[스크랩] 1. 원자

1. 원자 1) 이해를 위해 물질의 가장 큰 단위 - 우주 ↓ 순수한 물질분해 - 분자라는 최소단위 - 본래 물질의 성질을 보전하는 최소단위 ◎ 기원전 5세기경 그리스 사람들의 생각 ․물질을 계속 쪼개어 나가면 없어질 것이다./ 더 이상 쪼갤수 없는 작은 입자로 될것이다. ↓ 분자 - 몇 개～몇 십개 원자로 결합 - 원자로 나누면 본래의 화학성질은 변한다. ․ 18세기에 비로소 실험을 통하여 물질이 입자로 이루어 졌다는 간접증거 확보 ․ 입자의 크기가 다른 두 물질이 용해되어 섞일 때 전체 부피가 줄어든다.- 물질이 입자로 되어 있다는 증거   2) 명칭 Atom ⇒ 데모크리토스가 명명 , 그리스어의 a(없다)+toms(나누다)에서 ‘더 이상 나누어 질수 없다’에서 유래                       3) 원자 모델의 변천 원자 모델의 변천사 Dolton (1807년) Thomson (1903년) Rutherford (1911년) Bohr (1913년) 현대원자모델 (1926년) 원자는 더 이상 쪼갤 수 없는 단단한 작은 공과 같다 (딱딱한 공모형)   양전하가 가득 차 있는 곳을 음전하를 띤 전자가 움직이고 있다 (건포도가든 푸딩 모형)   원자의 중심에 크기가 매우 작고 질량이 큰 양전하의 원자핵이 있고 그 둘레를 음 전하를 띤 전자가 움직이고 있다(행성모형) 태양계모델이라고도 하며 원자핵을 중심으로 전자가 일정한 궤도를 그리며 돌고 있다 (궤도모형) 전자구름 모델로써 원자핵 둘레에 전자가 구름처럼 퍼져있다 (오비탈(궤도함수)모형, 전자구름모형)   2. 원자의 구조 1) 원자 = 핵(Nucleus)+(궤도)전자(Electron) : 전기적 중성(양자의수=전자의수) ↳ (일명 핵자-nucleon) = 양(성)자(proton)+중성자(neutron) 입 자 기호 질 량 전하량 기호 명칭 amu 단위 ㎏단위 핵 (핵자) 양성자 ｐ(H+) 1.007276 1.673×10-27 +1 Z A 질량수 중성자 ｎ 1.008665 1.675×10-27 0 N 전 자 ｅ- 0.000548 9.110×10-31 -1 Z 원자번호 * 중성자 질량 > 양저 질랼 >전자 질량 * 중성자 질량 > 양자질량+ 전자 질량 3. 보어(Bohr)의 원자모형 이해 - 핵과 궤도 전자의 연결방법 제안 1) 원자는 몇 개의 궤도 전자를 가지고 있다. 2) 전자는 원자핵 주위를 회전하고 있어 전자궤도의 크기가 원자의 크기가 된다. 3) 전자궤도의 반지름은 주양자수(principal quantum number : n) 로 결정된다. 전자껍질(shell) K L M N O P... 주양자수(n) 1 2 3 4 5 6... 4) 궤도의 반지름이 작은것부터 아래와 같이 부른다. * 주양자수(n) : 전자의 에너지 준위 결정하며 전자껍질을 나타냄 즉, 핵에서 가까운 순으로 K(n=1),L(n=2),M(n=3),N(n=4),O(n=5),P(n=6).... 등으로 나타남. (전자껍질(electron shell) = 전자각 = 주양자수는 같은 말이다.공식: n=1,2,3,4...) 5) 부양자수(방위양자수) : 전자 껍질(오비탈)의 모양을 결정 ☞ 원자궤도함수 (Orbital) 혹은 전자 부껍질(subshell) 이라 함 같은 전자각이라도 전자가 취할 수 있는 에너지 상태는 둘 또는 그 이상의 에너지 상태 (에너지 차)에 있음. (전자부껍질=원자궤도함수=부양자수=방위양자수는 같은 말이다.공식:2n-1) K각 (n=1) - 1개의 전자 부 껍질 ☞ "s" ☞ 1s Orbital 만 존재 L각 (n=2) - 2개의 전자 부 껍질 ☞ "s, p" ☞ 2s, 2p만 존재 M각 (n=3) - 3개의 전자 부 껍질 ☞ "s, p, d" ☞ 3s, 3p, 3d만 존재 N각 (n=4) - 4개의 전자 부 껍질 ☞ "s, p, d, f" ☞4s, 4p, 4d, 4f만존재 * 오비탈(orbital)의 종류                             * 각 전자각이 수용할 수 있는 최대 전자 수 = 2n2개               전자 껍질  K(n＝1)  L(n＝2)  M(n＝3)  N(n＝4)   오비탈의 종류  1s  2s, 2p  3s, 3p, 3d  4s, 4p, 4d, 4f   오비탈 수  1  1,   3  1,   3,   5  1,   3,   5,   7   총 오비탈 수  1  4  9  16   전자의 수(2n2)  2  8  18  32   * 원소의 주기율   (1) 멘델레이프(Mendeleev, 1869.