CNSA SCIENCE INTERVIEW
화학 면접 개념서
14개 장 · 1041개 개념 · 기출 맥락과 보완 설명을 함께 읽습니다.
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1화학의 언어와 양적 관계
몰·화학식·원소 분석
- 몰과 몰 질량기본
기초 보강
몰은 지정한 입자 6.02214076×10²³개의 물질량이다. 질량 m, 몰 질량 M, 물질량 n은 n=m/M으로 연결한다. 원자·분자·이온·화학식 단위 중 무엇을 세는지 먼저 지정해야 하며, 이온 결정의 화학식을 독립된 분자로 해석하지 않는다.
- 그래프 기울기 해석과 몰-질량 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
그래프에서 A와 B의 질량비가 이므로 A는 , B는 이며, 이때 생성된 (1몰)과 (몰)에 각각 대응하는 반응 이 모두 1몰이므로 이다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
그래프에서 A와 B의 질량비가 이므로 A는 , B는 이며, 이때 생성된 (1몰)과 (몰)에 각각 대응하는 반응 이 모두 1몰이므로 이다.
- 몰 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
로 질량을 몰수로 환산한다.
- 몰 질량과 질량-몰수 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
물질의 양(몰)과 질량은 몰 질량(원자량·분자량의 합)을 매개로 서로 환산되며, 화학 반응식의 몰비와 결합해 필요한 물질의 질량을 계산하는 데 쓰인다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
물질의 양(몰)과 질량은 몰 질량(원자량·분자량의 합)을 매개로 서로 환산되며, 화학 반응식의 몰비와 결합해 필요한 물질의 질량을 계산하는 데 쓰인다.
- 몰-부피 환산(표준 상태)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
표준 상태에서 기체 1몰은 22.4L이다. 질량을 몰질량으로 나눠 몰수로 바꾼 뒤, 반응식 계수비로 다른 물질의 몰수를 구하고 마지막에 부피로 환산한다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
표준 상태에서 기체 1몰은 22.4L이다. 질량을 몰질량으로 나눠 몰수로 바꾼 뒤, 반응식 계수비로 다른 물질의 몰수를 구하고 마지막에 부피로 환산한다.
- 몰(mole)과 몰수 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
물질의 양을 입자 수 기준의 단위인 몰로 나타내며, 나 처럼 주어진 값을 몰수로 환산하는 것이 모든 계산의 출발점이다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
물질의 양을 입자 수 기준의 단위인 몰로 나타내며, 나 처럼 주어진 값을 몰수로 환산하는 것이 모든 계산의 출발점이다.
- 몰과 화학식량기본기출 1
기출 맥락에서 정리
질량과 몰수의 관계 n=m/M을 이용하면 인간 몸을 이루는 가상 조성 단위 H66O25C10N1(화학식량 600)의 몰수와 물(분자량 18)의 몰수를 같은 기준(그램)에서 비교할 수 있다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
질량과 몰수의 관계 n=m/M을 이용하면 인간 몸을 이루는 가상 조성 단위 H66O25C10N1(화학식량 600)의 몰수와 물(분자량 18)의 몰수를 같은 기준(그램)에서 비교할 수 있다.
- 몰수와 분자량의 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이므로 같은 질량이라도 분자량 이 작을수록 몰수 이 커진다.
기출 맥락 1개 확인
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이므로 같은 질량이라도 분자량 이 작을수록 몰수 이 커진다.
- 몰질량과 몰수 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
의 몰질량 을 이용해 을 로 환산하고, 반응식 계수비 에 따라 생성되는 가 임을 구한다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
의 몰질량 을 이용해 을 로 환산하고, 반응식 계수비 에 따라 생성되는 가 임을 구한다.
- 몰질량과 분자식기본기출 1
기출 맥락에서 정리
밀도 단위 변환에 주의해야 한다. 이므로 이다. 이를 대입하면 이고, 인의 원자량 로 나누면 분자당 원자 수는 , 분자식은 이다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
밀도 단위 변환에 주의해야 한다. 이므로 이다. 이를 대입하면 이고, 인의 원자량 로 나누면 분자당 원자 수는 , 분자식은 이다.
- 몰질량로부터 몰수 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
NaN3의 분자량은 23 + 14×3 = 65이므로 65 g은 1몰이다.
기출 맥락 1개 확인
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NaN3의 분자량은 23 + 14×3 = 65이므로 65 g은 1몰이다.
- 몰질량을 이용한 질량-몰수 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
물질의 질량 과 몰질량 을 이용해 으로 몰수를 구하며, 반대로 몰수에 몰질량을 곱해 질량을 구할 수도 있다.
기출 맥락 1개 확인
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물질의 질량 과 몰질량 을 이용해 으로 몰수를 구하며, 반대로 몰수에 몰질량을 곱해 질량을 구할 수도 있다.
- 밀도-질량-몰 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
부피×밀도로 질량을 구하고 질량÷몰 질량으로 몰 수를 구한다. 옥테인 을 몰 질량 로 나누면 이다.
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부피×밀도로 질량을 구하고 질량÷몰 질량으로 몰 수를 구한다. 옥테인 을 몰 질량 로 나누면 이다.
- 수소·헬륨의 분자량 비교기본기출 1
기출 맥락에서 정리
의 분자량은 , 의 분자량은 로 가 절반이다.
- 실험식과 분자식의 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
성분 원소의 몰비를 정수비로 정리해 실험식(이 문제에서는 , 실험식량 30)을 구하고, 분자량을 실험식량으로 나눈 배수를 실험식의 원자 개수에 곱하면 분자식()이 된다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
성분 원소의 몰비를 정수비로 정리해 실험식(이 문제에서는 , 실험식량 30)을 구하고, 분자량을 실험식량으로 나눈 배수를 실험식의 원자 개수에 곱하면 분자식()이 된다.
- 아보가드로수와 몰기본기출 1
기출 맥락에서 정리
원자 1몰(개)의 질량이 원자량이 되므로 로 도출한다.
- 암모니아와 염화수소의 분자량 비교에 따른 확산 거리 차이기본기출 1
기출 맥락에서 정리
암모니아(NH3)의 분자량은 17, 염화수소(HCl)의 분자량은 36.5이다. 암모니아가 더 가벼워 같은 시간 동안 염화수소보다 더 빠르게, 더 먼 거리를 확산하므로 두 기체가 마주치는 지점은 유리관 중심에서 암모니아 쪽으로 치우치지 않고 염화수소 쪽에 더 가깝게 형성된다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
암모니아(NH3)의 분자량은 17, 염화수소(HCl)의 분자량은 36.5이다. 암모니아가 더 가벼워 같은 시간 동안 염화수소보다 더 빠르게, 더 먼 거리를 확산하므로 두 기체가 마주치는 지점은 유리관 중심에서 암모니아 쪽으로 치우치지 않고 염화수소 쪽에 더 가깝게 형성된다.
- 연료의 단위 질량당 에너지기본기출 1
기출 맥락에서 정리
(몰 질량 )은 연소 시 당 약 을, (몰 질량 )는 연료전지 반응 에서 당 을 방출하여 수소가 단위 질량당 에너지가 훨씬 크다.
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(몰 질량 )은 연소 시 당 약 을, (몰 질량 )는 연료전지 반응 에서 당 을 방출하여 수소가 단위 질량당 에너지가 훨씬 크다.
- 연소 분석과 실험식기본기출 1
기출 맥락에서 정리
생성물 질량에서 와 의 질량을 구한 뒤 각각의 원자량으로 나눈 몰수의 최소 정수비로 탄화수소의 실험식을 결정한다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
생성물 질량에서 와 의 질량을 구한 뒤 각각의 원자량으로 나눈 몰수의 최소 정수비로 탄화수소의 실험식을 결정한다.
- 연소(원소) 분석법기본기출 1
기출 맥락에서 정리
시료를 연소시키면 관은 발생한 를, 관은 발생한 를 각각 흡수하므로, 두 관의 질량 증가로부터 시료 속 C, H의 질량을 역산하고 전체 시료 질량에서 이를 뺀 나머지를 O 질량으로 처리한다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
시료를 연소시키면 관은 발생한 를, 관은 발생한 를 각각 흡수하므로, 두 관의 질량 증가로부터 시료 속 C, H의 질량을 역산하고 전체 시료 질량에서 이를 뺀 나머지를 O 질량으로 처리한다.
- 완전 이온화와 입자 수기본기출 1
기출 맥락에서 정리
과 완전히 이온화한 는 각각 화학식 단위 몰당 용질 입자 몰을 만든다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
과 완전히 이온화한 는 각각 화학식 단위 몰당 용질 입자 몰을 만든다.
- 원소 분석(연소 분석) 장치의 원리기본기출 1
기출 맥락에서 정리
시료를 O2 기류 속에서 완전 연소시키면 생성된 H2O와 CO2가 각각 염화칼슘(CaCl2)관과 수산화나트륨(NaOH)관에 순서대로 흡수된다. 연소 전후 두 관의 질량 변화를 측정하면 생성된 H2O, CO2의 질량을 알 수 있다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
시료를 O2 기류 속에서 완전 연소시키면 생성된 H2O와 CO2가 각각 염화칼슘(CaCl2)관과 수산화나트륨(NaOH)관에 순서대로 흡수된다. 연소 전후 두 관의 질량 변화를 측정하면 생성된 H2O, CO2의 질량을 알 수 있다.
- 원자 개수비 보정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전체 원자 몰수(H 6600, O 2500, C 1000, N 100 mol)에서 물에 포함된 H와 O의 몰수(각각 4000, 2000 mol)를 빼면 물을 제외한 나머지 구성 물질의 원자 개수비를 얻는다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
전체 원자 몰수(H 6600, O 2500, C 1000, N 100 mol)에서 물에 포함된 H와 O의 몰수(각각 4000, 2000 mol)를 빼면 물을 제외한 나머지 구성 물질의 원자 개수비를 얻는다.
- 이원자 이온의 질량 분포기본기출 1
기출 맥락에서 정리
는 두 원자를 독립적으로 뽑아 결합한 조합이므로, 같은 동위원소 쌍은 확률 , 서로 다른 동위원소 쌍은 확률 로 나타난다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
는 두 원자를 독립적으로 뽑아 결합한 조합이므로, 같은 동위원소 쌍은 확률 , 서로 다른 동위원소 쌍은 확률 로 나타난다.
- 질량-몰수 환산과 몰 질량기본기출 1
기출 맥락에서 정리
원자량·화학식량(, , )을 이용해 질량과 몰수를 서로 환산한다.
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원자량·화학식량(, , )을 이용해 질량과 몰수를 서로 환산한다.
- 질량과 몰수의 변환기본기출 1
기출 맥락에서 정리
물질의 몰수는 으로 구하며, 과 의 몰 질량은 각각 , 이다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
물질의 몰수는 으로 구하며, 과 의 몰 질량은 각각 , 이다.
- 질량비에서 실험식으로의 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
시료 질량과 생성된 H2O, CO2 질량으로부터 시료 속 C, H, O의 질량비를 구하고, 각 원소의 원자량으로 나누어 몰비로 바꾼 뒤 가장 간단한 정수비로 정리하면 실험식이 된다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
시료 질량과 생성된 H2O, CO2 질량으로부터 시료 속 C, H, O의 질량비를 구하고, 각 원소의 원자량으로 나누어 몰비로 바꾼 뒤 가장 간단한 정수비로 정리하면 실험식이 된다.
- 표준 상태 몰 부피를 이용한 몰-질량 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
표준 상태(0℃, 1기압)에서 기체 1몰의 부피는 22.4 L이다. O2 11.2 L는 11.2÷22.4=0.5몰이고, O2의 몰질량 32 g/mol을 곱하면 질량은 16 g이다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
표준 상태(0℃, 1기압)에서 기체 1몰의 부피는 22.4 L이다. O2 11.2 L는 11.2÷22.4=0.5몰이고, O2의 몰질량 32 g/mol을 곱하면 질량은 16 g이다.
