아낌없이 주는 나무

151. Pauli의 배타율 (Pauli exclusion principle)에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ①

   ① 한 개의 원자 중에는 4개의 양자수가 똑같은 전자 2개를 가질 수 없다.

   ② 한 개의 전자 중에는 4개의 중성자 수가 똑같은 양자 2개를 가질 수 없다.

   ③ 양자수를 나열하면 각각의 주준위에 속하는 최소 전자수를 계산할 수 있다.

   ④ 자기 양자수를 나열하면 각각의 주준위에 속하는 최대 전자수를 계산할 수 있다.

[풀이] 파울리는 "동일한 양자 상태에 두 개 이상의 전자가 존재할 수 없다"는 원리를 발견했다.

           여기서 양자상태는 4가지 경우가 있다.

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152. 다음 중 알코올의 산화반응에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ②

① 1차 알코올은 쉽게 산화되지 않는다.

② 2차 알코올은 산화되어 케톤 (ketone)이 된다.

③ 3차 알코올은 산화되어 알데하이드 (aldehyde)가 된다.

④ 산화반응에서 촉매는 니켈이다.

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153. 원자의 구성입자 중 질량이 가장 가벼운 것은 ? ④

   ① 양성자 (p)        ② 중성자 (n)          ③ 중간자 (m)             ④ 전자 (e)

[풀이] ① 양성자 (p) : 1.673 × 10-24 g

          ② 중성자 (n) : 1.675 × 10-24 g

          ③ 전자 (e) : 9.11 × 10-28 g

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154. 벤젠(C6H6)에 직접 반응하는 라디칼은 ? ③

   ① -OH            ② -NH2             ③ -SO3H                 ④ -COOH

[풀이] 벤젠 술폰산의 알칼리 융해 : 알칼리 융해란 여러가지 유기화합물을 고체의 수산화 알칼리와 함께 가열 · 유해하여

           변화시키는 과정을 말한다.

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155. 염소(Cl)의 산화수가 +3인 물질은 ? ③

   ① HClO4            ② HClO3               ③ HClO2                 ④ HClO

[풀이] H 산화수 = +1

          O의 산화수 = -2

          염소 (Cl) 산화수는 1 × 1 + 염소 (Cl) + (-2) × 2 = 0

          ∴ 염소 (Cl) = 3

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156. 극성 공유결합으로 이루어진 분자가 아닌 것은 ? ④

   ① HF                  ② CH3COOH                 ③ NH3                  ④ CH4

[풀이] 극성 공유결합 : HF, CH3COOH, NH3

           비극성 공유결합 : CH4

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157. 압력이 일정할 때 일정량의 기체의 부피는 절대온도에 비례한다. 다음 중 가장 관련이 깊은 법칙은? ③

   ① 뉴턴의 제3법칙                 ② 보일의 법칙           ③ 샤를의 법칙              ④ 보일 - 샤를의 법칙

[풀이] 샤를의 법칙 : (V/T)p = 일정

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158. 27℃, 2.0 atm 에서 20.0 g의 CO2 기체가 차지하는 부피는 ? ①

         (단, 기체상수 R=0.082 ℓ·atm/mol · K 이다.)

   ① 5.59 ℓ              ② 2.80 ℓ               ③ 1.40 ℓ                ④ 0.50 ℓ

[풀이] PV = nRT, PV = (W/M)RT, V = (WRT)/(PM)

           V = (20g × 0.082 atm ·ℓ/ mol · K × 300K) / (2atm × 44 g/mol) = 5.59 ℓ

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159. 0.2 N, HCl 500 ㎖ 에 물을 가해 2 ℓ 로 하였을 때 pH는 (단, log 5 = 0.7) ①

   ① 1.3               ② 2.3               ③ 3.0               ④ 4.3

[풀이]​

167. 산소 16g과 수소 4g이 반응할 때 몇 g의 물을 얻을 수 있는가 ? ③

   ① 9g          ② 16 g            ③ 18 g             ④ 36 g

[풀이]​

168. 어떤 기체의 확산속도가 SO2의 2배일 때 이 기체의 분자량을 추정하면 얼마인가 ? ①

   ① 16             ② 21              ③ 28              ④ 32

[풀이] 기체의 확산속도​

169. 다음 보기중 유기화합물에 속하는 것은 ? ①

   ① (NH2)2CO              ② K2CrO4            ③ HNO3                ④ CO

[풀이] 유기화합물 : (NH2)2CO

           무기화합물 : K2CrO4, HNO3, CO

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170. 다음 화학반응식의 계수는 ? ①

   ⓧ KOH + ⓨ Cl2 → ⓐ KClO3 + ⓑKCl + ⓒH2O

  ① ⓧ = 6, ⓨ= 3, ⓐ = 1, ⓑ = 5, ⓒ = 3                     ② ⓧ = 3, ⓨ= 6, ⓐ = 1, ⓑ = 5, ⓒ = 3

  ③ ⓧ = 1, ⓨ= 5, ⓐ = 3, ⓑ = 3, ⓒ = 6                     ④ ⓧ = 6, ⓨ= 3, ⓐ = 3, ⓑ = 1, ⓒ = 5

[풀이] 화학반응식 : ⓧ KOH + ⓨ Cl2 → ⓐ KClO3 + ⓑKCl + ⓒH2O

           for K : x = a + b

           for O : x = 3a + c

           for H : x = 2c

           for Cl : 2y = a + b

           Let, C = 1 이라면 x = 2가 될 것이다.​

171. 다음 중 sp3 혼성궤도함수가 아닌 것은 ? ②

   ① CH4           ② BF3            ③ NH3              ④ H2O

[풀이] sp3 혼성오비탈 : CH4, NH3, H2O

          sp2 배위결합 혼성 오비탈 : BF3

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172. 금속의 명칭과 불꽃반응 색이 옳게 연결된 것은 ? ②

   ① Li - 노란색            ② K - 보라색           ③ Na - 진한 빨간색              ④ Cu - 주황색

[풀이] Li - 빨간색, Na - 노란색, Cu - 녹색

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173. 다음 설명 중 옳은 것은 ? ③

   ① Cu2O는 산화 제2구리이다.           

   ② 산소의 1g당량은 8g 이다.

   ③ 어떤 물질의 화학적 성질을 나타내려면 화학식을 구조식으로 나타내는 것이 가장 좋다.

   ④ 일정한 압력에서 일정량의 기체 부피는 절대 온도에 비례하는 것을 보일의 법칙이라 한다.

[풀이 ① Cu2O는 산화구리이다.

         ② 산소의 1g 당량은 16g 이다.

         ④ 일정한 압력에서 일정량의 기체 부피는 절대온도에 비례하는 것을 샤를의 법칙이라 한다.

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174. 고급 지방산과 고급 1가 알코올로 부터 만들어지는 고형 에스터를 무엇이라고 부르는가 ? ②

   ① 와세린             ② 왁스             ③ 테로우               ④ 버터

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175. 표준상태에서 질량이 0.8g 이고 부피가 0.4 ℓ 인 혼합 기체의 평균분자량 (g/mol)은 ?

   ① 22.2            ② 32.4              ③ 33.6                ④ 44.8

[풀이] 아보가드로의 법칙에 의하면 모든 기체 1 mol이 차지하는 부피는 표준상태에서 22.4ℓ를 차지한다.​

176. 원형 직관 속을 흐르는 유체의 손실수두에 관한 사항으로 옳은 것은 ? ④

   ① 관의 길이에 반비례한다.            ② 중력가속도에 비례한다.

