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대학생의 그쩍거림/밀러와 함께하는 기초 화학

첫번째 시간. 원소의 기원

탈모탈모대작전 2019. 3. 13. 00:58
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밀러와 함께하는 기초 화학이라는 책을 공부하게 되었다.


대학 교양 과목으로 화학을 접하고자 하는 모든 학생들이 쉽게 접근할 수 있는 책이다.


일단 쉽다고 생각이 드나.. 아무래도 고등학생 때, 이과를 선택한 학생들이 훨씬 이해도가 높다.


그러나 이 책은 정말 쉽게 구성되어 있으므로 화학을 조금이라도 알고자 한다면 도전해보길 바란다.


참고로 이 책은 밀러가 쓴 논문을 중심으로 내용이 진행된다.




1장 원소의 기원


A. 생명과 유기화합물


이 단원은 생명과 유기화합물의 관계에 대해서 알아본다.


생명은 알겠지만 유기화합물은 생소한 것이 당연하다.


유기화합물은 탄소를 갖는 화합물을 통칭한다.


그러나 예외는 위와 같은 연필의 중심인 흑연인데, 흑연과 다이아몬드 이산화탄소 등은 탄소를 중심으로 했지만 무기화합물에 속한다.



밀러의 논문 서론에 의하면 생명을 이루는 유기화합물엔 메테인 암모니아 물 수소의 대기에서 만들어졌다고 한다. 위 내용은 과거의 것으로 현재에는 유기화합물엔 이산화탄소 질소 산소 물에서 만들어졌다는 것을 우리가 알고 있다.





B. 환원성대기, 산화성대기


밀러는 원시지구의 대기를 알고자 하였다.

환원성대기 또는 산화성대기 중에 하나라고 하는데, 결론부터 말하자면 원시지구는 환원성 대기로 이루어져 있었다.


우선 산화와 환원의 의미를 살펴보자.


아주 쉬운 말로 산화란 산소가 결합하거나 수소가 떨어져 나간 분자를 말한다.

환원은 산화와 반대인데, 산소가 떨어져 나가거나 수소와 결합한 분자를 말한다.


자연의 성질은 시간이 지날 수록 산화반응이 일어난다.


그렇다면 위 산화와 환원에 대기만 붙인 것에 의미는 다음과 같다.



위에서 언급한 자연의 성질로 비추어 보았을 때, 이미 산화된 산화성 대기는 안정화 작업을 마친 것과 다름이 없다.

따라서 원시지구의 대기에서 현재의 대기가 된 것은 시간이 흐른 것이기 때문에,

산화가 이루어지지 않은 환원성 대기로 예측해 볼 수 있다.


CH4 -> CO2

NH3 -> N2

H2O -> O2

H2 -> H2O


위와 같은 방식으로 물질에 대한 산화가 이루어진 것이다.



C. 물리적 변화와 화학적 변화


물리적 변화란 분자의 구조는 변화하지 않고 물질의 상태가 변화한 것을 의미한다.

화학적 변화란 분자의 구조가 변화하는 것이다.


D. 진화


진화에는 많은 진화가 있다. 그 중 하나가 생물학적 진화가 있는데

어떠한 진화던 간에 진화는 일반적으로 복잡성이 증가하는 방향으로 변화를 갖는다.



화학적 진화란 메테인, 암모니아, 물, 수소와 같이 간단한 화합물에서 글라이신과 같은 복잡한 물질로 만들어지는 것을 말한다.

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