![[과학자가 쓴 과학책#2] 진공은 도대체 뭘까? (물리학자 이강영_불멸의 원자) | KAOS X 공원생활 특집](https://i.ytimg.com/vi/GeDi2RwhCL0/hqdefault.jpg)
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과학 세계 나 일상 생활에서 여행하는 동안 "형식에 맞는 기능"이라는 용어 나 같은 문구의 변형이있을 수 있습니다. 일반적으로, 당신이 겪고있는 것의 출현은 그것이 무엇을하는지 또는 어떻게 사용되는지에 대한 단서 일 가능성이 있음을 의미합니다. 많은 단점에서,이 최대 값은 탐사를 무시할만큼 명백하다.
예를 들어, 손에 쥐고 손으로 만질 수있는 물체를 가로 질러 스위치를 누르면 한쪽 끝에서 빛을 방출하는 경우, 장치가 적절한 자연이없는 경우 즉각적인 환경을 비추는 도구라는 것을 확신 할 수 있습니다 빛.
생물학 세계에서 (즉, 생물체)이 최대 값은 여전히 몇 가지 경고 사항이 있습니다. 하나는 형태와 기능 사이의 관계에 관한 모든 것이 반드시 직관적 인 것은 아닙니다.
두 번째는 첫 번째부터 원자를 평가하는 데 관련된 작은 규모와 원자의 조합에서 발생하는 분자 및 화합물은 원자와 분자가 어떻게 상호 작용하는지에 대해 조금 더 알지 않는 한 형태와 기능 사이의 연결을 이해하기 어렵게한다는 것입니다. 특히 다양하고 변화하는 순간에 대한 요구가있는 역동적 인 생활 시스템과 관련하여.
원자는 정확히 무엇입니까?
주어진 원자, 분자, 원소 또는 화합물의 모양이 그 기능에 없어서는 안될 방법을 탐구하기 전에, 이러한 용어들이 종종 상호 교환 적으로 사용되기도하고 때로는 올바르게, 때로는 그렇지 않기 때문에 화학에서 이러한 용어의 의미를 정확하게 이해해야합니다.
안 원자 요소의 가장 간단한 구조 단위입니다. 모든 원자는 몇 개의 양성자, 중성자 및 전자로 구성되며 수소는 중성자를 포함하지 않는 유일한 원소입니다. 표준 형태에서, 각 원소의 모든 원자는 동일한 수의 양으로 하전 된 양성자와 음으로 하전 된 전자를 갖는다.
주기율표를 높이 올리면 (아래 참조) 주어진 원자의 가장 일반적인 형태의 중성자 수가 양성자 수보다 약간 더 빠른 경향이 있음을 알 수 있습니다. 양성자의 수가 고정 된 상태에서 중성자를 잃거나 얻는 원자를 동위 원소라고합니다.
동위 원소는 동일한 원자의 다른 버전이며 중성자 수를 제외한 모든 것이 동일합니다. 이것은 곧 배우 겠지만 원자의 방사능에 영향을 미칩니다.
원소, 분자 및 화합물 : "스터프"의 기초
안 요소 주어진 유형의 물질이며 다른 성분으로 분리 할 수 없으며 더 작은 성분으로 만 분리 할 수 있습니다. 각 원소는 주기율표에 고유 한 항목이 있으며, 여기에서 원소를 다른 자연 발생 원소와 구별하는 물리적 특성 (예 : 크기, 형성된 화학적 결합의 성질)을 찾을 수 있습니다.
원자의 크기는 아무리 클지라도 다른 첨가제를 포함하지 않으면 원소로 간주됩니다. 따라서 "원소"헬륨 (He) 가스에서 발생할 수 있으며 He 원자만으로 구성됩니다.또는 킬로그램의 "순수한"(즉, 헤아릴 수없는 Au 원자를 포함하는 원소 금)에 걸쳐 발생할 수 있습니다. 이것은 아마도 당신의 재정적 미래를 예측할 수있는 아이디어는 아니지만 물리적으로 가능합니다.
에이 분자 가장 작습니다 형태 주어진 물질의; C와 같은 화학식을 볼 때6H12영형6 (당분), 보통은 분자 공식. 포도당은 글리코겐이라는 장쇄에 존재할 수 있지만 이것은 설탕의 분자 형태가 아닙니다.