   ③ 관의 직경에 비례한다.                ④ 유속의 제곱에 비례한다.

[풀이]

   여기서, f 마찰손실계수, l : 길이, D : 관직경, g : 중력가속도, v : 유속

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177. 무수황산 (Sulfer trioxide)이 물과 반응하여 생성하는 물질은 ? ④

   ① H2SO4 와 Cl2                       ② H2SO4 와 SO3

   ③ H2SO 와 SO3                       ④ H2SO4

[풀이] SO3 (무수황산) + H2O → H2SO4

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178. 하이드록실기 (-OH)를 갖는 물질 중 액성이 산성인 것은 ? ③

   ① NaOH          ② CH3OH              ③ C6H5OH                  ④ NH4OH

[풀이] 염기성 : NaOH, CH3OH, NH4OH

           산성 : C6H5OH

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179. H2SO4 에서 S의 산화수는 얼마인가 ? ④

   ① 1             ② 2             ③ 4                 ④ 6

[풀이] H 산화수 = 1

          O 산화수 = -2

          S 산화수는 1 × 2 + S + (-2 × 4) = 0, ∴ S = 6

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180. 소방수조에 물을 채워 직경 4 ㎝의 파이프를 통해 8 m/sec 의 유속으로 흘려 직경 2 ㎝의 노즐을 통해 소화할 때 노즐

         끝에서 유속은 ? ③

   ① 16 m/sec           ② 24 m/sec             ③ 32 m/sec              ④ 64 m/sec

[풀이] Q = av = π/4 · d2 × v​

181. 분자량 78인 어떤 물질 6g이 1atm, 90℃ 에서 차지하는 부피는 ? (단, 이상기체로 취급하며 R = 0.082 atm · ℓ/mol · K

         이다) ②

   ① 1.29 ℓ             ② 2.29 ℓ             ③ 3.29 ℓ                ④ 4.29 ℓ

[풀이]​

182. 다음 중 유량을 측정하는 계측기구가 아닌 것은 ? ②

   ① 오리피스미터             ② 마노미터            ③ 로터미터                ④ 벤투리미터

[풀이] 유량측정 : 오리피스 미터, 로터미터, 벤츄리미터, 위어, 노즐

           압력측정 : 마노미터

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183. 산소 32g과 질소 56g 을 기온 20℃에서 30 ℓ의 용기에 혼합하였을 때 이 혼합 기체의 압력(atm)은 ?

        (단, 이상기체로 취급하며 R = 0.082 atm · ℓ / mol · K 이다.) ②

   ① 약 1.4               ② 약 2.4                ③ 약 3.4                   ④ 약 4.4

[풀이]

184. 유체의 유입방향과 유출방향이 같으나 유체가 밸브 내에서 직각 방향으로 꺾이고 밸브의 개폐가 용이하여 유량조절

         이 쉬운 밸브는 ? ①

   ① 글로브 밸브         ② 게이트 밸브           ③ 체크밸브                  ④ 버터플라이 밸브

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185. 40%의 산소와 60%의 질소로 구성되어 있는 기체 혼합물의 평균분자량은 몇 g/mol인가 ? ④

   ① 20.1             ② 22.2                ③ 26.4                 ④ 29.6

[풀이] 산소 O2의 분자량 : 32, 질소 N2의 분자량 : 28

           혼합물의 분자량 : 32 × 0.4 + 28 × 0.6 = 29.6

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186. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O인 메탄의 연소반응에서 메탄 1 ℓ 에 대해 필요한 공기 요구량은 약 몇 ℓ 인가 ? (단, 0℃,

         1atm이고, 공기중의 산소는 21%로 계산한다.) ②

   ① 2.4             ② 9.5              ③ 15.3                    ④ 21.1

[풀이] 산소 O2 요구량 : 메탄 1mol에 산소 2mol이 필요하므로 메탄 1ℓ에는 산소 2ℓ가 필요하다.

           그런데 공기중에 산소가 21%가 포함되어 있으므로 공기요구량은 2 ℓ × 100 / 21 = 9.52

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187. 에탄올 1몰이 표준상태에서 완전연소하기 위해 필요한 공기량은 약 몇 ℓ인가 ? ③

   ① 122             ② 244           ③ 320                  ④ 410

[풀이] C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

          에탄올 1mol에 산소 3mol이 필요하므로 산소요구량의 부피는 3 × 22.4 ℓ = 67.2 ℓ

          공기중의 산소량은 21%를 차지하므로 공기요구량은 67.2 × 100 / 21 = 320 ℓ

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188. 알코올류의 탄소수가 증가함에 따른 일반적인 특성으로 옳은 것은 ? ③

   ① 인화점이 낮아진다.                    ② 연소범위가 넓어진다.

   ③ 증기비중이 증가한다.                ④ 비중이 증가한다.

[풀이] 탄소수가 증가할 수록 변화하는 현상

   ㉠ 인화점이 높아진다.

   ㉡ 증기비중이 커진다.

   ㉢ 발화점이 낮아진다.

   ㉣ 연소범위가 좁아진다.

   ㉤ 수용성이 감소된다.

   ㉥ 비등점, 융점이 좁아진다.

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189. 물분무소화에 사용된 20 ℃ 의 물 2g이 완전히 기화되어 100 ℃ 의 수증기가 되었다면 흡수된 열량과 수증기 발생량은

        약 얼마인가 ? (단, 1기압을 기준으로 한다.)

   ① 1,240 cal, 2,400 ㎖                  ② 1,240 cal, 3,400 ㎖

   ③ 2,480 cal, 6,800 ㎖                  ④ 2,480 cal, 10,200 ㎖

[풀이] Q1 (현열 : 상태변화없이 온도가 변화될 때 필요한 열량) = G × C (t2 - t1)

          Q1 = 2 × 1 × (100 - 20) = 160 cal

          Q2 (잠열 : 온도 변화없이 상태를 변화시키는데 필요한 열량) = G × r = 2g × 539cal/g = 1,078cal

          ∴ 열량 = Q1 + Q2 = 160 cal + 1,078 cal = 1,238 cal

          또한, 1g의 물이 (액상에서) 기체 상태로 변화할 때 표준대기압에서의 체적 변화는 1,670배로 증가

          하므로 수증기 발생량은 2g × 1,670 ㎖ / g = 3,340 ㎖

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190. 다음 중 염소(Cl)의 산화수가 +3 인 물질은 ? ③

   ① HClO4             ② HCLO3              ③ HClO2                ④ HClO

[풀이] H 산화수 1, O 산화수 = -2

          염소 산화수 (Cl) 3 : 1 × 1 + 염소(Cl) 3 + (-2 × X) = 0, 2X = 4, X = 2

           ∴ 염소 산화수 (Cl) 3인 물질은 HClO2

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191. 유체의 물리적 성질에 대한 설명 중 틀린 것은 ? ④

   ① 물은 일반적으로 비압축성으로 가정한다.                     ② 유체의 중량은 질량과 중력가속도의 곱이다.

   ③ 액체에서의 기체 용해도는 압력이 높을수록 크다.        ④ 액체에서의 기체 용해도는 온도가 높을수록 크다.

[풀이]

   ㉠ 물은 일반적으로 비압축성으로 가정한다.

   ㉡ 유체의 중량은 질량과 중력가속도의 곱이다.