- 화학식량 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
화합물을 구성하는 모든 원자의 원자량을 합한 값이 화학식량이 된다(제시문 [가]). A₂BXₙ의 화학식량이 106이라는 조건으로 미지수 n과 원소 X의 정체를 수치로 확정하는 데 쓴다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
화합물을 구성하는 모든 원자의 원자량을 합한 값이 화학식량이 된다(제시문 [가]). A₂BXₙ의 화학식량이 106이라는 조건으로 미지수 n과 원소 X의 정체를 수치로 확정하는 데 쓴다.
- 화학식량과 몰수 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
질량을 화학식량으로 나누어 몰수로 바꾸는 과정으로, A, B, C의 화학식량 비 을 이용하면 세 용질의 몰수를 하나의 미지수 으로 비교할 수 있다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
질량을 화학식량으로 나누어 몰수로 바꾸는 과정으로, A, B, C의 화학식량 비 을 이용하면 세 용질의 몰수를 하나의 미지수 으로 비교할 수 있다.
- 화학식량을 이용한 질량-몰수 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
의 화학식량은 , 는 이며, 주어진 원자량(Li=7, O=16, C=12)으로 질량과 몰수를 서로 환산한다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
의 화학식량은 , 는 이며, 주어진 원자량(Li=7, O=16, C=12)으로 질량과 몰수를 서로 환산한다.
반응식과 한계 반응물
- 한계 반응물기본
기초 보강
완결 반응에서 각 반응물의 초기 몰수를 그 반응식 계수로 나눈 값 중 가장 작은 값이 최대 반응 진행량을 정한다. 반응 후 남은 양과 생성량은 이 진행량으로 계산한다. 가역 반응이 평형에 도달하는 경우를 완결 반응처럼 전량 소모로 처리하지 않는다.
- 화학 반응식의 양적 관계기본기출 8
기초 보강
균형 반응식의 계수는 반응하면서 소비·생성되는 물질량의 비이지, 반응 전 존재량이나 질량의 비가 아니다. 원자 수와 전하를 보존하도록 계수를 맞춘 뒤 n=m/M으로 몰 단위로 바꿔 계산한다. 기체 부피비를 계수비로 쓰려면 비교 기체의 온도·압력이 같고 이상 기체 근사가 가능해야 한다.
화-36 · 소문항 2-3화-40 · 소문항 2-1, 2-2화-69 · 소문항 6-3화-126 · 소문항 2-2화-174 · 소문항 4-1, 4-2, 4-3화-177 · 소문항 7-2화-184 · 소문항 (2)화-190 · 소문항 2-1-(1), 2-2, 2-3-(1), 2-3-(2)기출 맥락 8개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
, 개질 에서 1몰당 1몰이 대응됨을 이용해 몰 기준을 통일한다.
탄산염과 산의 반응은 염, 물, 이산화탄소를 생성한다. 처럼 계수와 상태 기호를 모두 맞춰 완성하며, 이 계수비(1:1)가 이후 이산화탄소 발생량 계산의 근거가 된다.
2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g)에서 NaN3 : N2 = 2 : 3의 몰비이므로 NaN3 1몰이 완전히 분해되면 N2는 3/2몰 생성된다. Na는 고체이므로 기체 부피에 기여하지 않는다.
균형 반응식의 계수비는 몰비와 같으므로, 에너지-몰수 비례 관계와 반응식 계수비를 차례로 거쳐 반응물·생성물의 질량을 계산할 수 있다.
글루코오스 은 이고, 반응식 계수비()에 따라 완전연소할 때 을 소비하여 과 을 생성한다.
균형 반응식에서 이므로 은 을 생성한다.
균형 잡힌 화학 반응식의 계수비는 반응물과 생성물 사이의 몰비와 같으므로, 한 물질이 반응하거나 생성된 몰수로부터 다른 물질의 몰수를 구할 수 있다.
균형 잡힌 화학 반응식의 계수비는 반응물과 생성물의 몰비를 나타내며, 한 물질의 반응(또는 생성) 몰수로부터 다른 물질의 몰수를 구하는 데 쓰인다.
- 그림에서 화학 반응식 도출기본기출 1
기출 맥락에서 정리
제시된 그림 (가)→(나)에서 X2, Y2, YX3 분자의 개수비가 3:1:2로 나타나므로 반응식은 이다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
제시된 그림 (가)→(나)에서 X2, Y2, YX3 분자의 개수비가 3:1:2로 나타나므로 반응식은 이다.
- 몰 개념과 양적 관계(질량·부피 환산)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
포도당의 몰질량은 180 g/mol이므로 180 g은 1몰이며, 계수비 1:6에 따라 가 6몰 생성되어 질량 , 표준상태 부피 가 된다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
포도당의 몰질량은 180 g/mol이므로 180 g은 1몰이며, 계수비 1:6에 따라 가 6몰 생성되어 질량 , 표준상태 부피 가 된다.
- 몰 개념과 화학 반응식의 양적 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
질량, 기체 부피(문제에서는 상온·상압 1몰 = 24 L로 가정), 입자 수를 몰을 매개로 서로 환산하고, 화학 반응식의 계수비를 이용해 반응물과 생성물의 몰수 관계를 구한다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
질량, 기체 부피(문제에서는 상온·상압 1몰 = 24 L로 가정), 입자 수를 몰을 매개로 서로 환산하고, 화학 반응식의 계수비를 이용해 반응물과 생성물의 몰수 관계를 구한다.
- 몰질량과 몰비를 이용한 질량 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
화학 반응식의 계수비는 몰비와 같으므로, 주어진 질량을 화학식량으로 나누어 몰수를 구한 뒤 생성물과의 몰비를 적용하면 생성물의 질량을 구할 수 있다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
화학 반응식의 계수비는 몰비와 같으므로, 주어진 질량을 화학식량으로 나누어 몰수를 구한 뒤 생성물과의 몰비를 적용하면 생성물의 질량을 구할 수 있다.
- 몰질량과 화학량론적 양적 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
화학식량은 구성 원자의 원자량을 더해 구하고, 주어진 질량을 몰질량으로 나누어 몰수로 환산한 뒤 반응식의 계수비(몰비)를 이용해 다른 물질의 양이나 에너지 변화를 비례식으로 구할 수 있다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
화학식량은 구성 원자의 원자량을 더해 구하고, 주어진 질량을 몰질량으로 나누어 몰수로 환산한 뒤 반응식의 계수비(몰비)를 이용해 다른 물질의 양이나 에너지 변화를 비례식으로 구할 수 있다.
- 물 생성 반응의 계수비기본기출 1
기출 맥락에서 정리
에서 의 몰비가 반응물과 생성물의 양적 관계를 결정하는 핵심 근거다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
에서 의 몰비가 반응물과 생성물의 양적 관계를 결정하는 핵심 근거다.
- 물질수지(질량 보존)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
초기에 넣은 의 몰수 는 평형에서 남은 의 몰수와 양쪽 반응실에 분포한 의 몰수 합과 같다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
초기에 넣은 의 몰수 는 평형에서 남은 의 몰수와 양쪽 반응실에 분포한 의 몰수 합과 같다.
- 반응 양론에 따른 O2 소비량 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
반응 A는 1몰 생성에 1몰이, 반응 B는 1몰 생성에 0.5몰이 필요하므로 각 생성물의 몰수에 계수를 곱해 합산하면 반응한 의 총 몰수를 구할 수 있다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
반응 A는 1몰 생성에 1몰이, 반응 B는 1몰 생성에 0.5몰이 필요하므로 각 생성물의 몰수에 계수를 곱해 합산하면 반응한 의 총 몰수를 구할 수 있다.
- 반응 진행에 따른 전체 이온 수 변화기본기출 1
기출 맥락에서 정리
가 완전히 해리하므로 처음 이온 구성은 , 이다. 반응이 진행될 때마다 2개가 사라지고 1개가 생기므로 총 이온 수는 반응이 진행될수록 줄어들어, 가 모두 소모되는 10분 시점에는 , 이 남아 총 이 된다. 다만 문제에 반응 속도(시간에 따른 농도 변화식)가 주어지지 않았으므로 에서 까지 시간에 대해 직선으로 감소한다고 단정할 근거는 없고, 단조 감소한다고만 말할 수 있다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
가 완전히 해리하므로 처음 이온 구성은 , 이다. 반응이 진행될 때마다 2개가 사라지고 1개가 생기므로 총 이온 수는 반응이 진행될수록 줄어들어, 가 모두 소모되는 10분 시점에는 , 이 남아 총 이 된다. 다만 문제에 반응 속도(시간에 따른 농도 변화식)가 주어지지 않았으므로 에서 까지 시간에 대해 직선으로 감소한다고 단정할 근거는 없고, 단조 감소한다고만 말할 수 있다.
- 분해 반응과 상태 표기기본기출 1
기출 맥락에서 정리
한 화합물이 둘 이상의 더 간단한 물질로 나뉘는 반응이며, 상온 수용액에서 과산화수소가 분해되면 물은 액체(l), 산소는 기체(g)로 존재한다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
한 화합물이 둘 이상의 더 간단한 물질로 나뉘는 반응이며, 상온 수용액에서 과산화수소가 분해되면 물은 액체(l), 산소는 기체(g)로 존재한다.
- 분해 반응식과 양적 관계기본기출 1
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과산화 수소의 분해 반응식은 이며, 분해된 몰수와 생성된 몰수의 비는 이다. 카탈레이스에 의한 두 단계 반응 (1)+(2)를 더해도 같은 전체 반응식이 되므로, 1-1과 1-2는 같은 전체 반응을 서로 다른 경로로 기술한 것이다.
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과산화 수소의 분해 반응식은 이며, 분해된 몰수와 생성된 몰수의 비는 이다. 카탈레이스에 의한 두 단계 반응 (1)+(2)를 더해도 같은 전체 반응식이 되므로, 1-1과 1-2는 같은 전체 반응을 서로 다른 경로로 기술한 것이다.
- 불완전 연소와 원소 보존기본기출 1
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와 가 함께 생성되면 산소가 부족한 불완전 연소이며, 두 생성물의 탄소와 의 수소는 모두 원래 탄화수소에서 유래한다.
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- 완전 연소 화학 반응식과 계수 맞추기기본기출 1
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포화 탄화수소가 와 반응해 와 를 생성하며, 탄소·수소·산소 원자 수 보존으로 계수를 결정한다. (분자식 )는 .
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포화 탄화수소가 와 반응해 와 를 생성하며, 탄소·수소·산소 원자 수 보존으로 계수를 결정한다. (분자식 )는 .
- 완전 연소의 화학양론기본기출 1
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의 계수비를 이용하면 불완전 연소로 남은 를 완전히 산화하는 데 필요한 추가 산소량을 구할 수 있다.
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의 계수비를 이용하면 불완전 연소로 남은 를 완전히 산화하는 데 필요한 추가 산소량을 구할 수 있다.
- 원자 보존 법칙기본기출 1
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화학 반응 전후에 각 원소의 원자 수가 보존되므로 탄소, 수소, 산소에 대한 방정식을 각각 세울 수 있다.
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화학 반응 전후에 각 원소의 원자 수가 보존되므로 탄소, 수소, 산소에 대한 방정식을 각각 세울 수 있다.
- 입자 수와 몰비기본기출 1
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일정한 온도와 압력에서 실린더 속 기체 입자 수(몰 수)의 비는 반응 전후 조성을 그대로 나타내며, 이 값을 이용해 원자 보존 방정식을 세울 수 있다.
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일정한 온도와 압력에서 실린더 속 기체 입자 수(몰 수)의 비는 반응 전후 조성을 그대로 나타내며, 이 값을 이용해 원자 보존 방정식을 세울 수 있다.
