'원자'와 '원소'가 어떻게 다르고, '산'과 '염기'가 어떻게 다른지 제가 구별하게 된 것이 최근의 일입니다. 더 잘 기억하기 위해, 필요할 때 찾아보기 위해 정리합니다. 우선 시작해 두고 계속 보완해 가고자 합니다.
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| 소금 (NaCl, 염화 나트륨), 식초 (CH3COOH, 아세트산) |
원소(元素, element)
- 화학적 방법으로 더 간단한 순물질로 분리할 수 없는 물질
- 원소의 예: 수소 원소(H), 산소 원소(O) 등
- 표현 예시: 물(H2O)은 수소 원소와 산소 원소로 구성된다.
원자(原子, atom)
- 일상적인 물질을 이루는 가장 작은 단위
- 발견 학자: 존 돌턴
- 원자의 예: 수소 원자(H), 산소 원자(O) 등
- 표현 예시: 물(H2O) 분자는 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 구성됩니다.
※ 수소의 원자핵 즉 양성자 1개의 크기는 10-15 m 보다 조금 작고 (0.84*10-15 m), 수소 원자 1개의 크기는 10-10 m 정도입니다. (그래서 수소 원자 1억개 한 줄의 길이가 1 cm 라고 합니다.)
분자(分子, molecule)
- 한 개 또는 여러 개의 비금속 원자가 화학 결합에 의해 전기적으로 전하를 띠거나 중성을 띠는 원자 그룹
- 물질의 고유한 성질을 가지는 가장 작은 단위 입자
- 발견 학자: 아메데오 아보가드로 ("어떤 기체든 같은 온도, 같은 압력에서 같은 부피에 같은 수의 입자가 있다.")
- 분자의 예: 물 분자(H2O), 이산화 탄소 분자(CO2)
이온(ion)
- 전자를 잃거나 얻어 전하를 띠는 원자 또는 분자
- 발견 학자: 마이클 패러데이
- 이온의 예: 수소 이온(H+)은 전자를 읽어 전하를 띠는 원자이고, 수산화 이온(OH-)은 전자를 얻어 전하를 띠는 분자
수소 이온 농도 지수(水素ion濃度指數, potential of hydrogen 또는 power of hydrogen) 또는 수소 농도 지수(水素濃度指數)
- 수소 이온(H+)의 해리 농도를 역수의 로그를 취해 나타낸 값
- 단위: pH (페하)
- 구분: pH가 7보다 낮으면 산성, pH가 7보다 높으면 알칼리성
산(酸, acid)
- 일반적으로, 물에 녹았을 때에 pH가 7보다 낮은 물질, 즉 수소 이온의 해리 농도가 높은 물질
- 화학적으로, 물에 녹았을 때 이온화하여 수소 이온 (H+)을 내놓는 물질
- 염기(鹽基, base)와 반응합니다.
- 산의 예: 염산(HCl), 탄산(H2CO3) 등
염기(鹽基, base)
- 일반적으로, 물에 녹았을 때에 pH가 7보다 높은 물질, 즉 수소 이온의 해리 농도가 낮은 물질
- 산(酸, acid)과 반응합니다.
- 염기의 예: 수산화나트륨(NaOH)
알칼리(Alkali)
- 물에 녹는 염기(鹽基)
- '염기성'이란 뜻을 가진 'alkaline'은 건전지의 종류인 알칼리 전지(alkaline battery)를 표현할 때도 사용됩니다.
- 알칼리의 예: 수산화나트륨(NaOH)
염(鹽, salt)
- 산(酸)의 음이온과 염기(鹽基)의 양이온이 정전기적 인력으로 결합한 이온성 화합물
- 염의 예: 염화 나트륨(NaCl, 소금) - 이는 염산(HCl)의 염화 이온(Cl-)과 수산화 나트륨(NaOH)의 나트륨 이온(Na+)이 결합한 이온성 화합물입니다.
- 주로 중성을 띠는 물질이 많으나, 산이나 염기를 띠는 물질도 있습니다. 염화 나트륨을 주성분으로 하는 소금 결정도 염(鹽)에 해당합니다.
- 반응 예시: 염산(HCl)과 수산화 나트륨(NaOH)이 반응하면, 이온화된 H+, Cl-, Na+, OH-가 재결합하여, H2O + NaCl 즉 소금물이 됩니다.
핵산(核酸, nucleic acid)
- 모든 생명체에 필수적인 생체고분자 또는 작은 생체분자
- 발견 학자: 프리드리히 미셔
- 핵산의 종류: DNA (deoxyribo nucleic acid, 디옥사이리보 핵산), RNA (ribonucleic acid, 리보핵산)
핵염기(核鹽基, nucleobase)
- 질소를 함유하고 있는 생물학적 화합물로서, 뉴클레오사이드 및 뉴클레오사이드를 구성합니다.
- 주요 염기 5가지: adenine (A, 아데닌), cytosine (C, 사이토신), guanine (G, 구아닌), thymine (T, 티민), and uracil (U, 유라실)
뉴클레오타이드(nucleotide)
- 핵산을 구성하는 단위체로서, 뉴클레오사이드(nucleoside)와 인산(燐酸, phosphoric acid)으로 구성된 유기 분자입니다.
- 뉴클레오타이드의 구성: 핵염기, 5탄당, 한 개 이상의 인산기로 구성됩니다.
- 뉴클레오타이드의 예: 아데노신 트리포스페이트(ATP), 디옥시구아노신 삼인산(dGTP) 등
뉴클레오사이드(nucleoside)
- 뉴클레오타이드에서 인산기를 제외한 부분으로 간주되는 글리코실아민
- 뉴클레오사이드의 구성: 핵염기(질소 염기로도 지칭됩니다)와 5탄당(리보스 또는 디옥시리보스)으로 구성됩니다. (뉴클레오타이드와 달리 인산기가 없습니다.)
- 뉴클레오사이드의 예: 아데노신, 구아노신, 사이티딘, 유리딘, 디옥시티미딘, 이노신 등
아래 그림에서 핵염기(A, T, G, C)와 당(S)을 합친 것(예: G-S)이 뉴클레오사이드이고, 여기에 인산염(P)까지 합친 것(예: G-S-P)이 뉴클레오타이드이며, 뉴클레오타이드가 이어져서 DNA가 됩니다.