   ㉢ 액체에서의 기체 용해도는 압력이 높을수록 크다.

   ㉣ 액체의 물에 대한 용해도는 온도가 올라가면 증가하는 것이 많은데, 기체의 용해도는 일반적으로 온도가 올라가면

        감소한다.

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192. 원소주기율표상의 같은 주기에서 원자번호가 증가함에 따라 일반적으로 증가하는 것이 아닌 것은? ③

   ① 원자가 전자수           ② 비금속성            ③ 원자 반지름               ④ 이온화 에너지

[풀이] 원소 주기율표상의 같은 주기에서 원자번호가 증가함에 따라 원자가 전자수, 비금속성, 이온화에너지는 증가하나

          원자반지름은 감소한다.

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193. 프로판 가스 3ℓ를 완전연소시키려면 공기 약 몇 ℓ 가 필요한가 ? (단, 공기중 산소는 20% 이다.) ④

   ① 15               ② 25                 ③ 50                     ④ 75

[풀이] C3H8 + 5 O2 → 3CO2 + 4H2O

         프로판 1mol을 완전연소시키기 위해서는 5mol의 산소가 필요하다.

         프로판 3ℓ를 완전연소시키기 위해서는 15 ℓ의 산소가 필요하다. 그런데 공기중 산소는 20%이므로

         프로판 3ℓ를 완전연소시키기 위한 필요 공기량은 15 × 100/20 = 75 ℓ 이다.

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194. 황화수소가스의 밀도 (g/ℓ)는 27℃, 2기압에서 약 얼마인가 ? ③

      ① 2.11               ② 2.42                 ③ 2.76                   ④ 2.98

[풀이]​

195. 64g의 메탄올이 완전연소되면 몇 g의 물이 생성되는가 ? ③

    ① 36                ② 64                   ③ 72                      ④ 144

[풀이] 2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O

          2 mol의 메탄올이 완전연소하면 4 mol의 물이 생성된다.

          메탄올 CH3OH 의 분자량은 12+3+16+1 = 32 g/mol이므로 메탄올 64 g은 2mol 이다.

          메탄올 2 mol 64g이 반응을 하면 물 H2O 4mol이 발생한다.

          물 H2O, 1mol은 18g이다. 그러므로 18g × 4 = 72 g이다.

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196. 다음 금속 원소 중 이온화 에너지가 가장 큰 원소는 ? ①

   ① 리튬             ② 나트륨               ③ 칼륨                     ④ 루비듐

[해설] 원자번호가 작을 수록 이온화 에너지가 크다.

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197. 다음중 은백색의 금속으로 가장 가볍고, 물과 반응시 수소가스를 발생시켜는 것은 ? ③

   ① Al              ② K                  ③ Li                ④ Si

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#혼성오비탈 #하이드록실기 #밀도 #에탄올 #메탄올

1. 혼성 오비탈 (Hybrid Orbital)

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오비탈 (orbital)이론이 정립되고 원자들이 결합하여 분자를 형성하는 이유에 대한 가장 직관적인 설명은 전자구름이 겹쳐서 공유결합을 형성한다는 것이었다. 그런데 이러한 원자 오비탈의 모형으로는 이미 알려져 있는 각종 분자의 결합형태를 설명할 수가 없었다.

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예를 들면 메테인 (CH4)분자에서 C가 H와 결합할 때 2S와 2P 오비탈이 결합에 참여하는데 본래 C에 존재하는 3개의 2P 오비탈은 서로 직각이다. 따라서 이들이 C-H결합을 형성하면 결합각이 90°가 되어야 하지만 실제 메테인의 결합각은 109.5°으로 정사면체 구조를 이룬다.

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또한 C의 2p와 H의 1s 사이의 중첩에 의한 3개의 결합과 C의 2s와 H의 1s 사이의 중첩에 의한 1개의 결합이 생기면 2p와 2s의 에너지가 엄연히 다르므로 결합길이나 에너지가 차이가 나야한다. 그러나 메테인에 존재하는 4개의 공유결합은 모두 결합길이나 에너지가 동일하다.

이러한 현상을 설명하기 위해 등장한 이론이 바로 혼성 오비탈(Hybrid Orbital)이다.

혼성 오비탈을 형성하기 위한 혼성화 (Hybridization)란 결합을 형성하기 위하여 원래의 원자 궤도함수들이 혼합되어 새로운 궤도함수를 형성하는 것을 의미한다.

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2. 혼성 오비탈의 종류

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가. sp3 혼성화 (sp3 Hybridization)

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정사면체 구조를 가진 원자 궤도함수를 이루는 원자는 그 중심원자가 sp3 혼성화를 이룬다. 다시말해 입체수가 4인 분자에서 중심원자는 sp3 혼성 오비탈을 가진다고 할 수 있다.

1개의 s 오비탈과 3개의 p오비탈이 혼성되어 새로운 4개의 혼성오비탈을 형성한다.

이들 혼성오비탈 안의 전자들은 모두 에너지 준위가 같다.

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그러나 비공유 전자쌍이 있으면 그들 사이의 반발력이 결합에 참여한 전자보다 더 크기 때문에 결합각이 작아진다는 것을 알고 있을 것이다.

이 때의 에너지 준위차이를 설명하기 위해서는 분자 오비탈의 개념까지 다뤄야 한다. 비공유 전자쌍의 반발력이 더 큰 이유는 비공유전자쌍은 중심원자로 부터남 인력이 작용하기 때문이다. 서로 밀어내는 작용하는 전자가 가까이 붙어 있으니 반발력이 더 크다.

나. sp2 혼성화 (sp2 Hybridization)

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1개의 S 오비탈과 2개의 p 오비탈이 혼성화되어 새로운 3개의 혼성 오비탈을 형성한다.

이 때 나머지 한개의 p 오비탈은 혼성에 참여하지 않고 sp2 혼성 오비탈의 평면에 수직 방향으로 놓이게 된다. 세개의 유효한 시그마 결합을 가졌다면 sp2 혼성 오비탈을 가지는 것이다.

따라서 p 오비탈 하나는 빈 오비탈이 되는데 이렇게 빈 오비탈을 가진 분자들이 루이스산으로 잘 작용한다.

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배위 결합은 BF3 같은 분자들이 그 예시이다.

다. SP 혼성화 (SP Hybridization)

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1개의 s 오비탈과 1개의 p 오비탈이 수학적으로 혼합되어 2개의 새로운 혼성 오비탈을 형성한다.

에타인 (C2H2)의 분자를 생각해 보면 혼성화에 참여하지 않은 2개의 p오비탈이 sp 혼성 오비탈끼리 결합하여 형성된 시그마 결합에 수직하게 (각각 수직하게) 파이결합을 각각 형성한다. 이러한 삼중결합은 두개의 파이결합이 끊어지기 전까지 평면구조를 유지하는데 기여한다.

라. sp3d 혼성화 (sp3d Hybridization)

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중심원자의 입체수가 5인 PCl5와 같은 분자에서 중심원자는 5개의 동일한 공유결합을 한다. 따라서 P는 5개의 동일한 오비탈을 사용하여야 한다. P과 같은 3주기 이후의 원소들은 에너지가 그리 높지 않은 d 오비탈을 최외각에 가지고 있다.

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따라서 d 오비탈을 쉽게 활용할 수 있다. 즉 PCl5 의 P원자는 1개의 3s, 3개의 3p와 함께 3d 오비탈을 1개 섞음으로써 5개의 동일한 dsp3 혼성 오비탈을 형성한다. 입체수가 5인 다른 분자들의 중심원자들도 같은 혼성을 한다.

