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규소, 반도체 근간 : 원자구조 특성, 실리콘 확보, 반도체 공정 지구 지각의 27% 차지하는 규소(Silicon)는 산소 다음으로 풍부한 원소입니다. 우리가 반도체에서 사용하는 실리콘(Silicone)과 이름이 흡사한데, 이 역시 규소와 연관된 물질입니다. 이 글에서는 규소의 원자 구조와 특성을 알아보고, 이산화규소를 이용한 실리콘(Silicone) 확보 과정, 그리고 그 실리콘(Silicone)이 적용되는 반도체 공정에 대해서 알아보겠습니다. 규소 원자 구조와 특성 규소는 원자번호 14번으로 원자핵 14개를 가지고 있으며, 주기율표 14족에 위치합니다. 규소 전자 배치는 1s²2s²2p⁶3s² 3p² 패턴을 따릅니다. 첫 번째와 두 번째 껍질은 가득 차 있고, s와 p 궤도를 모두 가진 세 번째 껍질은 남아 있는 전자를 받아들일 수 있습니다. 여기서 원자가 껍질에 .. 2024. 1. 14.
알루미늄 활용 : 추출 역사, 알루미늄 합금, 표면 처리 알루미늄은 지각에서 세 번째로 풍부한 원소로, 중량 기준으로 약 8.23%를 차지합니다. 대부분 산화알루미늄이나 규산염으로 존재하는 알루미늄이 어떻게 추출되어 왔으며, 합금과 표면처리를 알아 봄으로써 산업에서 어떻게 적용되는지도 확인해 보겠습니다. 알루미늄 추출 역사 19세기초에는 금보다 알루미늄이 더 희귀하고 귀중한 금속이었습니다. 1825년 덴마크의 화학자 한스 크리스티안 외르스테드는 염화알루미늄을 칼륨 아말감으로 환원시켜 알루미늄을 처음으로 분리했습니다. 그러나 이 방법은 칼륨의 높은 비용 때문에 대규모 생산에는 적용하기 어려웠습니다. 몇 십 년 후에야 경제적이며 실행 가능한 방법이 나타났습니다. 1886년 미국의 화학자 찰스 마틴 홀은 산화알루미늄의 녹는점을 낮추는 광물인 크라이올라이트를 사용하여.. 2024. 1. 14.
마그네슘 소개 : 화학적 특성, 산업적 활용, 의학적 효능 이 글에서는 마그네슘의 화학적 특성을 알아보고 산업적 활용과 의학적 효능까지 확인해 보겠습니다. 마그네슘의 화학적 특성 마그네슘은 맨 바깥 전자껍질에 두 개의 전자가 있어서 안정적이고 비활성 기체의 배열을 얻기 위해 이 전자들을 잃는 경향이 있습니다. 이런 경향이 마그네슘을 전기적 양성 원소로 만들고, 그 결과 +2 전하의 양이온이 생성됩니다. 그렇기 때문에 마그네슘은 전자를 받으려고 하는 산소나 질소 같은 비금속과 쉽게 화합물을 형성할 수 있습니다. 또한 마그네슘은 알칼리 토금속으로서 특히 물과 산(Acid)을 만났을 때 반응성이 매우 뛰어난 것으로 알려져 있습니다. 마그네슘은 물에 닿으면 앞에서 설명한 나트륨처럼 격렬한 반응을 일으켜 수산화마그네슘을 생성하고 수소 기체를 방출하게 됩니다. 이 반응으로.. 2024. 1. 13.
나트륨의 이해 : 물의 반응성, 용어 논쟁, 생활 화합물 이 글에서는 나트륨에 대해서 알아보겠습니다. 나트륨의 특성과 흥미로운 용어 논쟁, 그리고 주변에서 볼 수 있는 나트륨 화합물을 살펴 보면서 나트륨에 대한 이해도가 높아질 것입니다. 물과 반응하는 나트륨 금속 상태의 나트륨은 물과 반응하는 특성이 있습니다. 나트륨은 알칼리 금속으로서 맨 바깥 전자 껍질에 하나의 전자를 가지고 있습니다. 나트륨은 비활성 기체와 비슷한 안정적인 전자 배치를 이루기 위해 최외곽 전자를 방출하려고 합니다. 전기적으로 음성을 띠는 분자인 물과 만나게 되면 전자 교환을 할 수 있는 상황에 놓입니다. 나트륨과 물이 만나면물 분자의 산소 원자가 유일하게 최외곽에 있는 나트륨의 전자 하나를 끌어당깁니다. 나트륨은 물의 산소 원자에 전자를 넘겨줍니다. 전자가 물 분자와 결합하면서, 수소 이.. 2024. 1. 13.
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