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재미있는 화학 상식10

화학 열역학과 반응열 높은 곳에 있는 무거운 추가 아래로 떨어지면 '일'을 할 수 있다. 건물의 기초 공사를 할 때 거대한 H빔을 땅속에 박는 것도 바로 그런 기계적인 일을 이용하는 것이다. 한편 울퉁불퉁한 표면을 마찰시키면 차가운 물체를 뜨겁게 만들어 주는 '열'이 발생한다. 19세기 중엽에 화학 열역학이 정립되기 전까지는 열은 플로지스톤(phlogiston)이라는 보이지 않는 물질이나 칼로릭(caloric)이라는 유체 때문에 나타나는 것으로 생각하기도 했지만, 1798년에 영국의 럼포드가 기계적인 일이 열로 변화될 수 있음을 처음으로 밝혔고, 영국의 과학자 제임스 주울(james joule, 1818~1889)은 추가 떨어질 때 생기는 일에 대응하는 열의 양을 정확하게 측정함으로써 '일'과 '열'은 근본적으로 같은 것으로.. 2022. 3. 7.
카페인(caffeine) 홍차, 커피, 카카오 등에서 발견되는 천연 물질로 흰색의 바늘 모양의 가루 형태이며 238 ℃에서 녹는다. 뜨거운 물에는 잘 녹지만, 차가운 물이나 유기 용매에는 잘 녹지 않으며, 쓴맛을 가지고 있다. 커피에는 0.75~1.5 %의 카페인이 포함되어 있어서 커피 한 잔에는 약 100 mg의 카페인이 들어 있다. 홍차는 종류에 따라 함량이 다르지만 한 잔에 약 40 mg의 카페인이 들어 있다. 콜라 한 잔에도 약 40 mg의 카페인이 들어 있다. 카페인은 중추신경, 심장, 혈관과 신장에 항진 효과를 일으키기 때문에 모르핀과 같은 마약 과용으로 나타나는 호흡 장애를 치료하는 데 효과가 있고, 약간의 이뇨 작용도 나타낸다. 적당한 양의 카페인은 피로를 풀어 주고, 감각 기능을 높여 주고, 졸음을 막아 주는 효.. 2022. 3. 7.
스테아르산과 올레산 카복실산의 일종인 스테아르산(stearic acid, CH3(CH2)16COOH)과 올레산(oleic acid, CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH)은 모두 18개의 탄소를 가지고 있는 지방산이다. 그러나 모든 탄소가 단일 결합으로 연결된 막대기 모양인 스테아르산은 동물성 지방에 많으며 상온에서 고체이지만, 하나의 이중 결합을 가진 올레산은 식물성 기름에 많고 상온에서 액체인 불포화 지방산이다. 지방산은 인체의 에너지원이기도 하고, 인체의 세포막을 구성하는 중요한 성분이며, 호르몬과 신경전달물질의 기능을 조절하는 프로스타글란딘(prostaglandin)의 선구 물질이기도 하다. 호화 과정에서 음식물로 섭취한 지방은 지방산과 글리세롤로 분해되고, 인체에서 사용하고 남은 지방산과 글리세롤은 간에서 .. 2022. 3. 7.
알코올과 관련된 화학 이야기 음주 측정기의 원리는 무엇일까? 우리가 마신 술에 들어있는 알코올은 위와 장에서 곧바로 흡수된다. 그중 약 10 %는 소화되지 않은 채 호흡, 땀, 소변 등에 섞여서 배설되고, 90 %는 간에서 산화되어서 아세트산으로 바뀌어 인체에 에너지를 공급하고 이산화 탄소가 되어 호흡으로 배출된다. 내신 숨 속에 들어있는 알코올은 장에서 흡수되어 혈액으로 들어갔던 것의 일부분이다. 폐 깊숙이 들이마신 공기는 폐동맥을 지나는 피와 평형을 이루고, 이때 핏속의 알코올의 일부가 공기와 섞여서 체외로 나오는 것이다. 따라서 내쉬는 숨 속에 들어 있는 알코올의 양을 측정하면 혈중 알코올 농도를 추정할 수 있다. 적황색의 다이크롬산 칼륨을 황산에 녹인 다음 실리카겔이나 규조토에 적셔서 말린 것을 유리관에 의해서 산화되면서 적.. 2022. 3. 6.