마. sp3d2 혼성화 (sp3d2 Hybridization)

비슷하게 입체수가 6인 SF6 와 같은 분자들은 중심원자는 1개의 S, 3개의 p, 그리고 d 오비탈 2개를 섞어 6개의 동일한 d2sp3 혼성 오비탈을 형성한다.

<추가 예시>

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#오비탈 #혼성화 #혼성오비탈 #메테인 #에타인 #배위결합 #공유결합

1. 공명구조

▣ 공명구조란 ?

   비결합 전자쌍이나 다중결합(π 전자)을 가지고 있는 분자들을 하나의 구조식으로만 나타내기 어려운 경우, 존재 가능한

   2개 이상의 구조를 양쪽 머리 화살표와 대괄호를 사용해 나타낸 것

   ⊙ 공명구조는 가상적인 것임 (실제구조 아님)

   ⊙ 실제구조는 각 공명구조의 혼성체

   ⊙ 움직일 수 있는 전자는 비공유 전자 또는 π결합 전자

   ⊙ 안정된 공명구조일 수록 실제 구조에 대한 기여도가 높다.

        (실제구조는 가장 안정한 공명구조를 닮아 있다)

   ⊙ ↔ 로 연결된 각각을 공명구조라 함

​

2. 가장 안정한 공명구조

 가. 2주기 (C, N, O, F)가 중심원자인 경우

   1순위 : 옥텍규칙을 만족하는 구조

   2순위 : 형식전하의 크기가 작은 구조

   3순위 : 형식전하의 위치가 (-)는 *EN이 큰 원자에

                                              (+)EN이 작은 원자에 있는 구조

     *EN : 전기 음성도

나. 중심원자가 2주기 (C, N, O, F)가 아닌 경우

     옥텍을 초과하더라도 형식 전하의 크기가 작아지는 것에 우선 순위를 둔다.

3. 형식전하

   형식전하의 합 = 전체 전하량

   형식전하의 크기가 작을 수록 1순위

   형식전하의 위치는

      (-) 형식전하는 전기음성도가 큰 원자에

      (+) 형식전하는 전기음성도가 작은 원자에

      배치하는 것이 안정하다. (2순위)

   형식전하 = 중성원자의 전자수 - 현재 원자가 갖는 형식 전하수

   산화수 = 중성원자수 - 현재 원자가 갖는 산화전자수

​

4. 옥텍 규칙 예외

가. 전자 부족 분자 (2족, 13족)

 나. 홀수 전자 분자 (질소와 같은 경우)

       NO2 또는 NO의 경우

​

5. 옥텍 확장

  ▣ 중심원자가 3주기 이상 원자에서 가능

         ClF3                   SF4

         SO3                    I3-

         XeF4                   POCl3

​

#화학결합 #형식전하 #공명구조 #옥텍규칙 #공유결합 #원자 #전자 #전기음성도

1. 공유결합

​

가. 공유결합이란 ?

원자들이 각각 전자를 내 놓아 전자쌍을 만들고, 이 전자쌍을 공유함으로써 형성되는

결합으로 오비탈의 겹침에 의해 원자 핵 사이에 전자밀도가 집중되어 형성된다.

공유결합은 원자 오비탈 겹침에 의하여 형성되고 각 오비탈은 반대 스핀의 한쌍의 전자

를 포함한다. 이 때 각 결합한 원자의 오비탈은 그 상태를 유지하되 겹침 오비탈의 전자쌍

은 두 원자에 의하여 공유한다.

시그마 결합 (σ)

파이 결합 (π)

화합물의 화학식에는 종류가 많다.

아세트산의 화학식의 종류는 분자식, 실험식, 시성식, 구조식, 이온식 등 표기방식이 있다.

화학식은 분자식 보다 넓은 의미이다.

화학식은 분자식과 같은데 분자 이외에도 이온 화합물까지 표현하는 방식이다. NaCl 등...

즉, 특별한 작용기가 없는 화합물은 분자식으로, 작용기가 있는 화합물의 화학식은 시성식으로

표기한다. 결국 화학식은 그 화합물이 정확하게 어떤 작용을 하는가를 표현하는 방식이다.

그럼 아세트산의 화학식은 ?

분자식은 C2H4O2이지만 - COOH (카르복실기)의 작용기가 있으므로

아세트산의 화학식, 시성식은 CH3COOH 이다.

​

[화학식의 종류]

   ① 분자식 : 각 원소별 갯수를 파악해 나열식으로 표현해 주는 방식

   ② 실험식 : 갯수가 아닌 갯수의 비율을 의미, 최대 공약수로 나누어 준다.

   ③ 시성식 : 작용기로 표시해 주는 방식

   ④ 구조식 : 구조식은 분자의 결합상태까지

   ⑤ 이온식 : 이온화 되었을 때의 전하량을 표시해 주는 것

 ※ 작용기란 특정한 성질을 보이는 원소들의 집합

     ex : COOH 카르복실기 ( 이 작용기가 있는 물질들은 공통적인 특징을 갖는다)

시성식(示性式, : rational formula)은 화학에서 화합물의 성질을 밝히기 위해 분자 내의 화학적 특성을 지배하는 원자단을

           쉽게 알 수 있도록 나타낸 화학식이다. 분자 속에 있는 작용기의 종류, 수, 결합의 순서 등을 나타낸다. 예를 들면,

           에탄올의 분자식은 C2H6O이고, 시성식은 C2H5OH이다.

​

제 1류 위험물

   NaClO2 아염소산나트륨

   KClO3 염소산칼륨

   KClO4 과염소산칼륨

   K2O2 과산화칼륨

   KNO3 질산칼륨

   NH4NO3 질산암모늄

   KMnO4 과망간산칼륨

​

제 2류 위험물

   P4S3 삼황화린

   P2S5 오황화린

   P4S7 칠황화린

​

제 3류 위험물

   P4 황린

   Ca3P2 인화칼슘

   CaC2 탄화칼슘

   Al4C3 탄화알루미늄

​

제 4류 위험물

   C2H5OC2H5 디에틸에테르

   CS2 이황화탄소

   CH3CHO 아세트알데히드

   CH3CH2CHO 산화프로필렌

   C8H18 가솔린

   C6H6 벤젠

   C6H5CH3 톨루엔

   CH3COCH3 아세톤

   C5H5N 피리딘

   HCN 시안화수소

   CH3COOCH3 초산메틸

   CH3COOC2H5 초산에틸

   HCOOCH3 의산메틸

   HCOOC2H5 의산에틸

   CH3OH 메틸알코올

   C2H5OH 에틸알코올

   C3H7OH 프로필알코올

   C6H5Cl 클로로벤젠

   CH3COOH 아세트산

   HCOOH 포름산(의산)

   N2H4 히드라진

   C6H5NH2 아닐린

   C6H5NO2 니트로벤젠

   C2H4(OH)2 에틸렌글리콜

   C3H5(OH)3 글리세린

​

제 5류 위험물

   CH3NO3 질산메틸

   C2H5NO3 질산에틸

   C2H4(ONO2)2 니트로글리콜

   C3H5(ONO2)3 니트로글리세린

   C6H2OH(NO2)3 트리니트로페놀

   C6H2CH3(NO2)3 트리니트로톨루엔

​

제 6류 위험물

   HClO4 과염소산

   H2O2 과산화수소

   HNO3 질산

​

소화약제

   NaHCO3 탄산수소나트륨

   KHCO3 탄산수소칼륨

   NH4H2PO4 인산암모늄

​

​

#시성식 #화학식 #위험물 #프로필렌 #톨루엔 #페놀 #소화약제

1. 벤젠의 유도체들

벤젠 유도체는 대부분 벤젠에 달려 있는 수소 1개 또는 2개, 혹은 그 이상을 작용기로 치환

한 물질이다. 벤젠 유도체는 다양하지만 그 중 다음 것들을 기억해 두자.

