1. 화합물 반도체 및 전자 재료
※ (전자 이동도가 높거나 특정 광학적 특성을 지녀 현대 전자 공학의 핵심이 되는 물질들)
ㅇ 인화 인듐 (InP)
- 고속 통신용 소자 및 광전 소자에 사용되는 화합물 반도체
- 금속 광택이 있는 무색 결정
- 화합물 반도체
ㅇ 질화 갈륨 (GaN)
- 고 전압/고 효율 전력 반도체 및 청색 LED의 핵심 소재
ㅇ 비소 갈륨 (GaAs)
- 실리콘보다 전자 이동도가 빨라 무선 통신(RF) 소자에 널리 사용
2. 산(Acid), 염기(Base) 및 염(Salt)
※ (강한 반응성을 바탕으로 공업적 공정이나 중화 반응에 필수적인 기초 화학 물질)
ㅇ 염산, 염화 수소 (hydrochloric acid, HCl)
- 강산성 수용액(염산)으로 부식성이 강하며 위액의 주성분
- 염화 수소 기체를 물에 녹인 용액 (염화 수소의 수용액)
- 무색이며, 특유의 자극적인 냄새를 갖는, 부식성이 강한 무기 산
- 척추 동물의 위에서 분비됨
ㅇ 황산 (H2SO4)
- 강한 탈수 작용과 산성을 가진 대표적인 공업 원료
ㅇ 석회 (Lime, 石灰)
- 생석회 : 산화칼슘 (CaO)
- 소석회 : 수산화칼슘 (Ca(OH)2)
. 생석회 + 물 → 발열 반응으로 생성
. 산성 토양 중화 및 수처리
- 석회석 (limestone)
. 탄산칼슘 (CaCO₃)을 주성분으로 하는 퇴적암
. 시멘트의 주요 원료
- 탄산칼슘 (Calcium carbonate, CaCO2)
. 자연계에 널리 존재 (석회석, 대리석, 조개껍질 등)
. 물에 거의 녹지 않는 염기성 염
. 산과 반응 시 CO2 발생
.. 例) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O)
. 석회암의 주성분, 시멘트 및 제강 원료
- 석회화 반응
. 체내 또는 환경에서 CaCO3가 축적되는 과정
- 전체적으로 염기성 물질 계열
ㅇ 수산화나트륨 (NaOH)
- '가성소다'로 불리는 강염기
- 비누 제조 및 세척제에 사용
ㅇ 탄산 수소 나트륨 (Sodium bicarbonate, NaHCO3)
- 베이킹 소다, 중 탄산 나트륨, 중조
- 약 염기성, 완충 작용 (베이킹 소다)
3. 고분자 및 특수 기능성 소재
※ (분자 구조를 설계하여 내열성, 비활성 등 특수한 물리적 성질을 극대화한 물질)
ㅇ 테플론 (Teflon)
- 고분자 물질 (PTFE)
- 탄소와 불소의 강한 결합으로, 화학적 비 활성과 저 마찰 특성을 가짐
- 거의 모든 화학물질에 반응하지 않을 정도로(비활성) 안정성이 뛰어남
- 매우 낮은 온도에서도 유동성을 잃지 않음
ㅇ 실리콘 (Silicone)
- 내열성과 유연성이 뛰어나 절연체 및 의료용 소재로 활용.
ㅇ 폴리카보네이트 (PC)
- 내충격성이 강한 투명 엔지니어링 플라스틱.
4. 생리 활성 및 생활 필수 화합물
※ (생체 내 전해질 균형을 유지하거나 일상생활의 생존에 직결되는 화합물)
ㅇ 소금 (염화나트륨, NaCl)
- 짠맛이 나는 결정성 흰가루
. 체내 삼투압과 신경 전달을 담당하는 핵심 전해질(이온 결정)
- (결정구조) 체심입방격자(BCC)와 유사한 구조
. 나트륨(Na),염소(Cl) 원자가 정사각형 배열을 함
. 두 원자가 서로 교대로 배열되어 안정적인 결정 구조를 형성
- (물리적 특성) 높은 융점, 특정한 강도 유지
. 녹는점 : 약 801℃, 끓는점: 약 1,413℃
- (화학적 특성) 극성인 물에 잘녹음, 강 전해질(이온 분리 전류 통함), 중성(pH 7)
. 용해 과정 : NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)
- (생리적 역할) 삼투압 조절, 신경 전달, 필수 전해질 (체내 전해질 균형 유지)
ㅇ 염화 칼륨 (KCl)
- 세포 내액의 주요 전해질이며 비료의 성분