- 질량 보존과 산소량기본기출 1
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밀폐 용기에서 탄화수소와 산소의 질량 합은 생성물의 질량 합과 같으므로, 탄화수소가 모두 소모된 조건에서 반응 전 산소의 질량을 질량 보존으로 직접 구할 수 있다.
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- 한계 반응물 판단기본기출 1
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실제 몰비 를 화학량론 비 와 비교하면 를 모두 반응시키는 데 필요한 ()보다 보유량()이 많으므로 가 먼저 소진되는 한계 반응물이 된다.
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실제 몰비 를 화학량론 비 와 비교하면 를 모두 반응시키는 데 필요한 ()보다 보유량()이 많으므로 가 먼저 소진되는 한계 반응물이 된다.
- 한계 반응물 판정기본기출 1
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몰을 모두 태우는 데 필요한 는 몰인데 실제 는 몰로 충분히 많으므로 가 한계 반응물이고 가 전부 소모된다.
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- 한계 반응물과 반응 후 조성기본기출 1
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에서 과 을 반응시키면, 화학양론상 을 모두 태우는 데 는 만 있으면 되므로 가 한계 반응물이 되어 모두 소모되고, 는 남는다.
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에서 과 을 반응시키면, 화학양론상 을 모두 태우는 데 는 만 있으면 되므로 가 한계 반응물이 되어 모두 소모되고, 는 남는다.
- 한계 반응물과 완결 반응의 양적 관계기본기출 1
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반응식의 화학량론비(여기서는 )와 반응물의 초기 몰수(또는 몰분율) 비를 비교해 어느 반응물이 먼저 소진되는지에 따라 생성물 의 양이 달라진다.
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- 한정 반응물을 이용한 양적 계산심화기출 1
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반응식의 계수비 3:1과 실제로 넣어준 X2, Y2의 몰수를 비교해 먼저 소진되는 한정 반응물을 정하고, 그 몰수로 생성되는 YX3의 양을 구한다.
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- 한정 시약기본기출 1
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각 반응물의 몰수를 반응 계수로 나누어 비교하면 먼저 소모되는 한정 시약을 판정할 수 있고, 생성물의 최대량은 이 시약을 기준으로 정해진다.
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- 한정 시약 판단기본기출 1
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각 반응물의 몰수를 반응 계수로 나눈 값(와 )을 비교해 더 작은 쪽이 먼저 소진되는 한정 시약임을 판별한다. 몰수 자체만 비교하면 오답이 나온다.
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- 화학 반응식 계수 맞추기(원자 보존)기본기출 1
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, 처럼 미정 계수 반응식은 각 원자(N·H·O, Fe·O)의 수가 양변에서 같아지도록 계수를 정해 최소 정수비로 완성한다.
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, 처럼 미정 계수 반응식은 각 원자(N·H·O, Fe·O)의 수가 양변에서 같아지도록 계수를 정해 최소 정수비로 완성한다.
- 화학 반응식 계수와 양적 관계기본기출 1
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균형 반응식 2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2(A)와 Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2(B)에서, CO2 1몰당 생성되는 Fe는 각각 4/3몰, 2/3몰이다.
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균형 반응식 2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2(A)와 Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2(B)에서, CO2 1몰당 생성되는 Fe는 각각 4/3몰, 2/3몰이다.
- 화학 반응식 균형 맞추기와 상태 표기기본기출 1
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반응 전후 원자 수가 보존되도록 계수를 정하고, 각 물질의 상태(s, l, g, aq)를 괄호 안에 표기한다. 옥테인 연소는 이며, 상태 표기를 빠뜨리면 감점 대상이다.
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- 화학 반응식 완성과 몰 관계를 이용한 양적 계산심화기출 1
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반응물과 생성물의 몰비가 나타나도록 화학 반응식을 완성하고, 질량-몰수-몰비-질량의 순서로 양적 관계를 계산한다.
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- 화학 반응식 작성과 양적 관계 (미정계수법)기본기출 1
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미정계수법으로 계수를 맞추고 물질의 상태(s, aq, g)를 화학식 뒤에 표기하여 반응 전후 원자 수가 같도록 완성한다. aZn(s) + bHCl(aq) → xZnCl2(aq) + yH2(g)에서 a=x=y=1, b=2.
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미정계수법으로 계수를 맞추고 물질의 상태(s, aq, g)를 화학식 뒤에 표기하여 반응 전후 원자 수가 같도록 완성한다. aZn(s) + bHCl(aq) → xZnCl2(aq) + yH2(g)에서 a=x=y=1, b=2.
- 화학 반응식과 양적 관계(화학양론)기본기출 1
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균형 화학 반응식의 계수비는 반응물·생성물 간 몰비를 나타내며, 이를 이용해 한계 반응물을 판별하고 몰수를 질량으로 환산할 수 있다.
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- 화학 반응식의 계수 균형기본기출 1
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반응물과 생성물 양쪽에서 각 원자 수가 같도록 계수를 맞추는 것이 모든 양적 관계 계산의 출발점이다. N2 + 3H2 -> 2NH3처럼 질소 원자 2개, 수소 원자 6개가 양변에서 일치해야 한다.
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반응물과 생성물 양쪽에서 각 원자 수가 같도록 계수를 맞추는 것이 모든 양적 관계 계산의 출발점이다. N2 + 3H2 -> 2NH3처럼 질소 원자 2개, 수소 원자 6개가 양변에서 일치해야 한다.
- 화학 반응식의 계수 맞추기(원자 수 보존)기본기출 1
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반응식 양변의 원소별 원자 수가 같아야 하며(질량 보존), 반응물의 가수(내놓거나 받는 /의 개수)에 따라 계수비가 정해진다.
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반응식 양변의 원소별 원자 수가 같아야 하며(질량 보존), 반응물의 가수(내놓거나 받는 /의 개수)에 따라 계수비가 정해진다.
- 화학 반응식의 계수비와 전체 몰수 변화기본기출 1
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균형 화학 반응식 에서 반응물 4몰이 생성물 2몰로 바뀌므로, 반응이 진행될수록 계수 차이(, 반응한 1몰당)만큼 기체의 전체 몰수가 줄어든다.
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균형 화학 반응식 에서 반응물 4몰이 생성물 2몰로 바뀌므로, 반응이 진행될수록 계수 차이(, 반응한 1몰당)만큼 기체의 전체 몰수가 줄어든다.
- 화학 반응식의 계수와 양적 관계기본기출 1
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에서 반응 전후 C, S, O 원자 수가 보존되도록 계수를 정하고, 이 몰비를 이용해 반응한/생성된 물질의 몰수를 추적한다.
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에서 반응 전후 C, S, O 원자 수가 보존되도록 계수를 정하고, 이 몰비를 이용해 반응한/생성된 물질의 몰수를 추적한다.
- 화학 반응식의 균형 맞추기와 계수비=몰수비기본기출 1
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반응 전후 원자 수 총합이 보존되도록 계수를 정하며, 완성된 반응식의 계수비는 반응물과 생성물의 몰수비와 같다. 이 계수비를 이용해 한 물질의 양으로부터 다른 물질의 소모량·생성량을 구한다.
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- 화학 반응식의 균형과 몰 단위 양적 관계기본기출 1
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반응물과 생성물 사이 원자 수가 보존되도록 계수를 맞추며, 그 계수비는 곧 몰비로서 반응물과 생성물의 양적 관계를 나타낸다.
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- 화학 반응식의 균형과 양적 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
처럼 반응물과 생성물의 계수비가 곧 몰수비이자(동일 T,P에서) 기체의 부피비가 되므로, 균형 반응식을 세우는 것이 이후 모든 양적 계산의 출발점이다.
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처럼 반응물과 생성물의 계수비가 곧 몰수비이자(동일 T,P에서) 기체의 부피비가 되므로, 균형 반응식을 세우는 것이 이후 모든 양적 계산의 출발점이다.
- 화학 반응식의 양적 관계(계수비)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
완결된 반응식의 계수비 Cu:H2SO4=1:2를 이용해 Cu 0.01 mol(=0.64 g/64 g·mol⁻¹)로부터 필요한 H2SO4 0.02 mol을 구한다.
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완결된 반응식의 계수비 Cu:H2SO4=1:2를 이용해 Cu 0.01 mol(=0.64 g/64 g·mol⁻¹)로부터 필요한 H2SO4 0.02 mol을 구한다.
- 화학 반응식의 원자 수 균형기본기출 1
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질소, 산소, 수소 원자 수를 맞추면 반응식은 2NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O(g)가 된다. NO 계수를 2로 두면 N 원자 2개는 N2 1분자와, O 원자 2개는 H2O 2분자와 맞고, H2O 2분자의 수소 원자 4개를 맞추려면 H2 계수도 2가 된다.
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질소, 산소, 수소 원자 수를 맞추면 반응식은 2NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O(g)가 된다. NO 계수를 2로 두면 N 원자 2개는 N2 1분자와, O 원자 2개는 H2O 2분자와 맞고, H2O 2분자의 수소 원자 4개를 맞추려면 H2 계수도 2가 된다.
- 화학 반응의 양적 관계(몰 계산)심화기출 1
기출 맥락에서 정리
분해는 몰비 1:1이므로 10 g(, 분자량 100)이 분해되면 도 생성된다.
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분해는 몰비 1:1이므로 10 g(, 분자량 100)이 분해되면 도 생성된다.
- 화학 반응의 양적 관계(한계 반응물)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
, , 처럼 반응물의 몰수 비를 비교해 한계 반응물을 정하고, 그 몰수로 생성물·잔여 반응물의 양을 구한다.
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, , 처럼 반응물의 몰수 비를 비교해 한계 반응물을 정하고, 그 몰수로 생성물·잔여 반응물의 양을 구한다.
- 화학 반응의 양적 관계와 한계 반응물기본기출 1
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2H2 + O2 -> 2H2O의 계수비로 반응 전 몰수를 비교해 한계 반응물을 판정하고, 반응 후 남는 반응물과 생성물의 몰수를 구한다.
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2H2 + O2 -> 2H2O의 계수비로 반응 전 몰수를 비교해 한계 반응물을 판정하고, 반응 후 남는 반응물과 생성물의 몰수를 구한다.
- 화학 양론과 질량 보존기본기출 1
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NO 100 mol은 반응 계수비 2:1:2에 따라 N2 50 mol과 H2O 100 mol을 생성하므로 생성물 질량은 각각 1.4 kg과 1.8 kg이다.
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NO 100 mol은 반응 계수비 2:1:2에 따라 N2 50 mol과 H2O 100 mol을 생성하므로 생성물 질량은 각각 1.4 kg과 1.8 kg이다.
- 화학량론(몰비)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
균형 반응식의 계수비를 이용해 반응물과 생성물 사이의 몰 수 관계를 환산한다. 옥테인 연소에서는 : C(=CO2) = 1 : 8의 원자비를, 산화환원 반응에서는 : = 6 : 10의 계수비를 사용한다.
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균형 반응식의 계수비를 이용해 반응물과 생성물 사이의 몰 수 관계를 환산한다. 옥테인 연소에서는 : C(=CO2) = 1 : 8의 원자비를, 산화환원 반응에서는 : = 6 : 10의 계수비를 사용한다.
- 화학량론적 계수와 몰비기본기출 1
기출 맥락에서 정리
각 물질의 소모·생성량 변화량 비가 반응식의 계수 비와 같으며, 이다.
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각 물질의 소모·생성량 변화량 비가 반응식의 계수 비와 같으며, 이다.
- 화학반응식 균형(계수 맞추기)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
질량 보존 법칙에 따라 양변의 원자 수를 일치시키는 것으로, 정답 반응식은 이다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
질량 보존 법칙에 따라 양변의 원자 수를 일치시키는 것으로, 정답 반응식은 이다.
