로
26:06근데 어떤
26:07이온들은
26:081mol을
26:09넣어줘도
26:101mol처럼
26:11행동을 안 하는 경우가
26:13있습니다.
26:14그래서 그거를
26:15Activity
26:16라고 표시하는데
26:17여기
26:18마찬가지로
26:19어떤 것들이
26:19액체가 잔뜩 있거나
26:21또는
26:22고체가 잔뜩 있으면
26:23녹아있다
26:26라는 표현을 하지 않으면
26:27컨센트레이션
26:28개념에서는
26:29Activity
26:30를 우선
26:32봐야 되기 때문에
26:33고체
26:34또는
26:35액체의 Activity
26:36는
26:361로 정의합니다.
26:39요것도
26:40사실
26:41잘은
26:42모르겠어요.
26:42제가 뭘
26:43모르겠나 하면
26:441로 정의를 했다.
26:46걔네들은
26:46반응에
26:47특별하게
26:49더 영향을
26:49미치지는 않는 것 같다.
26:51라고 얘기를 해서
26:521로 정의를 했는데
26:56거기에
26:571만큼
26:57있다고
26:58늘
26:59생각해야 되나
27:00이건
27:01또 아닌 것 같거든요.
27:03예를 들어
27:05나트륨이
27:06물속에 들어가서
27:07폭발을 하는데
27:10이런
27:11경우라면
27:11나트륨은
27:13고체였구요.
27:14나트륨은
27:15액티버튼
27:16그럼
27:161입니다.
27:17고체나
27:17리퀴드는
27:18전부
27:181로
27:19본다고
27:19했으니까
27:19그런데
27:23그 안에
27:24반응하려고 하는
27:25물도
27:261입니다.
27:27그럼
27:271분의 1이에요.
27:28그죠?
27:29그러면
27:30K값은
27:311 정도고
27:33이게
27:341이면
27:35반응성을
27:38정반응이
27:39얼마나 가는지
27:40그 다음에
27:40역반응이
27:41얼마나 가는지
27:42에 대한
27:42정보를
27:431로 밖에
27:44안 보여주는 거니까
27:45그냥
27:46금방
27:47이퀼리브리엄이
27:48일어나겠네.
27:49나트륨을
27:50정해주진 않거든요.
27:54그런데
27:55뭐
27:55나트륨이
27:56물속에 들어가면
27:57얼마나
27:57빠르게
27:57큰 폭발을 하듯이
27:59반응을 합니까?
28:01그래서
28:01이런
28:02컨센트레이션의
28:04컨스턴트만 가지고
28:07반응이
28:07어떻게 될 건지
28:08에 대한
28:09예측은
28:09할 수 없다
28:10라고
28:11그냥
28:11예측하면
28:12결국은
28:13나머지들은
28:14우리가
28:14정의에 따라서
28:15다 따라가면 되는 것 같습니다.
28:19여기에
28:19KW
28:20특히
28:20K값은
28:21우리가 얘기한 것처럼
28:22리액턴드가 있고
28:24프로덕트
28:24이런 것들이
28:25각각의 지수들도
28:26이렇게 와서
28:27계산이 되는데요.
28:29특히
28:29워터의 값을
28:30KW라고
28:31얘기를 해서
28:32이게
28:33이렇게 해서
28:3410에
28:3414승
28:35그래서
28:36PKA로 보면
28:3814가 되게끔
28:39이렇게
28:40정의를 내리는데요.
28:44그러면
28:45이 값들
28:4610에
28:477승은
28:47얼마나
28:48작은 값인가?
28:49사실
28:49굉장히 작은 값이잖아요.
28:53그러니까
28:54그냥
28:55퓨어 워터에서
28:56H 플러스로
28:57존재한 애들은
28:57거의
28:58굉장히 작구나
28:59라고
29:00알게 될 겁니다.
29:02그러나
29:03굉장히 작은
29:05이 값만 갖고도
29:06결국은
29:06산화하는 반응을
29:08일으켜서
29:09우리
29:09다시
29:10이제
29:10크카나마
29:11아라페린을 보면
29:13크카나마
29:14알
29:15아
29:15페
29:17페
29:18페
29:18페
29:18그 다음에
29:19H 이렇게
29:20있잖아요.
29:21이 H 플러스
29:22얘에 의해서
29:23이 철이 더 산화되고 싶어하니깐
29:25물 속에 있는
29:27이 H 플러스만
29:28본다면
29:29철은
29:30우리가 그냥
29:31일반 철
29:31철근 구조
29:32얘가 산화되려고 하니까
29:34결국은
29:35철 2 플러스로
29:36바뀌고
29:36얘를
29:37H 플러스를
29:38스스로 바꿀 겁니다.
29:41그러니까
29:42우리가 알고 있는
29:43어떤
29:44뭐
29:44철로 만들어진
29:45못이라든지
29:46이런 것들이
29:47물 속에 들어 있으면
29:48그 안에서
29:49오랜 시간이 있다보면
29:51어쨌든
29:52조금의 H 플러스 3D
29:53있으니깐
29:54이거에
29:55반응을 해서
29:56결국은
29:57걔는
29:57다 산화되고
29:59막 독이 쓰일 겁니다.
30:02기억나세요?
30:03그
30:03초등학교 때 보면
30:04못을
30:05요렇게
30:06담궈놓으면
30:07어디가 가장 빨리
30:09산화되는가
30:10요기가 가장 빨리
30:11산화되고
30:12위도 거의 산화 안되고
30:13밑에도 거의 산화 안됐습니다.