가. 니트로 벤젠

   ⊙ 물 보다 밀도가 크다.

   ⊙ 담황색 액체이다.

나. 벤젠 술폰산

   ⊙ 강산이다.

다. 클로로 벤젠

라. 톨루엔

   ⊙ 산화하면 벤조산이 된다. (과망간산 칼륨 등을 이용)

마. 페놀

   ⊙ 리트머스지에 검출되지 않을 정도로 약한 산이다.

   ⊙ 염화철 (FeCl3 (간혹 FeCl2))과 반응하여 보라색(청색)을 띤다. (정색 반응)

바. 벤조산 (안식향산)

   ⊙ 카르복시산이다.

사. 아닐린

   ⊙ 약 염기성이다.

   ⊙ 벤젠 유도체 중 희귀한 염기성 물질이다.

아. 크실렌

   ⊙ 산화하면 프탈산이 된다.

자. 크레졸

   ⊙ 페놀의 성질을 나타낸다. (약산, 정색반응)

차. 살리실산

   ⊙ 무색의 바늘 모양 결정

   ⊙ 카르복시산이다.

   ⊙ 페놀의 성질과 카르복시산의 성질을 모두 나타낸다.

   ⊙ 이성질체가 존재하지만 이 모양만 살리실산이라 한다.

카. 프탈산

   ⊙ 카르복시산이다.

​

<참고>

벤젠의 화학식은 C6H6이다.

벤젠의 화학식은 C에 비해 다른 원자가 유달리 적다.

이런 특이한 구조를 가진 물질은 벤젠 이외에는 거의 없다.

이를 응용하여 C가 6개 이상이고 H (혹은 다른 원자)가 유난히 적은 경우에는 이 구조식에는 벤젠 고리가 존재한다고 보면 된다.

이 때 벤젠의 치환기 1개 일 때는 C6H5, 2개 일 때는 C6H4 을 기본으로 하고 치환기를 생각하면 된다.

​

2. 벤젠 유도체

​

가. 벤젠의 치환반응

방향족(벤젠) 화합물에서 가장 중시해야 할 내용은 제법과 각 물질의 성질이다.

그 중에서 벤젠 유도체의 가장 간단한 제법인 치환반응을 알아 보자.

일반적인 벤젠의 치환반응은 다음과 같이 진행된다.

   위 그림의 치환방식을 이용하여 각각의 물질에 적용해 보자.

 ① 니트로화 (벤젠 + 질산 → 니트로벤젠 + 물)

   니트로 벤젠은 황색 액체이다.

 ② 술폰화(설폰화) (벤젠 + 진한황산 → 벤젠 술폰산 + 물)

  ③ 할로겐화 (벤젠 + 할로겐 → 할로겐화 벤젠 + 할로겐산)

   염소만 치환되는게 아니고 브롬 등 다른 할로겐 물질로 치환이 가능하다.

 ④ 알킬화

    R에는 여러 알킬기가 올 수 있다. 메틸기가 오면 톨루엔의 제법이 된다.

 ⑤ 그밖의 치환기

     벤젠이 아닌 벤젠의 치환체에 니트로화하는 경우이다.

     벤젠의 치환의 경우 O-, p- 위치 (2,4,6)에 붙는다.

  ㉠ TNT 제법

  ㉡ 피크린산 제법

    ⊙ 피크린산은 강산이며 황색 고체이다.

​

나. 벤젠의 첨가 반응

  벤젠의 경우 첨가 반응을 거의 하지 않지만 촉매 (Pt, Ni)를 가하거나 자외선과 같은 강한 빛을 쏴 주면 첨가반응을 하게

  된다.

  첨가반응은 거의 대부분 아래 그림의 2가지 경우이다.

       이들 생성물은 탄소가 동일 평면에 있지 않다는 특징이 있다.

​

3. 주요 벤젠 유도체

가. 페놀

   가장 간단한 벤젠 유도체 이다.

   가장 특성도 많고 볼 것도 많으며 중간 과정도 많은 벤젠 유도체이다.

<페놀의 제법>

   제법은 3개나 되고 복잡하지만 반드시 알아 두자.

 ① 쿠멘법

    쿠멘 (이소프로필 벤젠)의 중간 과정을 거치는 제법이다.

    아세톤을 부산물로 얻을 수 있다.

       쿠멘은 C9H12와 같이 나오는 경우도 있다.

 ② 벤젠 술폰산의 알칼리 융해

   알칼리 융해란 여러가지 유기화합물을 고체의 수산화 알칼리와 함께 가열 · 유해하여 변화시키는 과정을 말한다.

   여기서는 고체 NaOH를 이용한 알칼리 융해를 통해 나트륨 페녹시드를 얻고 이산화탄소를 가해

    약산인 페놀을 유리시킨다.

 ③ 클로로 벤젠 이용

     클로로 벤젠을 NaOH 수용액에서 고온, 고압을 통해 나트륨 페녹시드를 얻고 이산화탄소를 가해

     약산인 페놀을 유리시킨다.

나. 벤조산 (안식향산), 프탈산

     ① 벤조산 : 알킬벤젠의 산화

     ② 프탈산 : 디알킬 벤젠의 산화

     라고 할 수 있는데 아래 그림과 같다.

 ① 벤조산

일반적으로 벤젠에 C가 직접 붙으면 대부분 산화 (KMnO4 등 이용)하면 벤조산이 된다.

그런데 알코올과 마찬가지로 벤젠 고리에 붙은 C에 직접 연결된 H가 없는 경우에서는 산화가 불가능하다. 벤조산은 카르복시산이다.

​

② 프탈산

프탈산의 경우 치환기가 2개 이므로 프탈산 (O- 프탈산), 이소프탈산 (m-프탈산),

테레프탈산(p-프탈산) 3가지 이성질체가 존재한다. 제법은 벤조산과 비슷하나 크실렌을

사용하는 것에 차이가 있다.

공통 : 디카르복시산

프탈산 : 가열시 무수물을 만듬 (무수프탈산)

이소프탈산

테레프탈산 : 축합 중합의 원료 (페트병의 원료, 에틸렌 글리콜과 중합)

3. 살리실산

고온, 고압을 가하지 않으면 페놀의 제법과 같다. 살리실산 나트륨에서 Na가 COOH 쪽에만 붙은 것은 COOH가 페놀 보다 더 강한 산이다.

살리실산의 성질은 다음과 같다.

   ⊙ 페놀의 성질과 카르복시산의 성질을 둘 다 나타낸다.

   ⊙ 산의 세기는 카르복시산을 띤다.

   ⊙ 무색 바늘 모양의 결정

   ⊙ 염화철과 정색 반응

살리실산은 닉값을 좀 해서 약용으로 쓰는 아세틸살리실산과 살리실산메틸의 재료가 된다.