러시아)의 주기율 ① 원소 - 원자량의 순으로 배열 (63종) ② 비슷한 성질의 원소가 주기적으로 등장 ③ 미 발견 원소 예측. (2) 모즐리(Mosely, 1913. 영국)의 주기율 ① 원자량의 순서와 원소의 성질이 일치하지 않는 곳 발견 ② 원소를㉮ 원자번호의 순으로 배열 ㉯ 성질이 비슷한 원소가 주기적으로 등장 ( 현대 주기표 ) ③ 원자 번호의 결정 ; 각 원소에 X-ray투과 -회절파의 파장의 크기로 원자번호 결정                                                 * 족(Group) ① 주기표의 세로줄 ② 동족원소 ; 최외각 전자수가 같다. ③ 화학적 성질이 비슷 ④ 족 ; 1 - 18족, * 주기표 ① 단주기표 : 2, 3주기의 8개 원소 기준 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 0, 8족 ② 장 주기표 ; 4, 5주기의 18개 원소 기준 . 1, 2, 3,......,18족 * 장 주기형 주기표를 써도 6, 7주기의 32개 원소는 수용불가. * 란탄및 악티늄계열 (3A족) ;별도수용   원소 자연계에 존재하는 100여개의 원소중 생체 구성 원소는 불과 20여종임 인체 구성 원소의 조성비 산소(O) 65% 황(S) 0.25% 구리 (Cu) 0.00013% 탄소(C) 18% 나트륨(Na) 0.15% 요오드(I) 0.00004% 수소(H) 10% 염소(Cl) 0.15% 코발트(Co) 아주조금 질소(N) 3% 마그네슘(Mg) 0.15% 아연(Zn) 아주조금 칼슘(Ca) 2% 철(Fe) 0.004% 규소(Si) 아주조금 인(P) 1.1% 망간(Mn) 0.00015%     * O C H N이 약 96%차지 그 외는 미량임       무기 원소들의 종류와 작용 나트륨(Na) 체액의 주요양이온으로 삼투압 유지, 효소 활성화, 신경의 흥분 전도, 원형질막의 투과성 유지 칼륨(K) 세포액의 주요 양이온, 신경과 근육의 기능조절에 관여 칼슘(Ca) 뼈와 이의 성분, 혈액의 응고, 근육수축, 신경자극전달에 관여 인(P) 핵산, 인지질의 성분, 에너지 대사에 관여 마그네슘(Mg) 뼈와 엽록소의 구성성분,신경과 근육의 기능조절 철(Fe) Hb과 시토크롬의 성분, 산화 환원요소로서 에너지 대사, 엽록소 형성에 관여 황(S) 단백질의 성분, 효소 활성화에 관여함 요오드(I) 갑상선 호르몬의 성분이됨 망간(Mn) Hb의 합성, 효소 활성화에 관여 염소(Cl) 체액의 주요 음이온으로 삼투압의 조절에 관여 코발트(Co) Hb의 합성에 관여       * 원소의 표시(원자핵의 표기법) - 원자핵은 원자번호와 질량수를 원소기호에 표기하여 나타낸다. - 원소기호가 X, 원자번호 Z, 질량수 A, 중성자수 N   - 원소기호(X)가 결정되면 번호(Z)는 자동적으로 정해지고 N도 계산되므로 Z 및 N을 생략한다. - 결국 131I 또는 I-131등으로 표기한다. * 질량수(Mass Number) A = Z ＋ N Z의 수에의해 원자의 화학적 성질이 결정된다.         * 동위원소 , 동중원소, 동중성자원소의 특성     원자번호 Z 질량수 A 중성자수 N 화학적인 성질 동위원소 같 다 다르다 다르다 같 다 동중원소 다르다 같 다 다르다 다르다 동중성자원소 다르다 다르다 같 다 다르다   명 칭 특 징 예 동위체 또는 동위원소 (isotope) 양성자수는 같으나 = Z 질량수가 다름. ≠N 화학적 성질이 같다. ≠A 동중체 (isobar) 질량수는 같으나 ≠Z 양성자수가 다름. ≠N, =A 동중성자체 (isotone) 중성자수는 같으나 ≠Z 양성자수가 다름. =N, ≠A 핵이성체 (nuclear isomer) 양성자수, 질량수는 각각 같으나 에너지준위가 다름.   * 방사성 동위원소의 정의 에너지 상태가 불안정하여 에너지의 일부를 방사선으로 방출하여 안정된 상태로 이행하려는 성질을 가진 동위원소(Radioactive isotope : RI)   예) 127I - 안정 동위원소 / 123I125I131I - 방사성 동위원소         출력할 첨부파일 : 제1장 원자.hwp

출처 : 임상병리검사학(임상면역학 & 핵의학 검사 기술학 등)

글쓴이 : 이종국 원글보기

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