화합물
화합물 (化合物, compound)은 두 종류 이상의 원소가 일정한 비율로 화학 결합하여 형성된 순수한 물질이다. 화합물은 그 구성 원소들의 고유한 성질과는 완전히 다른 새로운 성질을 나타낸다. 예를 들어, 수소(H)와 산소(O)는 기체이지만, 이들이 결합하여 만들어진 물(H₂O)은 액체이며, 생명 유지에 필수적인 물질이다.
특징
- 일정한 조성: 화합물은 항상 특정한 원소들이 일정한 질량비로 결합되어 있다. 예를 들어, 물은 항상 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 이루어져 있다.
- 화학 결합: 원소들은 화학 결합을 통해 화합물을 형성한다. 주요 화학 결합에는 이온 결합, 공유 결합, 금속 결합 등이 있다.
- 고유한 성질: 화합물은 구성 원소들의 성질과는 다른 물리적, 화학적 성질을 가진다. 끓는점, 녹는점, 밀도 등이 그 예이다.
- 분해 가능: 화합물은 화학 반응을 통해 더 간단한 물질로 분해될 수 있다. 예를 들어, 물은 전기 분해를 통해 수소와 산소로 분해될 수 있다.
- 화학식: 화합물은 화학식을 사용하여 나타낸다. 화학식은 화합물을 구성하는 원소의 종류와 수를 나타낸다. 예를 들어, 물의 화학식은 H₂O이다.
분류
화합물은 다양한 기준으로 분류할 수 있다. 주요 분류 방법은 다음과 같다.
- 유기 화합물 vs 무기 화합물: 탄소를 포함하는 화합물을 유기 화합물이라고 하며, 탄소를 포함하지 않는 화합물을 무기 화합물이라고 한다. (단, 예외적인 탄소 화합물도 존재한다.)
- 산 vs 염기 vs 염: 수용액에서 수소 이온(H⁺)을 내놓는 화합물을 산, 수산화 이온(OH⁻)을 내놓는 화합물을 염기, 산과 염기의 중화 반응으로 생성되는 화합물을 염이라고 한다.
- 이온 화합물 vs 공유 화합물: 이온 결합으로 형성된 화합물을 이온 화합물, 공유 결합으로 형성된 화합물을 공유 화합물이라고 한다.
활용
화합물은 우리 생활과 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 활용된다. 의약품, 플라스틱, 비료, 연료 등 다양한 제품의 원료로 사용되며, 촉매, 용매, 반응 물질 등 다양한 역할을 수행한다.
예시
- 물 (H₂O)
- 소금 (NaCl)
- 설탕 (C₁₂H₂₂O₁₁)
- 이산화탄소 (CO₂)
- 암모니아 (NH₃)