- 화학반응식 완결과 질량 보존기본기출 1
기출 맥락에서 정리
반응 전후 원자 수가 같도록 계수를 맞추는 것으로, 처럼 양변의 원자 수를 일치시켜 완결한다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
반응 전후 원자 수가 같도록 계수를 맞추는 것으로, 처럼 양변의 원자 수를 일치시켜 완결한다.
- 화학양론(양적 관계)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
균형 잡힌 반응식의 계수비는 곧 몰비이며, 이를 이용해 한 물질의 양(질량·몰수)으로부터 다른 물질의 양을 계산할 수 있다.
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균형 잡힌 반응식의 계수비는 곧 몰비이며, 이를 이용해 한 물질의 양(질량·몰수)으로부터 다른 물질의 양을 계산할 수 있다.
농도와 용액 제조
- 몰 농도기본기출 2
기초 보강
몰 농도는 용질의 물질량을 용액 전체의 부피로 나눈 값이며 단위는 mol/L이다. 용매 부피와 용액 부피를 구분한다. 부피는 온도에 따라 변하므로 같은 용액이라도 몰 농도가 달라질 수 있으며, 혼합 부피의 가산성은 문제의 조건이나 묽은 용액 근사를 확인한다.
기출 맥락 2개 확인
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용액 1 L에 녹아 있는 용질의 몰수를 뜻하며 로 정의된다.
몰농도는 용액 에 녹아 있는 용질의 몰수이며 로 나타낸다.
- 몰랄 농도기본기출 2
기초 보강
몰랄 농도는 용질의 물질량을 용매 질량(kg)으로 나눈 값이다. 분모가 용액 질량이나 부피가 아니라는 점을 확인한다. 밀도 정보 없이는 몰 농도와 일반적으로 같지 않으며, 질량에 바탕을 두므로 상변화나 물질 손실이 없다면 온도 변화만으로 달라지지 않는다.
기출 맥락 2개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
용매 에 녹아 있는 용질의 몰수()로 정의되며, 온도와 무관해 끓는점 오름 계산의 기준 농도로 쓰인다.
몰랄 농도는 용매 당 용질의 몰수로, 이다.
- 희석과 용질 보존기본기출 1
기초 보강
반응·증발·침전·누출 없이 용매만 더하는 희석에서는 용질의 몰수가 보존되어 c₁V₁=c₂V₂이다. V₂는 첨가한 용매의 부피가 아니라 최종 용액 부피이다. 두 용액이 서로 반응할 때에는 이 식만 적용하지 않고 반응 양론을 먼저 처리한다.
기출 맥락 1개 확인
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물을 더해도 녹아 있는 용질의 몰수는 변하지 않으므로, 몰 농도의 분모는 '첨가한 물의 부피'가 아니라 '희석 후 용액 전체 부피'여야 한다. 로 검산할 수 있다.
- 1:1 혼합에 의한 초기 농도 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
1 mM 루비스코 수용액 A와 2 M 황산암모늄 수용액 B를 1:1 부피비로 섞으면 각 성분의 몰수는 그대로이고 부피만 두 배가 되므로, C 용액의 초기 농도는 루비스코 0.5 mM, 황산암모늄 1 M이다. 이 값이 세 방법 모두의 출발점이다.
기출 맥락 1개 확인
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1 mM 루비스코 수용액 A와 2 M 황산암모늄 수용액 B를 1:1 부피비로 섞으면 각 성분의 몰수는 그대로이고 부피만 두 배가 되므로, C 용액의 초기 농도는 루비스코 0.5 mM, 황산암모늄 1 M이다. 이 값이 세 방법 모두의 출발점이다.
- 몰 농도와 몰수 환산기본기출 1
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몰 농도(M, mol/L)에 부피(L)를 곱하면 물질의 양(mol)을 구할 수 있어, 농도 변화로부터 반응한 물질의 몰수를 계산할 수 있다.
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- 몰농도 정의와 혼합·희석 계산심화기출 1
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를 이용해 각 용액의 몰수를 구하고, 서로 다른 농도의 용액을 섞을 때는 몰수가 보존됨을 이용해 혼합 후 전체 몰수를 구한 뒤, 목표 몰농도에 맞는 전체 부피를 역산해 추가로 필요한 물의 부피를 구한다.
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를 이용해 각 용액의 몰수를 구하고, 서로 다른 농도의 용액을 섞을 때는 몰수가 보존됨을 이용해 혼합 후 전체 몰수를 구한 뒤, 목표 몰농도에 맞는 전체 부피를 역산해 추가로 필요한 물의 부피를 구한다.
- 몰농도-질량-밀도 환산과 묽힘 관계기본기출 1
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밀도와 질량, 분자량으로 진한 용액의 몰농도를 구한 뒤 의 묽힘식으로 표준 용액 제조에 필요한 부피를 계산한다.
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밀도와 질량, 분자량으로 진한 용액의 몰농도를 구한 뒤 의 묽힘식으로 표준 용액 제조에 필요한 부피를 계산한다.
- 몰농도의 정의와 목표 농도 방정식기본기출 1
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몰농도는 이므로 용질의 몰수는 로 구한다. 혼합 용액에서는 전체 용질(이온) 몰수를 전체 부피로 나눈 값이 목표 농도가 되도록 미지수(첨가 부피)에 대한 방정식을 세워 푼다.
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몰농도는 이므로 용질의 몰수는 로 구한다. 혼합 용액에서는 전체 용질(이온) 몰수를 전체 부피로 나눈 값이 목표 농도가 되도록 미지수(첨가 부피)에 대한 방정식을 세워 푼다.
- 몰랄 농도와 양적 관계심화기출 1
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몰랄 농도 m = 용질의 mol 수 ÷ 용매의 kg 수이며, 화학 반응식의 계수비로 생성물의 몰수를 구할 수 있다.
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몰랄 농도 m = 용질의 mol 수 ÷ 용매의 kg 수이며, 화학 반응식의 계수비로 생성물의 몰수를 구할 수 있다.
- 밀도와 몰 농도기본기출 1
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용액의 전체 질량과 밀도를 알면 로 부피를 구하고, 몰 농도 로 환산할 수 있다.
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- 부피분율과 가중평균기본기출 1
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에탄올의 부피분율이 이면 혼합 연료의 에너지 밀도는 이다.
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에탄올의 부피분율이 이면 혼합 연료의 에너지 밀도는 이다.
- 생성물이 서로 다른 부피의 상에 존재할 때의 농도 계산심화기출 1
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는 의 용액에, 는 용기에서 용액을 제외한 의 기체 공간에만 존재한다. 반응으로 생성되는 와 의 몰수는 항상 같지만 부피가 다르므로, 같은 몰수라도 로 농도가 달라진다.
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는 의 용액에, 는 용기에서 용액을 제외한 의 기체 공간에만 존재한다. 반응으로 생성되는 와 의 몰수는 항상 같지만 부피가 다르므로, 같은 몰수라도 로 농도가 달라진다.
- 질량 기준 ppm 농도의 해석과 환산기본기출 1
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질량 기준 ppm은 '혼합물(용액) 1 kg당 해당 성분 1 mg'을 의미하며, 여기에 몰 질량을 적용해 기체의 질량-분압 비례식이나 수용액의 몰 농도로 바꿀 수 있다.
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- 질량 백분율과 밀도로부터 몰 농도 계산심화기출 1
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36.5% 염산은 용액 100 g에 36.5 g(=1.00 mol)이 녹아 있고, 밀도 1.20 g/mL이므로 용액 부피는 이다. 따라서 몰 농도는 이다.
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36.5% 염산은 용액 100 g에 36.5 g(=1.00 mol)이 녹아 있고, 밀도 1.20 g/mL이므로 용액 부피는 이다. 따라서 몰 농도는 이다.
- 퍼센트 농도·밀도를 이용한 몰수 환산기본기출 1
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98% H2SO4(aq) x mL를 밀도 2.0 g/mL와 화학식량 98로 부피→질량→몰수 순으로 환산한다: x mL×2.0 g/mL×(98/100)×(1 mol/98 g)=x/50 mol.
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- 한계 반응물 판단과 반응 후 남은 농도기본기출 1
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반응 계수비로 소모되는 물질의 몰수를 구하고, 처음 몰수에서 소모된 몰수를 빼면 반응 후 남은 몰수를 얻는다. 용액 부피가 일정하면 이 몰수를 부피로 나누어 반응 후 농도를 계산한다.
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2원자 구조와 양자 모형
원자핵·동위원소·원자 모형
- 동위원소(isotope)기본기출 1
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양성자 수는 같으나 중성자 수가 달라 질량수가 다른 원자로, 와 (양성자 6개로 같고 중성자 6·7개로 다름)가 대표적인 예이다. 화학적 성질은 같고 질량만 다르다.
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양성자 수는 같으나 중성자 수가 달라 질량수가 다른 원자로, 와 (양성자 6개로 같고 중성자 6·7개로 다름)가 대표적인 예이다. 화학적 성질은 같고 질량만 다르다.
- 동위원소와 평균 원자량기본기출 1
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질량 스펙트럼의 각 m/e 봉우리는 서로 다른 동위원소를, 상대세기는 존재비를 나타내며 이를 가중평균하면 평균 원자량이 된다.
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- 러더퍼드 알파 입자 산란 실험의 관찰 사실기본기출 1
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대부분의 입자는 금박을 그대로 통과(직진)했고, 소수는 약간 편향되었으며, 극소수만 이상의 큰 각도로 산란되거나 되튕겨 나왔다.
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- 러더퍼드 핵모형기본기출 1
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관찰 결과로부터, 원자 중심에 (+)전하와 대부분의 질량이 집중된 매우 작은 핵이 있고 그 주위는 대부분 빈 공간이며 전자가 그 공간에 분포한다는 모형을 제시했다. 톰슨의 푸딩 모형으로는 극소수 입자의 대각도 산란을 설명할 수 없다.
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- 러더퍼드 α입자 산란실험기본기출 1
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얇은 금박에 양전하를 띤 α입자를 쏘았을 때 대부분은 그대로 통과하지만 극소수만 크게 휘거나 되튕겨 나오는 결과로부터, 원자 중심에 원자 질량 대부분을 차지하는 작고 강한 양전하 입자(원자핵)가 존재함을 밝혀낸 실험.
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얇은 금박에 양전하를 띤 α입자를 쏘았을 때 대부분은 그대로 통과하지만 극소수만 크게 휘거나 되튕겨 나오는 결과로부터, 원자 중심에 원자 질량 대부분을 차지하는 작고 강한 양전하 입자(원자핵)가 존재함을 밝혀낸 실험.
- 원자 모형의 변천기본기출 1
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음극선 실험(ㄱ)은 전자, 선스펙트럼(ㄴ)은 전자의 불연속적 에너지 준위, 알파 산란 실험(ㄷ)은 원자핵, 채드윅 실험(ㄹ)은 중성자의 존재를 각각 밝혔고, 이는 톰슨 → 러더퍼드 → 보어 모형으로의 변천과 연결된다.
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음극선 실험(ㄱ)은 전자, 선스펙트럼(ㄴ)은 전자의 불연속적 에너지 준위, 알파 산란 실험(ㄷ)은 원자핵, 채드윅 실험(ㄹ)은 중성자의 존재를 각각 밝혔고, 이는 톰슨 → 러더퍼드 → 보어 모형으로의 변천과 연결된다.
- 유핵 원자모형기본기출 1
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중심에 양전하를 띤 원자핵이 있고 그 주위를 음전하를 띤 전자들이 도는 구조. 전하가 원자 전체에 고르게 퍼져 있다고 본 톰슨의 푸딩모형을 대체했다.
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중심에 양전하를 띤 원자핵이 있고 그 주위를 음전하를 띤 전자들이 도는 구조. 전하가 원자 전체에 고르게 퍼져 있다고 본 톰슨의 푸딩모형을 대체했다.
