분야
hwp1. 물과 H2O
그리스 시대의 4원소설에서 알 수 있는 바와 같이 인간은 물을 하나의 원소로 생각했으며 이러한 생각은 근대과학이 성립되기 전까지도 계속 되어졌다.
(1) 물의 조성과 화학적 표현
물의 전기분해를 통해 물은 단일 원소가 아닌 수소와 산소의 화합물임을 알아냈고, 물의 특성을 나타낼 수 있는 가장 작은 기본 단위인 물 분자는 수소원자와 산소원자가 2:1의 비로 이루어져 있음을 알아냈다.
H2O는 물분자를 나타내는 분자식(한 분자를 구성하고 있는 원자의 종류와 수를 나타낸 식)을 나타낸 것이며, H-O-H는 구조식(분자를 구성하고 있는 각 원자들의 결합 상태를 나타내기 위해서 분자 중의 원자와 원자 사이의 결합 상태를 나타내기 위해서 분자 중의 원자와 원자 사이의 결합을 짧은 결합선 -으로 연결하여 나타낸 화학식)을 나타낸 것이다. 분자식은 그 분자에 포함된 원자의 종류와 수만을 나타낸 것이므로 분자식만으로는 분자 중의 한 원자가 다른 원자와 어떻게 결합되어 있는지를 알 수 없다.
원자의 질량을 상대적인 원자량으로 나타내듯이 분자의 무게는 분자량으로 나타낸다. 분자량은 분자로 이루어진 물질에서 한 분자에 포함되어 있는 원자들의 원자량의 합이다. 따라서 분자의 질량도 상대적 질량값이다. 분자는 몇 개의 원자로 구성되어 있으므로 이 원자들의 원자량의 합이 분자량이 되고 분자량도 원자량과 마찬가지로 g단위를 붙일 수 없다.
물의 분자량은 = 2 × 수소의 원자량 + 산소의 원자량 = 2 × 1.008 + 15.999 = 18.02
원자량이나 분자량을 통해 물질의 변화를 정량적으로 다룰 수 있게 된다.
(2) 물의 물리적 특성
우리는 다음과 같은 몇가지 물의 물리적 성질에 매우 친숙해져 있다.
① 물은 0℃에서 얼고, 100℃에서 끓는다. 그러나 높은 산 위에 올라가서 물을 끓이면 100℃보다 낮은??????온도에서 끓는다.
② 물은 얼면서 부피가 늘어난다.