<아세틸 살리실산>

  ⊙ 아세트산을 무수아세트산을 이용해 아세틸화

  ⊙ OH가 없으므로 염화철과 정색반응을 하지 않음

  ⊙ 무색 바늘 모양 결정

  ⊙ 아스피린 (해열, 진통)

<살리실산 메틸>

  ⊙ 메탄올과 물 분자 하나가 빠져 나오면서 결합

  ⊙ OH가 있으므로 염화철과 정색 반응

  ⊙ 카르복시산은 아님

  ⊙ 파스 (소염, 진통)

​

4. 방향족 아민

방향족 아민은 벤젠 고리에 NH2가 붙은 유기화합물이다.

아미노기가 붙어 있는 방향족 아민은 염기성을 나타낸다.

​

가. 아닐린의 제법과 성질

   아닐린 니트로벤젠을 Sn으로 환원시켜 만든다.

   주석을 환원제로 사용하는 가장 대표적인 사례가 아닐린 제법이다.

<아닐린의 성질>

   ⊙ 염기성이다.

   ⊙ 검출반응 1. 표백분과 보라색으로 정색 반응

   ⊙ 검출반응 2. K2Cr2O7 로 산화 (아닐린 블랙)

아닐린은 아세틸화하면 아세트아닐리드 라는 물질이 되며 해열, 진통제로 쓰인다.

나. 아조 화합물

   아조기 : - N = N -

   디아조늄 이온 : R - N+ ≡ N

​

 ① 디아조화

          디아조화이므로 3중 결합을 한다.

 ② 아조 커플링 (디아조커플링, 커플링)

      위 반응과 이어진 것이다. 디아조늄화합물 + 방향족 화합물에서 아조화합물이 되는 반응을 커플링이라고 한다.

   가장 대표적인 파라히드록시 아조벤젠의 제법이다. 삼중결합이 아니고 이중결합이라는 점을 명심하자.

​

5. 유기혼합물의 분리

  유기혼합물의 분리는 대부분 벤젠 유도체의 분리가 대부분을 차지한다.

  주요형태는 다음과 같다.

파울리 배타 원리의 탄생

'자연은 반복을 용납하지 않는다.' 볼프강 파울리

​

파울리 배타 원리의 요점

'어떤 두 페르미온은 동시에 동일한 양자 상태를 차지할 수 없다.' 파울리 배타 원리

​

파울리는 "동일한 양자 상태에 두 개 이상의 전자가 존재할 수 없다"는 원리를 제안했습니다.

이것이 바로 '파울리의 배타 원리'입니다.

이 원리는 간단해 보이지만, 그 함의는 매우 깊고 광범위했습니다.

파울리의 배타 원리는 동일한 양자 상태에 두 개 이상의 전자가 존재할 수 없다.

자연상태에서는 동일한 상태가 반복될 수 없다는 이야기이다.

​

그는 실험 데이터와 이론적 고찰을 결합하여, 당시 물리학계가 직면한 난제를 해결할 수 있는 새로운 원리를 제시했습니다. 이 원리는 단순하면서도 강력했고, 원자의 전자 구조를 설명하는 데 결정적인 역할을 했습니다.

파울리의 배타 원리는 주기율표의 규칙성을 설명할 수 있었고, 원자의 전자 구조에 대한 이해를 크게 향상시켰습니다. 또한, 이 원리는 양자역학의 발전에도 큰 기여를 했습니다.

​

파울리 배타원리의 의미

​

이 원리의 핵심은 "동일한 양자 상태에 두 개 이상의 전자가 존재할 수 없다"는 것이다.

​

양자상태란 무엇인가 ?

​

배타 원리를 이해하기 위해서는 먼저 '양자 상태'라는 개념을 이해해야 합니다.

양자 상태는 입자의 모든 물리적 특성을 나타내는 상태입니다. 전자의 경우, 이는 주로 네 가지 양자수로 표현됩니다

  ◈ 주 양자수 (n): 전자의 에너지 준위를 나타냅니다.

  ◈ 방위 양자수 (l): 전자 궤도의 모양을 나타냅니다.

  ◈ 자기 양자수 (ml): 전자 궤도의 공간적 방향을 나타냅니다.

  ◈ 스핀 양자수 (ms): 전자의 고유 각운동량을 나타냅니다.

​

배타 원리의 의미

​

배타 원리는 이러한 양자 상태와 관련하여 중요한 제약을 제시합니다.

이 원리에 따르면, 한 원자 내에서 4가지 양자수가 모두 동일한 2개의 전자는 존재할 수 없습니다. 다시 말해, 적어도 하나의 양자수는 달라야 한다는 것입니다.

이는 전자들이 서로를 '배타'한다는 의미에서 '배타 원리'라고 불립니다.

전자들은 마치 서로를 밀어내는 것처럼 행동하여, 같은 상태에 있는 것을 피하려고 합니다.

​

배타 원리의 중요성

​

배타 원리의 중요성은 다음과 같은 측면에서 찾아볼 수 있습니다:

1. 원자 구조 이해 : 배타 원리는 원자의 전자 배치를 설명하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 이 원리 덕분에 우리는 원자의 전자 껍질 구조와 주기율표의 규칙성을 이해할 수 있게 되었습니다.
2. 화학 결합 설명 : 배타 원리는 화학 결합의 형성을 이해하는 데도 중요합니다. 원자들이 어떻게 결합하여 분자를 형성하는지 설명하는 데 이 원리가 필수적입니다.
3. 물질의 특성 이해 : 배타 원리는 물질의 전기적, 자기적, 광학적 특성을 이해하는 데 도움을 줍니다. 예를 들어, 금속의 전기 전도성이나 자성 물질의 특성을 설명하는 데 이 원리가 사용됩니다.
4. 양자역학 발전 : 배타 원리는 양자역학의 기본 원리 중 하나로, 이 분야의 발전에 큰 기여를 했습니다. 이 원리는 페르미온(전자, 양성자, 중성자 등)의 행동을 설명하는 데 필수적입니다.

​

배타 원리의 발견은 물리학과 화학 분야에 혁명을 일으켰습니다.

이 원리는 우리가 미시 세계를 이해하는 방식을 근본적으로 바꾸었고, 현대 과학 기술의 발전에 큰 기여를 했습니다.

​

파울리 배타 원리의 탄생

'자연은 반복을 용납하지 않는다.' 볼프강 파울리

​

파울리 배타 원리의 요점

'어떤 두 페르미온은 동시에 동일한 양자 상태를 차지할 수 없다.' 파울리 배타 원리

​

파울리 배타 원리에 따르면, 같은 원자 또는 계 내의 두 페르미온(스핀이 1/2인 입자)은 동시에 모두 동일한 양자 상태를 가질 수 없습니다. 즉, 입자는 위치, 에너지, 스핀과 같은 모든 양자적 속성에서 구별되어야 합니다.

​

파울리 배타 원리의 적용

'우주에서 입자의 수는 유한하다.' 파울리 배타 원리의 결과

​

파울리 배타 원리는 물질의 성질과 구조를 이해하는 데 광범위하게 적용됩니다.

예를 들어, 이 원리는:

​

⊙ 전자 배치 : 원자 내 전자는 파울리 배타 원리에 따라 서로 다른 에너지 준위를 차지해야 합니다.

이로 인해 원자의 화학적 성질이 결정됩니다.

⊙ 주기율표: 파울리 배타 원리는 원소가 주기율표에서 특정 위치에 배열되는 방식을 설명합니다.