- 이온의 전하, 전자 수, 원자번호의 관계기본기출 1
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중성 원자가 전자를 잃거나 얻어 이온이 될 때 이온의 전자 수에 잃거나 얻은 전자 수를 가감하면 중성 원자의 전자 수, 곧 원자번호를 구할 수 있다. 양이온 전하 +1, 전자 수 10이라는 조건에서 원자번호 11(Na)을 도출하는 데 쓴다.
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중성 원자가 전자를 잃거나 얻어 이온이 될 때 이온의 전자 수에 잃거나 얻은 전자 수를 가감하면 중성 원자의 전자 수, 곧 원자번호를 구할 수 있다. 양이온 전하 +1, 전자 수 10이라는 조건에서 원자번호 11(Na)을 도출하는 데 쓴다.
- 저존재비 동위원소(13C)에 의한 미량 위성 피크기본기출 1
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탄소의 평균 원자량(12.011)으로부터 13C의 존재비가 약 1.097%로 매우 낮음을 구할 수 있다. 분자 내 여러 개의 12C 중 1개가 13C로 치환되면 분자량이 1만큼 큰 위성 피크가 나타나며, 이 확률(탄소 개수×13C 존재비)이 작기 때문에 그 피크의 세기도 주 피크보다 작게(소량) 관찰된다.
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탄소의 평균 원자량(12.011)으로부터 13C의 존재비가 약 1.097%로 매우 낮음을 구할 수 있다. 분자 내 여러 개의 12C 중 1개가 13C로 치환되면 분자량이 1만큼 큰 위성 피크가 나타나며, 이 확률(탄소 개수×13C 존재비)이 작기 때문에 그 피크의 세기도 주 피크보다 작게(소량) 관찰된다.
- 평균 원자량과 동위원소 존재비기본기출 1
기출 맥락에서 정리
각 동위원소 원자량과 존재비의 가중 평균이 평균 원자량()이라는 관계로 비율을 역산한다.
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각 동위원소 원자량과 존재비의 가중 평균이 평균 원자량()이라는 관계로 비율을 역산한다.
- 평균 원자량과 동위원소 존재비의 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
원소의 평균 원자량은 그 원소를 이루는 각 동위원소의 존재비율을 가중치로 한 질량 가중평균이다. 따라서 평균 원자량과 각 동위원소의 원자량을 알면 동위원소들의 상대적 존재비를 역산할 수 있다. 이 문제에서는 이 관계를 브롬(79.9)과 탄소(12.011) 두 원소에 각각 적용한다.
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원소의 평균 원자량은 그 원소를 이루는 각 동위원소의 존재비율을 가중치로 한 질량 가중평균이다. 따라서 평균 원자량과 각 동위원소의 원자량을 알면 동위원소들의 상대적 존재비를 역산할 수 있다. 이 문제에서는 이 관계를 브롬(79.9)과 탄소(12.011) 두 원소에 각각 적용한다.
빛과 에너지 준위
- [그림 1] 흡수 스펙트럼 해석기본기출 1
기출 맥락에서 정리
수증기, CO2, 오존, 메탄, N2O 각각이 자외선-가시광선-적외선 영역 중 어느 파장대에서 흡수를 보이는지 그래프에서 읽어낼 수 있어야 한다. 특히 오존은 짧은 파장(자외선) 쪽과 긴 파장(적외선) 쪽 모두에서 흡수 영역을 갖는다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
수증기, CO2, 오존, 메탄, N2O 각각이 자외선-가시광선-적외선 영역 중 어느 파장대에서 흡수를 보이는지 그래프에서 읽어낼 수 있어야 한다. 특히 오존은 짧은 파장(자외선) 쪽과 긴 파장(적외선) 쪽 모두에서 흡수 영역을 갖는다.
- 광자 에너지와 결합 절단의 비교기본기출 1
기출 맥락에서 정리
680 nm 광자 1개의 에너지(≈180 kJ/mol)는 O-H 결합에너지(통상 ≈460 kJ/mol, 표1에는 없는 값)보다 작아, 물 산화(2H2O → O2 + 4H+ + 4e−)에는 전자 4개분에 해당하는 여러 번의 광자 흡수가 필요하다.
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680 nm 광자 1개의 에너지(≈180 kJ/mol)는 O-H 결합에너지(통상 ≈460 kJ/mol, 표1에는 없는 값)보다 작아, 물 산화(2H2O → O2 + 4H+ + 4e−)에는 전자 4개분에 해당하는 여러 번의 광자 흡수가 필요하다.
- 다동위원소 원소를 포함한 분자의 질량스펙트럼 봉우리 개수(파스칼의 삼각형)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
존재비가 비슷한 두 동위원소(79Br, 81Br ≈ 1:1)를 가진 원소가 분자 내에 n개 있으면, 두 동위원소의 조합에 따라 분자량이 M, M+2, M+4, …, M+2n까지 (n+1)개의 주된 봉우리로 나뉘고 그 상대 세기비는 이항계수(파스칼의 삼각형)를 따른다. 관찰된 봉우리 개수로부터 역으로 그 원소의 개수 n을 결정할 수 있다.
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존재비가 비슷한 두 동위원소(79Br, 81Br ≈ 1:1)를 가진 원소가 분자 내에 n개 있으면, 두 동위원소의 조합에 따라 분자량이 M, M+2, M+4, …, M+2n까지 (n+1)개의 주된 봉우리로 나뉘고 그 상대 세기비는 이항계수(파스칼의 삼각형)를 따른다. 관찰된 봉우리 개수로부터 역으로 그 원소의 개수 n을 결정할 수 있다.
- 보어 모형과 수소 원자 에너지 준위기본기출 1
기출 맥락에서 정리
수소 원자의 에너지 준위는 이며, 전이가 일어날 때 두 준위의 에너지 차와 같은 에너지를 가진 빛이 흡수되거나 방출된다.
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- 보어 원자 모형과 선스펙트럼기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전자는 양자화된 원형 궤도(정상 상태) ()에서만 운동하며, 궤도 간 전이 시 두 준위의 에너지 차이만큼만 빛을 방출·흡수하므로 수소의 방출 스펙트럼은 연속적이지 않고 특정 파장에서만 나타나는 불연속 선스펙트럼이 된다.
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전자는 양자화된 원형 궤도(정상 상태) ()에서만 운동하며, 궤도 간 전이 시 두 준위의 에너지 차이만큼만 빛을 방출·흡수하므로 수소의 방출 스펙트럼은 연속적이지 않고 특정 파장에서만 나타나는 불연속 선스펙트럼이 된다.
- 보어 원자 모형과 에너지 준위기본기출 1
기출 맥락에서 정리
보어 모형에서 전자는 특정 에너지 준위의 궤도(전자껍질)에만 존재할 수 있어 에너지가 양자화되며, 그 에너지는 로 주어져 주양자수 이 클수록 에너지 준위가 높아진다.
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보어 모형에서 전자는 특정 에너지 준위의 궤도(전자껍질)에만 존재할 수 있어 에너지가 양자화되며, 그 에너지는 로 주어져 주양자수 이 클수록 에너지 준위가 높아진다.
- 빛의 산란과 투명도기본기출 1
기출 맥락에서 정리
빛이 통과할 때 분자간 경계면에서 굴절률의 차이에 의한 산란이 일어나지 않으면 그 물질은 투명하게 보인다(제시문 [다]). 결정성 영역과 비결정성 영역은 밀도와 굴절률이 서로 다르므로, 두 영역의 경계가 생기면 그 경계에서 빛이 산란되어 뿌옇게(불투명하게) 보인다.
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빛이 통과할 때 분자간 경계면에서 굴절률의 차이에 의한 산란이 일어나지 않으면 그 물질은 투명하게 보인다(제시문 [다]). 결정성 영역과 비결정성 영역은 밀도와 굴절률이 서로 다르므로, 두 영역의 경계가 생기면 그 경계에서 빛이 산란되어 뿌옇게(불투명하게) 보인다.
- 색소 분자 A, B, C의 흡수 파장대와 대응하는 색기본기출 1
기출 맥락에서 정리
그래프에서 실선 A는 400~430nm 부근과 650~680nm 부근(보라색과 빨간색 영역)에서 강하게 흡수하고 500~600nm 부근에서는 흡광도가 낮으므로 초록색을 나타낸다. 점선 C는 400~480nm 부근(보라색과 파란색 영역)에서 흡수하고 그 이상 파장에서는 흡광도가 낮으므로 노란색과 주황색을 나타낸다. 파선 B는 500~560nm 부근(초록색 영역)에서 흡수하고 그 이상 파장에서는 흡광도가 낮으므로 빨간색을 나타낸다.
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그래프에서 실선 A는 400~430nm 부근과 650~680nm 부근(보라색과 빨간색 영역)에서 강하게 흡수하고 500~600nm 부근에서는 흡광도가 낮으므로 초록색을 나타낸다. 점선 C는 400~480nm 부근(보라색과 파란색 영역)에서 흡수하고 그 이상 파장에서는 흡광도가 낮으므로 노란색과 주황색을 나타낸다. 파선 B는 500~560nm 부근(초록색 영역)에서 흡수하고 그 이상 파장에서는 흡광도가 낮으므로 빨간색을 나타낸다.
- 수소 방출 스펙트럼의 불연속성기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전자가 높은 준위에서 낮은 준위로 전이할 때 두 준위의 에너지 차 에 해당하는 특정 파장의 빛만 방출되므로, 도달하는 준위에 따라 라이먼(자외선)·발머(가시광선)·파셴(적외선) 계열의 불연속 선 스펙트럼이 나타난다.
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전자가 높은 준위에서 낮은 준위로 전이할 때 두 준위의 에너지 차 에 해당하는 특정 파장의 빛만 방출되므로, 도달하는 준위에 따라 라이먼(자외선)·발머(가시광선)·파셴(적외선) 계열의 불연속 선 스펙트럼이 나타난다.
- 자외선(빛에너지)에 의한 공유 결합의 균일 분해(광분해)기본기출 1
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[반응 1] CCl2F2 → CClF2 + Cl·에는 반응물과 생성물 외에 에너지원이 빠져 있다. C-Cl 공유 결합이 끊어져 두 개의 라디칼(홀전자 화학종)이 생성되는 균일 분해(homolysis)가 일어나려면 결합을 끊을 활성화 에너지가 필요하며, 그 에너지원이 자외선(UV, hv)이다. 자외선 광자가 결합에 흡수되어 결합을 끊는 에너지로 쓰이는 광분해(photodissociation) 과정이다.
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[반응 1] CCl2F2 → CClF2 + Cl·에는 반응물과 생성물 외에 에너지원이 빠져 있다. C-Cl 공유 결합이 끊어져 두 개의 라디칼(홀전자 화학종)이 생성되는 균일 분해(homolysis)가 일어나려면 결합을 끊을 활성화 에너지가 필요하며, 그 에너지원이 자외선(UV, hv)이다. 자외선 광자가 결합에 흡수되어 결합을 끊는 에너지로 쓰이는 광분해(photodissociation) 과정이다.
- 흡수 스펙트럼과 관찰되는 색의 관계기본기출 1
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우리 눈에 보이는 물질의 색은 그 물질이 흡수하지 않고 반사, 투과하는 가시광선의 색이다. 따라서 흡수 스펙트럼에서 흡광도가 높은 파장대와 낮은 파장대를 비교하면 그 물질이 실제로 나타내는 겉보기 색을 추론할 수 있다.
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우리 눈에 보이는 물질의 색은 그 물질이 흡수하지 않고 반사, 투과하는 가시광선의 색이다. 따라서 흡수 스펙트럼에서 흡광도가 높은 파장대와 낮은 파장대를 비교하면 그 물질이 실제로 나타내는 겉보기 색을 추론할 수 있다.