30:15그죠?
30:16물 속에 들어 있는 부분들도
30:17거의 산화가 안됐어요.
30:20요런 이유는
30:21산소도 접촉하는게
30:22굉장히 중요하다
30:23라고 하는 것들을
30:25보여주는 실험이었는데
30:27여기서도 마찬가지로
30:29H 플러스가 워낙 농도가 낮다 보니까
30:32이 반응이
30:34잘 일어나지는 않습니다.
30:35우리가 생각하는 것만큼
30:37예를 들어
30:37그
30:38못을
30:39그냥
30:39물에다가 넣어놨더니
30:40일주일 뒤에 왔더니
30:41다 산화됐더라
30:42이런 말은 사실 거짓말이에요.
30:44그런 일이 없어요.
30:45H 플러스의 농도가 굉장히 낮아서
30:47그러나
30:48예를 들어
30:49빗물을 받아놨다.
30:50이건 좀 다르죠.
30:52그 다음에
30:53물을
30:54좀
30:55차갑게 계속 뒀다는 것도
30:59경우에 따라서는
31:00너무 차가우면
31:01또
31:02이제 반응
31:02온도가
31:04반응
31:04반응 속도가 떨어져 가지고
31:06또 안 일어나기도 하는데
31:07어느 적당한 온도에서
31:09온도가 조금
31:11상대적으로
31:12아주 여름철처럼
31:13높지 않다면
31:16또
31:17여름철처럼
31:17녹다면
31:18이 온도에서 반응이 빨리 일어나기 때문에
31:21또
31:22금방
31:23녹이 쓸 수도 있어요.
31:24그러나
31:26이제
31:26그
31:27제가 얘기하고 싶은 건 뭔가면
31:30공기 중에 있는 CO2가
31:32CO2가
31:33물 속에 들어가면
31:34음
31:37얘가
31:38H2CO3가 되면서
31:40탄산이 됩니다.
31:42탄산은
31:43다시 얘가 H 플러스를 내놓고
31:44아까
31:46소디움
31:47소디움이 아니라
31:48바이카보네이트
31:49마이너스 이온이 된다고 했잖아요.
31:51이에 의해서
31:52엑셀레레이션 반응이 일어납니다.
31:55좀 더 잘
31:56상화되요.
31:57목 같은 걸 넣어 놓으면
31:58다 정규화기잖아요.
32:02그래서 이런 것들이
32:03제가 이제
32:04이런 얘기를 왜 안 하면
32:05정규화기 사실
32:06여러 부분에서
32:07이제 중요한데
32:08그
32:09음
32:13원자력 발전소
32:15원자력 발전소도
32:16안에
32:17그 어떤 건물을 지을 때
32:19시멘트나 이런 것들을 다 쓰지만
32:21그 안에 철근도 쓰잖아요.
32:23철근도 점점
32:25이제
32:25녹이 쓸 겁니다.
32:27물이 닿을 테니깐
32:30그런 물이
32:31결국은
32:32H 플러스 때문에
32:33계속해서
32:34그
32:35걔네들을 더욱 빨리
32:36산화시킨다면
32:37원자력 발전소를 한번 지은 다음에
32:39막 30년간 써야 되는데
32:4010년만에 다 녹슬고
32:42이러면
32:43무너질 거 아니에요.
32:46그러니까
32:47그 안에
32:48H 플러스의
32:49농도를 낮추려는
32:50노력이
32:51굉장히
32:52중요합니다.
32:54그러다 보니까
32:55일반물을 쓸 수가 없는 거예요.
32:57일반물은
32:57지금
32:58이거
32:5810에
32:587승 농도로 만들잖아요.
33:00H 플러스를
33:02이것보다도
33:02더 낮은 농도로
33:04H 플러스가 생겼으면 좋겠다.
33:07이게 뭡니까?
33:08D2O죠.
33:11그래서
33:11그
33:12이제
33:14D2O를 쓰면
33:15이게 이제
33:16중수소죠.
33:17그죠?
33:17중수소를 써 가지고
33:19좀 더
33:21H 플러스
33:22프로톤의
33:23농도를 낮춰 가지고
33:24이런
33:25그
33:25건축물에
33:28이런
33:29그
33:30산화나
33:32이런 것들을
33:32좀
33:32막을 수 있게끔
33:34하는 행동들도
33:35계속해서
33:36있습니다.
33:39그래서
33:40any molecule
33:41or
33:41iron that
33:42can transfer
33:42a proton
33:44hydrogen atom
33:45nucleus to
33:46another species
33:47이런 거
33:48좀
33:49얘기
33:49뭐 지금 보면
33:52황산
33:53이렇게 바뀐다.
33:54그 다음에
33:54The hydrogen sulfate ion
33:56is also
33:57Branstad Lowly Acid
33:58어쩌고
33:58우리 앞에서 봤던 것들이에요.
34:00다 기억하시죠?
34:02그래서
34:02얘가
34:03또 한 번
34:04이렇게
34:06분리된다.
34:11이
34:12모노 프로틱
34:13다이 프로틱
34:14에 대한 것들은
34:14제가
34:15다음 절에
34:16다시 분리해서
34:17녹화해서 드리겠습니다.
34:19감사합니다.
34:20다
34:20다
34:20다
34:20다
34:20감사합니다.
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