• 제목/요약/키워드: General Chemistry

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원소와 원자 개념에 대한 과학 교과서 진술의 문제점 분석. 과학 개념의 역사적 변천을 중심으로 (The Problems of Science Textbook Contents Related to Element and Atom in the Viewpoint of Science History)

  • 백성혜;류오현;김동욱;박국태
    • 대한화학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.357-369
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    • 2001
  • 이 연구의 목적은 원소와 원자에 관련된 개념의 과학사적 변천과정을 분석하는 것이다. 과학적 관점에서 볼 때, 고대 그리스 시대부터 보일과 라부아지에 시대, 돌턴 시대, 그리고 현대까지 원소의 개념은 다양한 변화를 겪었다. 원자의 정의는 고대 그리스시대부터 라부아지에 시대에 이르기까지 원소의 개념과 혼동되어 왔다. 또한 이 정의는 돌턴과 러더퍼드에 의해서도 변화되었다. 원소와 원의의 정의에 대한 중등학교 과학 교과서와 대학교 일반화학 교재의 정의는 다른 교과서의 정의와 상반되는 것으로도 분석되었다. 이러한 경항성은 4차 과학교육과정부터 6차 과학교육과정까지 지속되었다. 따라서 우리는 원소와 원자의 개념을 보다 명확하게 정의하여 학생들이 과학적 개념을 더 잘 습득할 수 있도록 도울 필요가 있다고 본다.

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Origin of the α-Effect in Nucleophilic Substitution Reactions of Y-Substituted Phenyl Benzoates with Butane-2,3-dione Monoximate and Z-Substituted Phenoxides: Ground-State Destabilization vs. Transition-State Stabilization

  • Kim, Mi-Sun;Min, Se-Won;Seo, Jin-A;Um, Ik-Hwan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권12호
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    • pp.2913-2917
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    • 2009
  • Second-order rate constants (k$_{Nu–}$) have been measured for nucleophilic substitution reactions of Y-substituted phenyl benzoates (1a-i) with butane-2,3-dione monoximate ($Ox^-\;an\;\alpha$-nucleophile) and Z-substituted phenoxides in 80 mol% H$_2$O/20 mol% DMSO at 25.0${\pm}$0.1$^{\circ}C$. Hammett plots correlated with ${\sigma}^o$ and ${\sigma}^-$ constants for reactions of 1a-h with Ox$^–$ exhibit many scattered points. In contrast, the Yukawa-Tsuno plot results in a good linear correlation with ${\rho}_Y$ = 2.20 and r = 0.45, indicating that expulsion of the leaving group occurs in the rate-determining step (RDS). A stepwise mechanism with expulsion of the leaving-group being the RDS has been excluded, since Y-substituted phenoxides are less basic and better nucleofuges than Ox$^–$. Thus, the reactions have been concluded to proceed through a concerted mechanism. Ox$^–$ is over 10$^2$ times more reactive than its reference nucleophile, 4-chlorophenoxide (4-ClPhO$^–$). One might suggest that stabilization of the transition-state (TS) through intramolecular general acid/base catalysis is responsible for the ${\alpha}$-effect since such general acid/base catalysis is not possible for the corresponding reactions with 4-ClPhO$^–$. However, destabilization of the ground-state (GS) of Ox$^–$ has been concluded to be mainly responsible for the ${\alpha}$-effect found in this study on the basis of the fact that the magnitude of the ${\alpha}$-effect is independent of the nature of the substituent Y.

문제해결형 일반화학 실험에서 나타나는 대학생의 반응유형 (Undergraduates' Response Pattern on the Problem-Solving-Type General Chemistry Laboratory)

  • 임희영;강성주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.193-202
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    • 2009
  • 이 연구의 목적은 문제해결형 탐구실험(Problem-Solving Laboratory)에서의 문제 상황에 대한 반응을 분석하여 대학생들의 문제 해결과정의 특징을 알아보는 것에 있다. 이를 위해, 문제해결형 일반화학 실험을 1학기 동안 수강한 1학년 18명의 학생들을 대상으로 인터뷰를 실시하였다. 그 결과, 학생들의 문제 상황에 대한 반응유형은 문제해결형 탐구실험에서 발생한 문제 상황에 대한 반응유형은 새로운 방법으로 문제해결 시도, 실험매뉴얼 내에서 본인 간과한 변인 탐색 시도, 문제 상황을인식하였으나 같은 과정의 반복 시도, 결과에 만족하나 실험 수행 중에 발생한 의문을 해결하기 위한 시도, 실험결과에도 만족하고 자신의 실험수행과정에 의심하지 않고 실험 중단의 5가지로 유형화할 수 있었다. 본 연구 결과는 학생들에게 바람직한 과정을 제시하고, 학생들이 자기가 수행한 과정을 되돌아보는 자료로 사용될 수 있을 것이다.