⊙ 고체 상태 물리: 파울리 배타 원리는 고체의 전도성, 자기성, 열 용량과 같은 성질에 영향을 미칩니다.

​

파울리 배타 원리를 수학적으로 표현하면 다음과 같습니다.

​

  ▣ 페르미-디랙 통계 : 페르미온(스핀이 1/2인 입자)의 파동 함수는 반대칭이어야 합니다.

  ▣ 슬레이터 행렬식 : 이 통계를 만족하는 파동 함수는 슬레이터 행렬식으로 표현할 수 있습니다.

  ▣ 스핀 스태티스티크 정리 : 페르미온은 반대칭적 페르미-디랙 통계를 따르고, 보존은 대칭적 보스-아인슈타인 통계를

                                                따릅니다.

​

파울리 배타 원리의 실험적 확인

​

파울리 배타 원리는 여러 실험을 통해 실험적으로 확인되었습니다.

​

  ▣ 슈테른-게를라흐 실험(1922) : 은 원자를 자기장에 통과시키면서 전자의 스핀 방향을 측정한 결과, 전자는 스핀 업

                                                       또는 스핀 다운 상태에 있는 것으로 나타났습니다.

  ▣ 헬륨 원자의 수소 스펙트럼(1925) : 헬륨 원자의 스펙트럼 분석 결과 두 개의 전자가 다른 에너지 준위를 차지하고

                                                               있음이 밝혀졌습니다.

  ▣ 알파 붕괴(1928) : 알파 입자(헬륨 원자핵)의 붕괴에서 방출되는 전자의 스핀은 반대 방향임이 관찰 되었습니다.

​

이러한 실험은 파울리 배타 원리가 자연의 기본 법칙임을 확인하는 데 기여했습니다.

​

#파울리 #pauli #배타원리 #오비탈 #전자 #양자수 #양자역학 #배타율 #양자

103. 탄소화함물의 특성을 설명한 것이다. 옳은 것은 ? ③

   ① 유기물은 연소하여 CO2만 생성한다.

   ② 이온결합성 물질로 전기가 잘 통한다.

   ③ 분자식은 같으나 구조가 다른 이성질체가 존재한다.

   ④ 모두 물에 잘 녹는 가용성이다.

  [풀이] 탄소화합물은 연소하면 CO2와 H2O가 발생하고, 공유결합성 물질로 비전해질이며 대부분이 물에 잘 녹지 않는

            불용성이다. (일부 가용성도 있음)

​

104. 다음 중 지방족 화합물이 아닌 것은 ? ①

     ① C6H6        ② C2H4        ③ C4H4        ④ CH4

  [풀이] C6H6은 방향족 탄화수소이다.

​

105. 펜탄(C5H12)의 이성질체의 수는 몇개인가 ? ②

   ① 2개             ② 3개             ③ 5개                 ④ 7개

  [풀이] 이성질체 : 분자를 구성하는 원자는 같으나 원자의 배열이나 구조가 달라 물리적 · 화학적 성질이 다른 탄화수소

​

106. CH3 - CHCl - CH3 의 명명법이 맞는 것은 ?  ③ 

  ① di - methyl methane                 ② 1 - ethyl propane

  ③ 2 - Chloro propane                   ④ di - methyl - pentane

  [풀이] 2번째 CH에 Cl이 붙어 있으므로

​

107. 포화 탄화수소에 대한 설명 중 옳은 것은 ? ④

   ① 기하 이성질체를 갖는다.               ② 첨가반응을 한다.

   ③ 2중 결합으로 되어 있다.                ④ 치환반응을 한다.

[풀이] 포화 탄화수소

  ㉠ 포화탄화수소는 탄화수소 중 가장 단순하여 단일 결합으로 구성되어 있으며 수소로 포화되어 있다.

  ㉡ 이중 결합이나 3중결합이 없는 지방족 포화탄화수소 및 지방족 고리 포화탄화수소로 되어 있다.

     ex : 파라핀계 탄화수소 (골격을 이루는 탄소원자가 사슬모양으로 결합, 알켄으로 명명), 나프텐계 탄화수소 (골격을

                                            이루는 탄소 원자가 고리모양으로 결합, 사이클로알켄으로 명명)

​

108. CH2 = CH - CH = CH2 를 정확히 명명한 것은 ? ①

  ① 1, 3 - butandiene          ② 3 - butene        ③ 1, 3 - butane          ④ 1, 3 - di - methyl butene

​

109. 다음 중 카르보닐기는 어떤 것인가 ? ③

    ① -OH         ② -CHO           ③ O              ④ - COOH

                                                     Ⅱ

                                                    - C -

   [풀이] ① : 알코올기 ② : 알데하이드기 ④ : 카르복실기

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110. 다음 중 에테르와 관계가 없는 것은 ? ①

      ① 물에 잘 녹는다.                      ② 산소 원자에 두 개의 알킬기가 결합되어 있다.

      ③ 휘발성이 강하고 증기는 인화성, 마취성이 있다.

      ④ 에틸알코올에 진한 황산을 가하여 130℃로 가열하여 얻는다.

​

111. 다음중 방향족 화합물이 아닌 것은 ? ③

   ① 톨루엔            ② 나프탈렌              ③ 아세톤                  ④ 페놀

  [풀이] 아세톤은 지방족 탄화수소로서 케톤 (R - CO)류에 속한다.

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112. 벤젠의 구조에 관한 설명중 틀린 것은 어느 것인가 ? ①

   ① 6개의 C-C 결합 중 3개는 단일 결합이며, 나머지 3개는 이중결합이다.

   ② C-C 결합의 길이는 모두 같다.

   ③ 한 탄소 원자가 다른 두 탄소 원자와 형성하는 결합각은 120 ° 이다.

   ④ 같은 탄소수를 가진 사슬모양의 포화탄화수소 보다 8개의 탄소수가 부족하다.

 [풀이] 벤젠의 구조는 고리모양으로 된 공명결합으로 되어 있다.

​

113. 에틸렌 계열 탄화수소에 속하는 것은 ? ①

   ① C3H6          ② C4H10           ③ C6H8            ④ C6H14

 [풀이] 에틸렌 계열 탄화수소의 일반식 = CnH2n

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114. 다음 화합물 중 물에 잘 녹는 것은 ? ②

  ① CH3COOC2H5       ② CH3 - CO - CH3        ③ CH3 - O - C2H5     ④ CHCl3

  [풀이] - OH, - CHO, - CO - , - COOH 가 있는 것은 대체로 물에 잘 용해된다.