오비탈과 전자 배치
- 양자수와 오비탈심화기출 1
기초 보강
오비탈은 전자의 고전적인 공전 궤도가 아니라 파동함수로 나타낸 양자 상태이다. |ψ|²로 위치 확률밀도를 해석하며, n·l·mₗ는 공간 상태를, mₛ는 스핀 상태를 지정한다. 실제 원자에 관한 규칙과 문항이 새로 정의한 2차원 모형의 규칙은 구별해서 적용한다.
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오비탈은 세 양자수로 결정되고, 한 오비탈에는 가 반대인 전자 2개만 들어간다.
- 전자 배치 규칙기본기출 1
기초 보강
원자 바닥상태의 전자 배치는 파울리 배타 원리·훈트 규칙과 오비탈 에너지 순서를 함께 고려한다. 에너지가 같은 오비탈에는 전자가 먼저 평행 스핀으로 하나씩 들어간다. 다전자 원자의 오비탈 에너지는 원소와 이온 상태에 따라 달라지므로 단순 채움 순서를 모든 이온화 과정에 그대로 적용하지 않는다.
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쌓음 원리(에너지 낮은 오비탈부터), 파울리 배타 원리(한 오비탈 전자 2개·스핀 반대), 훈트 규칙(겹친 오비탈에 홀전자 우선)을 적용한다.
- 2차원 세계의 오비탈 구성과 수용 전자 수 · 2차원 가상 모형 (화-71)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-71)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 3차원과 달리 2차원 세계에는 원형 s 오비탈 1개(전자 최대 2개)와 x축, y축 방향의 p 오비탈 2개(px, py, 각 전자 최대 2개씩 총 4개)만 존재하며 pz에 해당하는 오비탈은 없다.
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3차원과 달리 2차원 세계에는 원형 s 오비탈 1개(전자 최대 2개)와 x축, y축 방향의 p 오비탈 2개(px, py, 각 전자 최대 2개씩 총 4개)만 존재하며 pz에 해당하는 오비탈은 없다.
- 2차원 오비탈 구조와 섹스텟 규칙 · 2차원 가상 모형 (화-3)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-3)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 이 가상 세계는 오비탈이 순으로 채워지고 한 오비탈에는 파울리 배타 원리로 전자가 최대 2개까지 들어간다. 1주기는 하나뿐이라 최대 2개(듀엣), 2주기는 세 개라 최대 개(섹스텟)까지 전자가 채워지며, 이는 3차원의 옥텟(8개)에 대응한다.
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이 가상 세계는 오비탈이 순으로 채워지고 한 오비탈에는 파울리 배타 원리로 전자가 최대 2개까지 들어간다. 1주기는 하나뿐이라 최대 2개(듀엣), 2주기는 세 개라 최대 개(섹스텟)까지 전자가 채워지며, 이는 3차원의 옥텟(8개)에 대응한다.
- 다전자 원자에서 오비탈의 에너지 준위 결정 규칙기본기출 1
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수소 원자와 달리 다전자 원자에서는 주양자수뿐 아니라 오비탈의 종류(s, p, d)도 에너지 준위를 함께 결정하며, 같은 주양자수에서는 s<p<d 순으로 에너지가 높아진다(제시문 가). 이 규칙이 쌓음 원리에 따른 전자 채움 순서(1s→2s→2p)의 근거가 된다.
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- 닫힌 껍질과 단원자 안정성 · 2차원 가상 모형 (화-3)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-3)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 한 주기의 오비탈이 모두 채워진 원자(의 '나' 또는 의 '아')는 더 이상 전자를 얻거나 잃거나 공유할 필요가 없어 단원자 상태로 화학적으로 안정하다.
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한 주기의 오비탈이 모두 채워진 원자(의 '나' 또는 의 '아')는 더 이상 전자를 얻거나 잃거나 공유할 필요가 없어 단원자 상태로 화학적으로 안정하다.
- 루이스 전자점식과 원자가전자 배치기본기출 1
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OH는 산소의 원자가전자 6개와 수소의 원자가전자 1개를 합한 7개의 원자가전자를 가진다. O-H 단일 결합에 전자 2개(공유), 산소의 비공유 전자쌍 2쌍에 전자 4개, 그리고 산소에 남는 홀전자 1개로 총 7개의 전자를 모두 배치한다.
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- 바닥상태 전자 배치와 오비탈 전자 수(파울리 배타 원리)기본기출 1
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에너지 준위가 낮은 오비탈부터 전자가 채워지며 오비탈 하나에는 전자가 최대 2개까지, 스핀은 서로 반대여야 한다(제시문 [나]). B가 바닥상태에서 p 오비탈에 전자 2개를 가진다는 조건으로 B의 전자 배치가 2p² 즉 탄소임을 확정하는 데 쓴다.
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- 바닥상태 전자배치 규칙(쌓음원리·파울리 배타 원리·훈트 규칙)과 네 가지 양자수심화기출 1
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전자는 에너지가 낮은 오비탈부터 채워지고(쌓음원리), 한 오비탈에는 스핀이 서로 반대인 전자가 최대 2개까지만 들어간다(파울리 배타 원리). 전자의 상태는 주 양자수 n(전자껍질), 부 양자수 l(부껍질, 오비탈 종류), 자기 양자수 mₗ(오비탈이 향하는 공간 방향), 스핀 자기 양자수 mₛ(전자의 스핀 방향) 네 가지로 나타낸다. l=1(p 오비탈)이면 mₗ은 -1, 0, +1의 세 값이 가능하고 각 mₗ 값마다 mₛ는 +1/2, -1/2 두 값이 가능하다.
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전자는 에너지가 낮은 오비탈부터 채워지고(쌓음원리), 한 오비탈에는 스핀이 서로 반대인 전자가 최대 2개까지만 들어간다(파울리 배타 원리). 전자의 상태는 주 양자수 n(전자껍질), 부 양자수 l(부껍질, 오비탈 종류), 자기 양자수 mₗ(오비탈이 향하는 공간 방향), 스핀 자기 양자수 mₛ(전자의 스핀 방향) 네 가지로 나타낸다. l=1(p 오비탈)이면 mₗ은 -1, 0, +1의 세 값이 가능하고 각 mₗ 값마다 mₛ는 +1/2, -1/2 두 값이 가능하다.
- 보어 모형의 한계와 현대 원자 모형(오비탈)기본기출 1
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보어 모형은 전자-전자 반발이 있는 다전자 원자에는 적용되지 않고, 전자의 위치와 운동량을 동시에 확정하는 원형 궤도 개념은 불확정성 원리에 어긋나며, 원형 궤도만으로는 s, p, d 등 오비탈의 다양한 모양을 설명하지 못한다. 현대 원자 모형은 전자를 특정 위치에서 발견될 확률 분포인 오비탈로 기술해 이를 보완한다.
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보어 모형은 전자-전자 반발이 있는 다전자 원자에는 적용되지 않고, 전자의 위치와 운동량을 동시에 확정하는 원형 궤도 개념은 불확정성 원리에 어긋나며, 원형 궤도만으로는 s, p, d 등 오비탈의 다양한 모양을 설명하지 못한다. 현대 원자 모형은 전자를 특정 위치에서 발견될 확률 분포인 오비탈로 기술해 이를 보완한다.
- 보어 원자 모형의 한계와 불확정성 원리에 따른 오비탈(확률 분포) 도입기본기출 1
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보어 모형(제시문 가)은 전자가 원형 궤도를 따라 원운동한다고 보아 특정 시간의 전자 위치를 정확히 알 수 있다고 가정하지만, 이는 자기장 속에서 선 스펙트럼이 갈라지는 현상 등을 설명하지 못하고 하이젠베르크의 불확정성 원리(제시문 나: 위치와 운동량을 동시에 정확히 측정할 수 없음)에도 어긋난다. 따라서 현대 원자 모형(제시문 다)은 전자의 위치를 특정할 수 없고 원자핵 주위에서 발견될 확률로만 나타내며, 이를 공간상의 점 밀도 그림, 곧 오비탈로 표현한다.
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보어 모형(제시문 가)은 전자가 원형 궤도를 따라 원운동한다고 보아 특정 시간의 전자 위치를 정확히 알 수 있다고 가정하지만, 이는 자기장 속에서 선 스펙트럼이 갈라지는 현상 등을 설명하지 못하고 하이젠베르크의 불확정성 원리(제시문 나: 위치와 운동량을 동시에 정확히 측정할 수 없음)에도 어긋난다. 따라서 현대 원자 모형(제시문 다)은 전자의 위치를 특정할 수 없고 원자핵 주위에서 발견될 확률로만 나타내며, 이를 공간상의 점 밀도 그림, 곧 오비탈로 표현한다.
- 쌓음 원리(Aufbau)에 따른 오비탈 채움 순서기본기출 1
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전자는 에너지가 낮은 오비탈부터 순서대로 채워진다(1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,...). Be(1s²2s²)에서 B(1s²2s²2p¹)로, Mg([Ne]3s²)에서 Al([Ne]3s²3p¹)로 넘어갈 때는 채워지는 오비탈이 각각 2s→2p, 3s→3p로 바로 이어지므로 그 사이에 원자번호가 끼어들 자리가 없다.
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전자는 에너지가 낮은 오비탈부터 순서대로 채워진다(1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,...). Be(1s²2s²)에서 B(1s²2s²2p¹)로, Mg([Ne]3s²)에서 Al([Ne]3s²3p¹)로 넘어갈 때는 채워지는 오비탈이 각각 2s→2p, 3s→3p로 바로 이어지므로 그 사이에 원자번호가 끼어들 자리가 없다.
- 쌓음원리와 훈트 규칙에 따른 전자배치 · 2차원 가상 모형 (화-71)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-71)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 전자는 에너지가 낮은 오비탈부터 채워지며(쌓음원리), 에너지가 같은 오비탈(px, py)에는 훈트 규칙에 따라 먼저 한 개씩 홀전자로 채워진 뒤 반대 스핀의 전자가 쌍을 이루며 채워진다.
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전자는 에너지가 낮은 오비탈부터 채워지며(쌓음원리), 에너지가 같은 오비탈(px, py)에는 훈트 규칙에 따라 먼저 한 개씩 홀전자로 채워진 뒤 반대 스핀의 전자가 쌍을 이루며 채워진다.
- 원자가 전자와 결합 다양성기본기출 1
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C, N, O는 전자 배치도에 나타난 원자가 전자 수(각 4, 5, 6개)를 바탕으로 단일·이중·삼중 결합을 형성하며, 특히 C은 네 개의 공유 결합으로 사슬·고리·가지 구조 등 다양한 분자 골격을 만든다.
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C, N, O는 전자 배치도에 나타난 원자가 전자 수(각 4, 5, 6개)를 바탕으로 단일·이중·삼중 결합을 형성하며, 특히 C은 네 개의 공유 결합으로 사슬·고리·가지 구조 등 다양한 분자 골격을 만든다.
- 전이 금속과 3d 오비탈의 존재기본기출 1
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4주기에서는 4s 오비탈이 채워진 뒤 4p 오비탈보다 3d 오비탈이 먼저 채워진다(에너지 준위 역전). 3d 오비탈은 5개이므로 최대 10개의 전자를 수용할 수 있어, Ca([Ar]4s²)와 Ga([Ar]3d¹⁰4s²4p¹) 사이에 3d 오비탈을 채우는 Sc(21)부터 Zn(30)까지 10개의 전이 금속 원소가 존재하게 된다.
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4주기에서는 4s 오비탈이 채워진 뒤 4p 오비탈보다 3d 오비탈이 먼저 채워진다(에너지 준위 역전). 3d 오비탈은 5개이므로 최대 10개의 전자를 수용할 수 있어, Ca([Ar]4s²)와 Ga([Ar]3d¹⁰4s²4p¹) 사이에 3d 오비탈을 채우는 Sc(21)부터 Zn(30)까지 10개의 전이 금속 원소가 존재하게 된다.