전기분해 생성물을 예상하는 과정을 통해 화학교사들과 예비 교사들이 가지는 개념의 문제점에 대한 분석 (The Problems of Chemistry Teachers' and Pre-service Teachers' Conceptions in the Prediction of Electrolysis Products)

  • 박진희;백성혜
    • 대한화학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.519-526
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    • 2004
  • 이 연구에서는 사범대학 화학교육과를 재학하고 있는 예비 교사들, 그리고 현직에서 화학을 가르치는 교사들을 대상으로 NaI 수용액의 전기분해 생성물을 예상하도록 하여 전기분해과정에 대한 이해를 알아보았다. 연구는 설문과 면담을 통해 이루어졌다. 이를 통해 이들이 가지는 개념들을 비교하였다. 또한 이에 관련된 교과서 및 대학교 일반화학 교재의 내용을 분석하여, 교사들의 생각과 교재와의 관련성을 알아보고자 하였다. 연구 결과, 전기분해 생성물을 예상함에 있어서 대다수의 예비 교사들은 표준전극전위를 적절하게 활용하지 못하였다. 반면 교사들은 표준전극전위를 활용하여 생성물을 예상하는 비율이 높았으나, 전기분해할 때 물이 산화환원 반응에 참여한다는 점을 이해하는 교사의 비율은 높지 않은 것으로 나타났다. 그리고 고등학교 교과서의 서술에서도 일부 오류가 확인되었다.

기체 분자의 운동 방식에 관한 예비 화학 교사들의 오개념: 병진, 진동 그리고 회전 운동 (Pre-service Chemistry Teachers' Misconceptions about Motions of Molecular Gases: Translational, Vibrational and Rotational Motion)

  • 서영진;최진권;채희권
    • 대한화학회지
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    • 제54권6호
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    • pp.799-808
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    • 2010
  • 이 연구에서는 기체 분자의 운동 방식에 관한 예비 화학 교사들의 오개념을 조사하기 위해 교재 분석 및 개념 검사를 실시하였다. 연구 결과, 일반화학 교재는 간단한 모형과 기본적인 개념 설명을 통해 기체 분자 운동을 다루고 접근 방식에서 차이를 보일 뿐 아니라 회전 운동에서 무게 중심에 대한 언급이 없는 교재가 상당 수 있었다. 이에 비해 물리화학 교재는 주로 분광학적인 측면에서 접근하였고 심화된 내용을 다양한 모형을 통해 제시하였으며 조사한 모든 교재에서 회전 운동의 무게 중심을 언급했다. 한편, 예비 교사들은 기체 분자의 운동 방식에 대한 이해 정도 및 자신감이 상당히 낮았으며, 많은 오개념을 지니고 있었다. 이는 예비 화학 교사들이 자신의 선개념에 근거한 직관 및 교재에서 제시한 시각 자료에 의존하는 경향이 크기 때문으로 생각된다.

Selective Reduction of Carbonyl Compounds with B-Acetoxy- and B-Trifluoroacetoxydiisopinocampheylboranes

  • Cha, Jin-Soon;Nam, Ho-Tae;Park, Seung-Jin;Kwon, Sang-Yong;Kwon, Oh Oun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권5호
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    • pp.667-671
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    • 2006
  • The new MPV-type reagents, B-acetoxydiisopinocampheylborane ($Ipc _2$BOAc) and B-trifluoroacetoxydiisopinocampheylborane $(Ipc _2BO _2CCF _3)$, have been prepared and their reducing characteristics in the reduction of carbonyl compound have been examined in order to find out a new reducing system with unique applicability in organic synthesis. In general, the reactivity of $Ipc _2BO _2CCF _3$ appears to be stronger than that of $Ipc _2$BOAc, presumably due to the acidity increase by the electron-withdrawing fluorine-substituent. Both reagents show an excellent selectivity in 1,2-reduction of $\alpha,\beta$-unsaturatedcarbonyl compounds and in competitive reduction between structurally different carbonyl compounds. In addition, $Ipc _2BO _2CCF _3$ shows interesting features in the stereoreduction of cyclic ketones.

(${\alpha}-Phenyl-N-iso-propylnitrone$유도체에 대한 1-Propanethiol의 친핵성 첨가반응에 관한 연구 (A Study on the Kinetics and Mechanism of Nucleophilic Addition of 1-Propanethiol to ${\alpha}-Phenyl-N-iso-propylnitrone$ Derivatives.)