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115. 다음 화합물중에 케톤에 속하는 것은 ? ④

  [풀이] 케톤은 R - CO - R'

116. 구조가 다른 3가지 물질과 다른 것은 ? ③

   ① 살리실산          ② 톨루엔         ③ 포름산           ④ 피크르산

117. CO, H2, CH4, C2H2 의 1 mol 당 연소열은 아래와 같다. 다음중 1g당 연소열의 순서가 올바른 것은 ? ②

   ① CO → H2 → CH4 → C2H2                  ② H2 → CH4 → C2H2 → CO

   ③ H2 → C2H2 → CH4 → CO                  ④ C2H2 → CH4 → H2 → CO

 [풀이] CO - 28g : 67.5/28 = 2.41 kcal/g

            H2 - 2g : 68.3 / 2 = 34.15 kcal/g

            CH4 - 16g : 213 / 16 = 13.312 kcal/g

            C2H2 - 25g : 312.4 / 26 = 12.01 kcal/g

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118. 다음 중 흡열반응인 것은 ? ②​

  [풀이] 발열반응 : Q > 0 또는 △H < 0

             흡열반응 : Q < 0 또는 △H > 0

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119. 물의 생성열은 68 kcal이며, 또 암모니아가 연소하는 방식은 아래와 같다. 암모니아의 생성열은 ? ①​

   ① 11 kcal             ② 22 kcal              ③ 102 kcal               ④ 193 kcal

[풀이]​

120. 다음 ⓐ, ⓑ 식을 이용하여 일산화탄소 14g이 생성될 때의 생성열로 알맞은 것은? ④​

   ① 172 kcal                ② 94 kcal              ③ 26 kcal                ④ 13 kcal

[풀이]​

121. 온도가 10 ℃ 올라 감에 따라 반응속도는 3배 빨라진다. 30℃ 일 때 보다 80 ℃ 에서는 반응속도가

        몇 배 빨라지겠는가 ? ①

   ① 35배          ② 36배 ③           37배              ④ 38배

  [풀이] 반응속도 3n배 : n = (80-30) / 10 = 5

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122. A+B → C+D의 반응에서 A와 B의 농도가 각각 2배로 되면 반응속도는 몇 배가 되겠는가 ? ②

   ① 2배             ② 4배                  ③ 8배                    ④ 16배

[풀이] 반응속도 v = k [A] [B], 여기서 A, B는 반응물질의 농도

          ∴ V = 2 × 2 = 4배

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123. 다음과 같은 반응에서 만약 A와 B의 농도를 둘 다 2배로 해 주면 반응속도는 몇 배가 되겠는가 ? ③

        A + 2B → 3C + 4D

  ① 2배              ② 4배                   ③ 8배                ④ 16배

  [풀이] 반응속도 v = k [A] [B]2 에서 v = k[2] [2]2 = 8배

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124. 어떤 반응의 반응속도 정수에 대한 설명으로 다음 중 옳지 않은 것은 ? ④

  ① 일정 온도에서 일정한 값을 갖는다.

  ② 반응속도 정수의 값이 클수록 반응속도가 커진다.

  ③ 일반적으로 온도가 상승하면 반응속도 정수가 커진다.

  ④ 반응속도 정수는 비례정수이므로 온도와 농도에 관계없이 일정한 값을 가진다.

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125. 어떤 물질의 농도가 0.050 몰/ℓ 인데 4초 후에는 0.042 몰/ℓ 로 변했다.  이 때의 반응속도는 ? ① 

  ① -0.002 몰/ℓ·s          ② -0.004 몰/ℓ·s             ③ -0.006 몰/ℓ·s                 ④ -0.008 몰/ℓ·s

  [풀이] 반응속도 v = (0.050-0.042) / 4 = 0.008/4 = 0.002 몰/ℓ·s

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126. 초산은 용액에서 다음과 같은 평형을 이룬다. 초산의 묽은 용액에 소량의 초산나트륨 결정을 가하면 ? ②

         CH3COOH + H2O ↔ H3O+ + CH3COO-

   ① 평형상수 k값이 커진다.                       ② pH 가 증가한다.

   ③ 평형상수 k값이 작아진다.                    ④ pH가 감소한다.

 [풀이] 초산나트륨이 물에 녹으면 다음과 같이 이온화한다.

    CH3COONa → CH3COO- + Na+ 로 이온화 된다.

    CH3COO- 의 농도가 증가하게 되므로 이 농도가 감소하는 방향으로,

    즉, 역방향(←)의 반응이 진행되어 화학평형을 이루려 할 것이다.

    이런 반응의 진행으로 H3O+의 농도가 감소되고 pH의 값은 증가하게 된다.

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127. 수소기체와 아이오딘 기체로 부터 아이오딘화수소 기체가 생길 경우 반응성분들의 농도를 시간에 따라 관찰할 때

         다음과 같은 결과를 얻었다. 이 반응의 평형상수는 얼마인가 ? ③

   ① 1.25 × 10-1            ② 5.0 × 10-2             ③ 8                   ④ 20

  [풀이] I2 + H2 → 2HI​

128. 다음 기체 반응에서 평형상태에 도달하였다. 이 가운데 일정 온도에서 압력을 변화시켜도 평형은 이동하지 않으나,

        일정 압력에서 온도를 낮추면 평형이 왼쪽으로 이동되는 것은 어느 것인가 ? ③ ​

  [풀이] 흡열반응은 온도를 낮추면 평형이 오른쪽으로 이동한다.

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129. 다음 중 화학반응의 속도에 영향을 주지 않는 것은 ? ④

   ① 촉매            ② 압력 변화                  ③ 온도변화              ④ 형태 변화

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130. 아이오딘화수소는 다음과 같이 분해된다. 일정한 온도에서 아이오딘화수소를 첨가하여 그 농도를 2배로 하면

        아이오딘화수소의 분해속도는 처음의 몇 배가 되겠는가 ? ②

        2HI (g) → H2 (g) → I​2 (g)

   ① 2배               ② 4배              ③ 6배                 ④ 8배

  [풀이] 반응속도 v = k [HI]2 이므로 v = k [2]2 = 4배

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131. A와 B의 반응에서 A의 농도를 일정하게 하고 B의 농도를 두배로 해 주었더니 반응속도가 2배로 되었으며, B의 농도

        를 일정하게 하고 A의 농도를 2배로 해 주었더니 4배가 되었다. 반응속도를 나타내는 식은 몇 차 반응인가 ? ③

  ① 1차 반응               ② 2차 반응               ③ 3차 반응                ④ 4차 반응

  [풀이] v = k [A]2 [B]에서 3차 반응

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132. 두 기체 A, B로 부터 기체 C를 합성하려 한다. 평형상태의 식  A + 2B ↔ 2C + 15kcal에서 촉매를 사용했을 때의 변화

        를 예상하면 ? ④

   ① C의 양이 2배 많아진다.              ② C의 양이 4배 많아진다.

   ③ C의 양이 적어진다.                     ④ C의 양은 변화가 없다.

  [풀이] 촉매는 반응의 속도에만 관련이 있다.

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133. 아래의 열화학반응식을 이용하여 에탄 (C2H6) 1mol을 연소시킬 때 발생되는 열량을 계산하면 ? ②​

136. 어떤 온도에서 1 ℓ 들이 반응용기에 SO3, 1mol 을 넣고 반응시킨 다음 평형에 도달했을 때 내용물을 분석해 보았더니

         SO2 가 0.6 mol이 들어 있었다. 이 반응의 평형 상수는 얼마인가 ? ④

   ① 0.3             ② 0.4               ③ 0.6                  ④ 0.7

[풀이]​

137. 다음 화학반응의 평형상수 값은 ?

        CH3OH (g) ↔ CO (g) + 2H2 (g)

       ① 0               ② 0.01             ③ 0.5                ④ 5

[풀이]​

138. 어떤 화학반응 AB2 ↔ A2+​ + 2B- 의 평형상수는 4.0 × 10-15 이다. 이 평형상태에서 1.0몰의 AB2를 녹인 용액에 존재

        하는 B-의 농도는 ? ②

    ① 1.0 × 10-5 M             ② 2.0 × 10-5 M              ③ 3.0 × 10-5 M                ④ 4.0 × 10-5 M

[풀이] 평형상수값 k​

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