- 전자 쌓음 원리와 껍질(주양자수) 구조심화기출 1
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쌓음 원리에 따라 에너지가 낮은 껍질부터 전자가 채워지며, 같은 주기에서는 전자가 같은 껍질에 추가되지만 주기가 바뀌면 원자가전자가 새로운 바깥 껍질에 들어간다.
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쌓음 원리에 따라 에너지가 낮은 껍질부터 전자가 채워지며, 같은 주기에서는 전자가 같은 껍질에 추가되지만 주기가 바뀌면 원자가전자가 새로운 바깥 껍질에 들어간다.
- 파울리 배타 원리, 쌓음 원리, 훈트 규칙에 따른 바닥상태/들뜬상태 판별기본기출 1
기출 맥락에서 정리
한 오비탈에는 스핀이 다른 전자가 최대 2개까지 들어갈 수 있고(파울리), 전자는 에너지가 낮은 오비탈부터 채워지며(쌓음 원리), 에너지가 같은 오비탈에는 전자가 가능한 한 쌍을 이루지 않고 흩어져 들어갈 때 가장 안정하다(훈트 규칙). 이 세 규칙을 모두 만족하는 전자배치가 바닥상태이고, 하나라도 어긋나면 들뜬상태이다(제시문 나).
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
한 오비탈에는 스핀이 다른 전자가 최대 2개까지 들어갈 수 있고(파울리), 전자는 에너지가 낮은 오비탈부터 채워지며(쌓음 원리), 에너지가 같은 오비탈에는 전자가 가능한 한 쌍을 이루지 않고 흩어져 들어갈 때 가장 안정하다(훈트 규칙). 이 세 규칙을 모두 만족하는 전자배치가 바닥상태이고, 하나라도 어긋나면 들뜬상태이다(제시문 나).
- 훈트 규칙과 반쯤 채워짐의 안정성 · 2차원 가상 모형 (화-3)확장기출 1
기출 맥락에서 정리
문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-3)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 에너지가 같은 에는 훈트 규칙에 따라 전자가 하나씩 먼저 채워진다. 두 오비탈에 전자가 하나씩만 있는 반쯤 채워진 상태()는 유난히 안정하여, 3차원에서 반쯤 채워진 (질소)가 이온화 에너지 그래프에서 국소적으로 높게 나타나는 것과 같은 원리로 [그림 1]의 국소 고점(바)과 그 뒤의 하락(사)을 만든다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
에너지가 같은 에는 훈트 규칙에 따라 전자가 하나씩 먼저 채워진다. 두 오비탈에 전자가 하나씩만 있는 반쯤 채워진 상태()는 유난히 안정하여, 3차원에서 반쯤 채워진 (질소)가 이온화 에너지 그래프에서 국소적으로 높게 나타나는 것과 같은 원리로 [그림 1]의 국소 고점(바)과 그 뒤의 하락(사)을 만든다.
3주기율과 원소의 성질
유효 핵전하와 가려막기
- 유효 핵전하와 원자 반지름심화기출 1
기초 보강
유효 핵전하는 다른 전자의 가려막기를 고려해 한 전자가 느끼는 핵의 인력을 나타내는 모형적 양이다. 같은 주기에서 반지름이 대체로 작아지는 경향은 핵전하 증가와 가려막기를 함께 고려한다. 같은 족 아래로 내려갈 때는 전자껍질 증가가 중요하며, 원자번호 하나만으로 모든 반지름을 비교하지 않는다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
다전자 원자에서 전자가 가려막기 효과 때문에 실제로 느끼는 핵전하를 유효 핵전하라 하며, 유효 핵전하가 커질수록 최외각 전자가 원자핵에 더 강하게 끌려 원자 반지름이 작아진다.
- 가려막기 효과에 따른 다전자 원자의 오비탈 에너지 준위 분화(s<p<d<f)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
3s, 3p, 3d 오비탈에 대해 반지름 R인 구 내부에서 전자를 발견할 총 확률을 R의 함수로 그린 그래프를 보면, 원자핵에 가까운 영역에서 전자를 발견할 확률(침투 정도)은 3s>3p>3d 순으로 크다. 다전자 원자에서는 안쪽에 채워진 전자에 의한 가려막기 효과(제시문 마) 때문에 침투가 작은 오비탈일수록 유효 핵전하가 작고 핵-전자 인력이 약해 에너지 준위가 높아지며, 그 결과 같은 주 양자수 n에서 부 양자수 l이 클수록(s<p<d<f 순) 에너지 준위가 높아진다. 반면 수소 원자는 전자가 1개뿐이라 가려막기 효과가 없으므로 같은 n의 오비탈 에너지 준위가 모두 같다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
3s, 3p, 3d 오비탈에 대해 반지름 R인 구 내부에서 전자를 발견할 총 확률을 R의 함수로 그린 그래프를 보면, 원자핵에 가까운 영역에서 전자를 발견할 확률(침투 정도)은 3s>3p>3d 순으로 크다. 다전자 원자에서는 안쪽에 채워진 전자에 의한 가려막기 효과(제시문 마) 때문에 침투가 작은 오비탈일수록 유효 핵전하가 작고 핵-전자 인력이 약해 에너지 준위가 높아지며, 그 결과 같은 주 양자수 n에서 부 양자수 l이 클수록(s<p<d<f 순) 에너지 준위가 높아진다. 반면 수소 원자는 전자가 1개뿐이라 가려막기 효과가 없으므로 같은 n의 오비탈 에너지 준위가 모두 같다.
- 가리움(가림) 효과의 불완전성기본기출 1
기출 맥락에서 정리
같은 껍질에 있는 전자끼리는 서로에 대한 가림 효과가 불완전(가림 상수 S<1)해 핵전하 증가분을 완전히 상쇄하지 못하지만, 안쪽 껍질 전자 전체는 바깥 껍질의 원자가전자를 훨씬 효과적으로 가린다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
같은 껍질에 있는 전자끼리는 서로에 대한 가림 효과가 불완전(가림 상수 S<1)해 핵전하 증가분을 완전히 상쇄하지 못하지만, 안쪽 껍질 전자 전체는 바깥 껍질의 원자가전자를 훨씬 효과적으로 가린다.
- 등전자 이온 계열에서 유효 핵전하와 반지름의 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
제시문 (가)에 따르면 최외각 전자가 실제로 느끼는 핵전하(유효 핵전하)는 다른 전자들의 가림 효과 때문에 양성자 수 그대로의 핵전하보다 작다. O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺은 모두 전자를 10개씩 가진 등전자 종이므로 전자 수는 반지름 차이를 만들지 않으며, 양성자 수(원자번호)가 클수록 같은 10개의 전자에 작용하는 유효 핵전하가 커져 전자 구름을 더 세게 끌어당기므로 반지름이 작아진다.
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제시문 (가)에 따르면 최외각 전자가 실제로 느끼는 핵전하(유효 핵전하)는 다른 전자들의 가림 효과 때문에 양성자 수 그대로의 핵전하보다 작다. O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺은 모두 전자를 10개씩 가진 등전자 종이므로 전자 수는 반지름 차이를 만들지 않으며, 양성자 수(원자번호)가 클수록 같은 10개의 전자에 작용하는 유효 핵전하가 커져 전자 구름을 더 세게 끌어당기므로 반지름이 작아진다.
- 등전자 이온의 이온 반지름 경향(전자껍질 수 불변, 유효 핵전하 증가에 따른 단조 감소)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
동일한 전자 배치를 갖는 등전자 이온들은 전자껍질 수가 모두 같으므로, 원자 반지름과 달리 주기 경계에서 불연속적으로 증가하는 구간이 없다. 원자번호가 커질수록 유효 핵전하만 계속 커져 핵과 전자 사이의 인력이 강해지므로 이온 반지름은 원자번호 순서대로 꾸준히(단조롭게) 작아진다.
기출 맥락 1개 확인
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동일한 전자 배치를 갖는 등전자 이온들은 전자껍질 수가 모두 같으므로, 원자 반지름과 달리 주기 경계에서 불연속적으로 증가하는 구간이 없다. 원자번호가 커질수록 유효 핵전하만 계속 커져 핵과 전자 사이의 인력이 강해지므로 이온 반지름은 원자번호 순서대로 꾸준히(단조롭게) 작아진다.
- 유효 핵전하, 전자껍질 수와 원자/이온 반지름의 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전자껍질 수가 같으면 유효 핵전하(대략 원자번호로 판단)가 클수록 전자를 강하게 끌어당겨 반지름이 작아지고, 유효 핵전하가 비슷하거나 전자껍질 수가 다르면 전자껍질 수가 많을수록 반지름이 커진다(제시문 다).
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
전자껍질 수가 같으면 유효 핵전하(대략 원자번호로 판단)가 클수록 전자를 강하게 끌어당겨 반지름이 작아지고, 유효 핵전하가 비슷하거나 전자껍질 수가 다르면 전자껍질 수가 많을수록 반지름이 커진다(제시문 다).
- 유효 핵전하와 반비례하는 원자 반지름의 주기적 경향기본기출 1
기출 맥락에서 정리
유효 핵전하가 클수록 원자핵과 최외곽 전자 사이의 인력이 커져 원자 반지름은 작아진다. 따라서 같은 주기 내에서는 유효 핵전하가 증가함에 따라 원자 반지름이 점차 감소하고, 전자껍질 수가 늘어나는 주기 경계에서는 반대로 원자 반지름이 급격히 증가한다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
유효 핵전하가 클수록 원자핵과 최외곽 전자 사이의 인력이 커져 원자 반지름은 작아진다. 따라서 같은 주기 내에서는 유효 핵전하가 증가함에 따라 원자 반지름이 점차 감소하고, 전자껍질 수가 늘어나는 주기 경계에서는 반대로 원자 반지름이 급격히 증가한다.
- 유효 핵전하와 원자 반지름의 주기적 경향기본기출 1
기출 맥락에서 정리
같은 주기(2주기)의 N, O, F는 전자 껍질 수가 같지만 원자 번호가 증가할수록 양성자 수가 늘어 유효 핵전하가 커진다. 유효 핵전하가 클수록 핵이 최외각 전자를 더 강하게 끌어당겨 전자 구름이 수축하므로 원자 반지름은 N > O > F 순으로 작아진다.
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같은 주기(2주기)의 N, O, F는 전자 껍질 수가 같지만 원자 번호가 증가할수록 양성자 수가 늘어 유효 핵전하가 커진다. 유효 핵전하가 클수록 핵이 최외각 전자를 더 강하게 끌어당겨 전자 구름이 수축하므로 원자 반지름은 N > O > F 순으로 작아진다.
- 유효 핵전하와 원자번호의 관계기본기출 1
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같은 주기, 또는 전자 배치가 같은 경우 원자번호가 커질수록 양성자 수가 늘어 유효 핵전하가 커진다(제시문 [바]). 유효 핵전하가 클수록 전자를 강하게 끌어당겨 반지름은 작아지고 이온화 에너지는 커진다.
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- 유효 핵전하의 주기적 변화(같은 주기 내 증가, 전자껍질 수 증가 시 급격한 감소)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록 양성자가 하나씩 늘어 핵전하는 1만큼 커지지만, 새로 추가되는 원자가 전자는 서로를 완전히 가리지 못하므로(가려막기 효과가 작음) 유효 핵전하는 점차 증가한다. 반면 전자껍질 수가 2개에서 3개로 늘어나는 지점(주기 경계)에서는 가장 바깥 전자가 안쪽의 더 많은 전자에 의해 강하게 가려지므로 유효 핵전하가 급격히 감소한다.
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- 유효핵전하()기본기출 1
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전자가 실제로 느끼는 핵의 알짜 전하이며, (: 핵전하, : 가림 상수)로 근사해 원자가전자에 작용하는 인력의 세기를 나타낸다.
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- 주기적 성질 변화의 원인으로서 유효핵전하기본기출 1
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원자 반지름, 이온화 에너지, 전기음성도 등 원자의 성질이 주기에 따라 규칙적으로 변하는 근본 원인이 유효핵전하의 증감이라는 상위 원리.