마지막으로 화합물 물 (H)과 같은 여러 종류의 원소를 포함하는 것2영형). 따라서, 분자 산소는 원자 산소가 아니다; 동시에 산소 원자 만 존재하므로 산소 가스는 화합물이 아닙니다.
분자 수준, 크기 및 모양
분자의 실제 모양이 중요 할뿐만 아니라,이를 마음에 고칠 수있는 것도 중요합니다. 볼 스틱 모델을 사용하여 "실제 세계"에서이 작업을 수행하거나 서적 또는 온라인에서 제공되는 3 차원 객체의 2 차원 표현을보다 유용하게 활용할 수 있습니다.
사실상 모든 화학, 특히 생화학의 중심 (또는 원하는 경우 최상위 분자 수준)에있는 원소는 탄소. 이것은 탄소가 4 개의 화학 결합을 형성하여 원자들 사이에서 독특하게 만드는 능력 때문입니다.
예를 들어 메탄의 공식은 CH4 4 개의 동일한 수소 원자로 둘러싸인 중심 탄소로 구성되어 있습니다. 수소 원자는 어떻게 그들 사이의 최대 거리를 허용하기 위해 자연적으로 스스로 간격을 두는가?
일반적인 단순 화합물의 배열
그런대로, CH4 대략 사면체 또는 피라미드 모양을 가정합니다. 평평한 표면에 놓인 ball-and-stick 모델은 피라미드의 기저를 형성하는 3 개의 H 원자를 가질 것입니다. C 원자는 조금 더 높고 4 번째 H 원자는 C 원자 바로 위에 자리 잡고 있습니다. H 원자의 다른 조합이 피라미드의 삼각형베이스를 형성하도록 구조를 회전 시키면 사실상 아무것도 변하지 않는다.
질소는 3 개의 결합, 산소 2와 수소 1을 형성합니다. 이러한 결합은 동일한 원자 쌍에 걸쳐 조합하여 발생할 수 있습니다.
예를 들어, 분자 시안화 수소 또는 HCN은 H와 C 사이의 단일 결합과 C와 N 사이의 삼중 결합으로 구성됩니다. 화합물의 분자식과 개별 원자의 결합 거동을 모두 알고 있으면 종종 구조에 대해 많은 것을 예측하십시오.
생물학의 주요 분자
4 가지 종류의 생체 분자는 핵산, 탄수화물, 단백질, 지질 (또는 지방). 이들 중 마지막 3 개는 인간식이를 구성하는 3 가지 종류의 다량 영양소이므로 "매크로"라고 할 수 있습니다.
2 개의 핵산은 데 옥시 리보 핵산 (DNA) 및 리보 핵산 (RNA)이며, 이들은 유전자 코드 생물과 그 안에있는 모든 것들의 집합에 필요합니다.
탄수화물 또는 "탄수화물"은 C, H 및 O 원자로 만들어집니다. 이것들은 항상 순서대로 1 : 2 : 1의 비율로 분자 모양의 중요성을 다시 보여줍니다. 지방은 또한 C, H 및 O 원자만을 갖지만, 탄수화물과는 매우 다르게 배열됩니다. 단백질은 다른 3 개에 N 원자를 더합니다.
단백질의 아미노산은 살아있는 시스템의 산의 예입니다. 체내에서 20 개의 다른 아미노산으로 만들어진 장쇄는 일단 이들 사슬의 사슬이 충분히 길면 단백질의 정의입니다.
화학 접착제
여기에 채권에 대해 많이 언급되었지만 화학에서 정확히 무엇입니까?
에서 공유 결합전자는 원자간에 공유된다. 에서 이온 결합하나의 원자는 다른 원자에 전자를 완전히 포기합니다. 수소 결합 수소는 특별한 종류의 공유 결합으로 생각할 수 있지만, 수소는 하나의 전자 만 가지고 있기 때문에 분자 수준이 다른 것입니다.
반 데르 발스 상호 작용 물 분자 사이에서 발생하는 "결합"; 수소 결합 및 반 데르 발스 상호 작용은 달리 유사하다.