블루아카,괴문서] 내주어라, 그러면 불타리라

 

 

이번 세션은 철학이 아니라 화학 아니었어?

 

 

맞아

 

 

하지만 아무리 봐도 "두드려라, 그러면 열릴 것이다"를 의식한 것 같은데요

 

 

자잘한건 건너뛰고 폭발부터 시작할 거라 그래

 

 

여전히 영문 모를 말을....

 

 

바로 본문으로 들어가자구

화약이 터질 때 생기는 에너지는 어디에 있을까?

 

 

화약 자체겠죠

 

 

그러면 화약의 어디에 있는거지?

 

 

어디냐고 해도.....그냥 화약을 이루는 분자 안에 들어있는 거 아니야?

 

 

맞아, 이제 여기서 한 단계만 더 거치자고

화약 분자의 어느 지점에 폭발을 일으키는 에너지가 있을까?

 

 

분자를 만드는 원자들 간의 결합 아닌가요?

 

 

절반 정도는 맞아, 그런데 결합을 눈으로 "볼"수가 있나?

 

 

전자의 안정된 궤도끼리 중첩되서 결합된 것처럼 보인다고 싶은 걸 말하는 거야?

 

 

거의 다 왔어, 실제로 전자가 뭔가를 연결하거나 하진 않아

하지만 궤도가 중첩되는 지점이 생기면 두 원자 사이의 거리가 꽤 일정하게 유지되지

 

 

가장 바깥쪽 궤도와 결합 속 전자들 사이의 전자기적 위치에너지가 화약의 근원이라는 거군요

 

 

정답! 그래서 화학반응의 대다수는 전자에 의한 거야

 

 

하지만 원자의 궤도와 결합 사이의 거리를 정확하게 잴 수도 없고,

잰다 해도 분자끼리 서로 영향을 주는 것 역시 있을텐데 그걸 일일히 전부 계산할 수 있어?

 

 

아니, 그래서 화학은 물리학처럼 딱 떨어지는 값이 잘 없고

평균값과 측정값에 의해 결정되는 것들이 많아

 

 

그럼 화약이 터지는 현상을 어떻게 기술하죠?

 

가장 유명한 폭약인 니트로글리세린의 분해반응을 예시로 들자면

각 분자들의 갯수 비율이 자연수가 되도록 맞춰서 이렇게 적어

 

실제로 4개의 니트로글리세린 분자가 합체 후 분해되는게 아니라

실험의 결과값을 정량적으로 분석 후 논리적으로 맞게 추론한 거라고 봐야지

 

 

반응식의 원리까진 이해했어, 하지만 여전히 저 식만으로는 왜 에너지가 나오는지 모르겠는데....

 

 

오늘은 극단적인 가정을 통해 어떻게 나올 수 있는지 정성적으로만 볼 거야

 

 

극단적이라고 하면 어떤 건가요?

 

 

모든 결합이 이온 결합인 것처럼 다룰 거야

 

 

아, 기억났다. 산화수 였나 하는 그거 말하는 거지?

 

 

역시 학구열이 뛰어난 사람은 가르치는 재미가 좋아

 

 

산화수면 산화-환원 반응이었던가요?

 

 

맞아, 결합이 바뀌는 과정에서 모든 원소들이 이온처럼 전자를 완전히 받거나 주는 것처럼 가정하는 거지

 

 

그래서 전자를 내어주면 산화(불타오름)한다는 제목이었구나

 

위 식에서 원소별로 산화수를 적은 다음 변화가 있는 원소의 계수만 뽑아내면 이렇게 되지

 

정리하면 질소가 탄소와 산소 근처에 있던 전자들을 뺏어가고,

이 이동에 의한 전자기적 위치에너지의 총합이 -값이 돼서 남는 에너지가 열로 나온다고 생각하면 되

 

 

그런데 그 에너지의 총합은 어떻게 계산하죠?

 

 

계속해서 같은 실험을 반복해서 측정한 값으로

 

 

결국 기승전대학원생이라는 건가, 화학은......