  • 이광일;곽천근;장병만;김영주;지윤섭;이기창
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.85-92
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    • 1995
  • The rate constant of the nucleophilic addition of 1-propanethiol to ${\alpha}-phenyl-N-iso-propylnitrone$ derivatives were determined at various pH and a rate equation which can be applied over wide pH range is obtained. Final product of the addition reaction was ${\alpha}-thiopropyl-p-phenylbenzylideneamine$. Base on the rate equation, general base effect, substituent effect and final product, plausible mechanism of addition reaction have been proposed. Below pH 3.0, the reaction was initiated by the addition of 1-propanthiol, and in the range of pH 3.0-10.0, proceeded by the competitive addition of 1-propanethiol and propanethiolate. Above the pH 10.0, the reaction proceeded through the addition of propanethiolate.

CRYSTAL STRUCTURE OF tRNA ($m^1$ G37) METHYLTRANSFERASE

  • Ahn, Hyung-Jun;Lee, Byung-Ill;Yoon, Hye-Jin;Yang, Jin-Kuk;Suh, Se-Won
    • 한국결정학회:학술대회논문집
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    • 한국결정학회 2003년도 춘계학술연구발표회
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    • pp.17-17
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    • 2003
  • tRNA (m¹ G37) methyltransferase (TrmD) catalyze s the trans for of a methyl group from S-adenosyl-L-methionine (AdoMet) to G/sup 37/ within a subset of bacterial tRNA species, which have a residue G at 36th position. The modified guanosine is adjacent to and 3' of the anticodon and is essential for the maintenance of the correct reading frame during translation. We have determined the first crystal structure of TrmD from Haemophilus influenzae, as a binary complex with either AdoMet or S-adenosyl-L-homocysteine (AdoHcy), as a ternary complex with AdoHcy/phosphate, and as an apo form. The structure indicates that TrmD functions as a dimer (Figure 1). It also suggests the binding mode of G/sup 36/G/sup 37/ in the active site of TrmD and catalytic mechanism. The N-terminal domain has a trefoil knot, in which AdoMet or AdoHcy is bound in a novel, bent conformation. The C-terminal domain shows a structural similarity to DNA binding domain of trp or tot repressor. We propose a plausible model for the TrmD₂-tRNA₂ complex, which provides insights into recognition of the general tRNA structure by TrmD (Figure 2).

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Chirality Conversion of Dipeptides in the Schiff Bases of Binol Aldehydes with Multiple Hydrogen Bond Donors

  • Park, Hyun-Jung;Hong, Joo-Yeon;Ham, Si-Hyun;Nandhakumar, Raju;Kim, Kwan-Mook
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권2호
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    • pp.409-414
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    • 2009
  • Novel binol aldehydes derivatized at 2' hydroxy position with both uryl and acetamide groups (2), and diuryl groups (3) have been synthesized. Both were designed for streospecific binding and chirality conversion of general dipeptides with support of multiple hydrogen bonding donor sites in the receptors. The receptors, 2 and 3, converted the chirality of N-terminal amino acids of peptides such as Ala-Gly, Met-Gly, Leu-Gly and His-Gly with stereoselectivity on D-form over L-form. The stereoselectivity ratios were in the range of 5-11, somewhat higher than those of the binol receptor with mono uryl group (1). The DFT calculation at the B3LYP/6-31G$^*$//MPWB1K/6-31G$^*$ level revealed that 3-D-Ala-Gly was 2.2 kcal/mol more stable than 3-L-Ala-Gly. The considerable steric hindrance between the methyl group of the alanine and the imine CH moiety of the receptor seems to be the main contributing factor for the thermodynamic preference.

Syntheses and Properties of the High-Tc Superconductive Bi_{2-x}Mo_xSr_2Ca_2Cu_3O_y$ System

  • Keu Hong Kim;Jong Tae Lim;Seung Koo Cho;Byoung Chan Kwak;Don Kim;Jae Shi Choi
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제11권1호
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    • pp.25-28
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    • 1990
  • The superconducting properties have been studied for high-Tc superconductors of the $Bi_{2-x}Mo_xSr_2Ca_2Cu_3O_y$ system (x = 0.03-0.30). The crystal structure is pseudo tetragonal with the average lattice parameters a = 5.38 ${\AA}$, b = 5.44 ${\AA}$ and c = 30.6 ${\AA}$. All samples exhibit superconductivity with Tc offset at 79 K and Tc onset at 90-115 K. The Tc onset point decreases with increasing x, but the Tc offset points are nearly the same for all samples. Scanning electron micrographs show a special growth behavior of the grains with a plate shape. It is suggested that the decrease in Tc onset points with substitution of Mo for Bi is due to the decrease in lattice parameters and to the p-orbital of Mo. It is concluded that Mo does not play a crucial role in the superconducting transition of the $Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_y$ system.