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반지름·이온화 에너지·주기성
- 같은 족 내 전기음성도의 주기성과 수소 결합 형성 능력기본기출 1
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같은 16족에서 원자 번호가 커질수록(O→S→Se) 전기음성도는 작아지므로, H-S·H-Se 결합은 H-O 결합보다 극성이 작아 강한 수소 결합을 형성하지 못하고 분산력에 의존하는 약한 분자 간 인력만 갖는다.
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같은 16족에서 원자 번호가 커질수록(O→S→Se) 전기음성도는 작아지므로, H-S·H-Se 결합은 H-O 결합보다 극성이 작아 강한 수소 결합을 형성하지 못하고 분산력에 의존하는 약한 분자 간 인력만 갖는다.
- 등전자 이온의 반지름 경향기본기출 1
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비활성 기체보다 원자 번호가 작은 원소는 전자를 얻어 음이온이, 원자 번호가 큰 원소는 전자를 잃어 양이온이 되어 같은 전자 배치를 이루는데, 음이온은 원자보다 반지름이 커지고 양이온은 원자보다 반지름이 작아진다. 따라서 원자 반지름을 표시할 때 음이온이 되는 원소는 그래프의 이온 반지름보다 아래(작은 쪽)에, 양이온이 되는 원소는 위(큰 쪽)에 위치시켜야 한다.
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비활성 기체보다 원자 번호가 작은 원소는 전자를 얻어 음이온이, 원자 번호가 큰 원소는 전자를 잃어 양이온이 되어 같은 전자 배치를 이루는데, 음이온은 원자보다 반지름이 커지고 양이온은 원자보다 반지름이 작아진다. 따라서 원자 반지름을 표시할 때 음이온이 되는 원소는 그래프의 이온 반지름보다 아래(작은 쪽)에, 양이온이 되는 원소는 위(큰 쪽)에 위치시켜야 한다.
- 등전자 이온의 원자번호, 소속 주기 추론기본기출 1
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여러 이온이 동일한 전자배치(등전자)를 갖더라도 원래 원자의 원자번호는 서로 다르다. 전자를 잃어 그 배치에 도달한 원소(양이온)는 등전자 배치의 '고유' 원소보다 원자번호가 크고 전자껍질이 하나 더 많은 다음 주기에 속하며, 전자를 얻어 도달한 원소(음이온)는 원자번호가 더 작고 등전자 배치와 같은 주기에 속한다. 잃거나 얻은 전자 수(k, l 또는 m, n)가 많을수록 원자번호 차이도 커진다.
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여러 이온이 동일한 전자배치(등전자)를 갖더라도 원래 원자의 원자번호는 서로 다르다. 전자를 잃어 그 배치에 도달한 원소(양이온)는 등전자 배치의 '고유' 원소보다 원자번호가 크고 전자껍질이 하나 더 많은 다음 주기에 속하며, 전자를 얻어 도달한 원소(음이온)는 원자번호가 더 작고 등전자 배치와 같은 주기에 속한다. 잃거나 얻은 전자 수(k, l 또는 m, n)가 많을수록 원자번호 차이도 커진다.
- 등전자 이온의 이온 반지름 비교기본기출 1
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전자 수와 전자 껍질 수가 같은 등전자 이온들은 전자 간 반발력이나 가려막기 효과의 크기가 서로 같으므로, 원자번호(양성자 수)에 따른 유효 핵전하 차이만으로 이온 반지름의 크고 작음을 비교할 수 있다.
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전자 수와 전자 껍질 수가 같은 등전자 이온들은 전자 간 반발력이나 가려막기 효과의 크기가 서로 같으므로, 원자번호(양성자 수)에 따른 유효 핵전하 차이만으로 이온 반지름의 크고 작음을 비교할 수 있다.
- 등전자·순차 이온화 에너지심화기출 1
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전자 수가 같은(등전자) 이온과 원자를 비교할 때는 유효 핵전하(양성자 수)가 큰 쪽의 이온화 에너지가 더 크다. 같은 원소의 순차 이온화 에너지는 전자를 하나씩 뗄 때마다 남은 전자에 대한 유효 핵전하가 커지므로 항상 증가한다. Al+(등전자, 유효핵전하 큼) > Mg(안정한 3s2를 깨야 함) > Al(가장 바깥의 3p1을 뗌) 순서가 이 두 원리로 설명된다.
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전자 수가 같은(등전자) 이온과 원자를 비교할 때는 유효 핵전하(양성자 수)가 큰 쪽의 이온화 에너지가 더 크다. 같은 원소의 순차 이온화 에너지는 전자를 하나씩 뗄 때마다 남은 전자에 대한 유효 핵전하가 커지므로 항상 증가한다. Al+(등전자, 유효핵전하 큼) > Mg(안정한 3s2를 깨야 함) > Al(가장 바깥의 3p1을 뗌) 순서가 이 두 원리로 설명된다.
- 멘델레예프 주기율표의 발견 원리기본기출 1
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멘델레예프는 원소를 원자 질량 순서로 배열했을 때 화학적 성질에 주기성이 나타남을 발견하여 주기율표를 도식화했고, 이때 부여된 순서(원자 번호)가 후에 각 원소의 양성자 수와 같음이 확인되었다. 이 발견 방식(하나의 측정값으로 정렬했을 때 다른 측정값에서 규칙성이 드러나는지 확인)을 가상의 20개 원소 자료에 그대로 적용하는 것이 이 문항의 핵심 논리이다.
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멘델레예프는 원소를 원자 질량 순서로 배열했을 때 화학적 성질에 주기성이 나타남을 발견하여 주기율표를 도식화했고, 이때 부여된 순서(원자 번호)가 후에 각 원소의 양성자 수와 같음이 확인되었다. 이 발견 방식(하나의 측정값으로 정렬했을 때 다른 측정값에서 규칙성이 드러나는지 확인)을 가상의 20개 원소 자료에 그대로 적용하는 것이 이 문항의 핵심 논리이다.
- 순차 이온화 에너지심화기출 2
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원자에서 전자를 한 개씩 차례로 떼어낼 때 필요한 에너지로, 이미 양이온이 된 상태에서 추가로 전자를 떼어내야 하므로 처럼 항상 증가한다.
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원자에서 전자를 한 개씩 차례로 떼어낼 때 필요한 에너지로, 이미 양이온이 된 상태에서 추가로 전자를 떼어내야 하므로 처럼 항상 증가한다.
전자를 하나씩 떼어낼수록 전자 간 반발력 감소와 유효 핵전하 증가로 이온화 에너지가 커지며, 원자가 전자껍질을 모두 잃고 안쪽 전자껍질(전자 배치)로 넘어가는 순간 이온화 에너지가 급격히 커진다.
- 순차 이온화 에너지 자료를 통한 원자가전자 수 및 이온 전하 추론심화기출 1
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연속된 이온화 에너지 값 중 급격히 증가하는 구간의 위치로부터 원자가 잃기 쉬운 전자 수, 즉 안정한 양이온의 전하를 추론한다.
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연속된 이온화 에너지 값 중 급격히 증가하는 구간의 위치로부터 원자가 잃기 쉬운 전자 수, 즉 안정한 양이온의 전하를 추론한다.
- 순차 이온화 에너지와 전자 껍질 구조심화기출 1
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같은 전자 껍질(원자가전자)에서 전자를 하나씩 떼어낼 때는 전자 사이의 반발력 감소와 유효 핵전하 증가로 이온화 에너지가 점차 커지지만, 옥텟을 이룬 안쪽 전자 껍질의 전자를 떼어내는 순간부터는 이온화 에너지가 급격히 커진다(제시문 [사]).
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같은 전자 껍질(원자가전자)에서 전자를 하나씩 떼어낼 때는 전자 사이의 반발력 감소와 유효 핵전하 증가로 이온화 에너지가 점차 커지지만, 옥텟을 이룬 안쪽 전자 껍질의 전자를 떼어내는 순간부터는 이온화 에너지가 급격히 커진다(제시문 [사]).
- 순차적 이온화 에너지와 급격한 증가심화기출 1
기출 맥락에서 정리
원자가 전자를 모두 떼어낸 뒤 안쪽의 안정한 전자 배치에서 다음 전자를 떼어낼 때 이온화 에너지가 급격히 커지며, 원자가 전자가 1개인 원소(그래프에서 처음으로 양이온이 되는 원소)는 제2 이온화 에너지가 특히 크게 증가한다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
원자가 전자를 모두 떼어낸 뒤 안쪽의 안정한 전자 배치에서 다음 전자를 떼어낼 때 이온화 에너지가 급격히 커지며, 원자가 전자가 1개인 원소(그래프에서 처음으로 양이온이 되는 원소)는 제2 이온화 에너지가 특히 크게 증가한다.
- 순차적 이온화 에너지와 전자껍질 도약심화기출 1
기출 맥락에서 정리
같은 원자에서 전자를 하나씩 떼어낼수록 이온화 에너지는 커지며, 더 안쪽 전자껍질의 전자를 떼어낼 때는 값이 급격히 뛰어오르는데 이 도약 지점으로 원자가 전자 수를 알아낼 수 있다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
같은 원자에서 전자를 하나씩 떼어낼수록 이온화 에너지는 커지며, 더 안쪽 전자껍질의 전자를 떼어낼 때는 값이 급격히 뛰어오르는데 이 도약 지점으로 원자가 전자 수를 알아낼 수 있다.
- 알칼리 금속의 반응성과 이온화 에너지의 주기적 경향기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이온화 에너지는 기체 상태 원자에서 전자 1개를 떼어 내는 데 필요한 에너지이다. 알칼리 금속은 원자가 전자가 1개뿐이라 전자를 잃고 양이온이 되기 쉬우며, 같은 족에서 아래로 갈수록(Li→Na→K) 원자 반지름이 커져 이온화 에너지가 작아지므로 전자를 더 쉽게 잃어 물과의 반응성이 커진다.
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이온화 에너지는 기체 상태 원자에서 전자 1개를 떼어 내는 데 필요한 에너지이다. 알칼리 금속은 원자가 전자가 1개뿐이라 전자를 잃고 양이온이 되기 쉬우며, 같은 족에서 아래로 갈수록(Li→Na→K) 원자 반지름이 커져 이온화 에너지가 작아지므로 전자를 더 쉽게 잃어 물과의 반응성이 커진다.
- 양자수·쌓음 원리와 주기율의 재구성 · 스핀 4상태 가상 모형 (화-11)확장기출 1
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문항에서 정의한 스핀 4상태 가상 모형 (화-11)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 스핀 자기 양자수가 4가지(오비탈당 최대 전자 4개)로 바뀌면, 같은 쌓음 원리·파울리 배타 원리·훈트 규칙을 적용하더라도 각 부껍질의 수용 전자 수(1s:4, 2s:4, 2p:12)가 늘어나 주기의 길이(1주기 4개, 2주기 16개)와 족의 개수(부껍질당 전자 수만큼 세분화), 이온화 에너지가 감소하는 지점의 위치가 모두 현실과 달라진다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
스핀 자기 양자수가 4가지(오비탈당 최대 전자 4개)로 바뀌면, 같은 쌓음 원리·파울리 배타 원리·훈트 규칙을 적용하더라도 각 부껍질의 수용 전자 수(1s:4, 2s:4, 2p:12)가 늘어나 주기의 길이(1주기 4개, 2주기 16개)와 족의 개수(부껍질당 전자 수만큼 세분화), 이온화 에너지가 감소하는 지점의 위치가 모두 현실과 달라진다.
- 원자 반지름의 주기적 경향기본기출 1
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같은 족에서는 원자번호가 증가할수록 원자 반지름이 커지고, 같은 주기에서는 원자번호가 증가할수록 원자 반지름이 작아진다(제시문 [가]). A₂BXₙ에서 원자 크기가 X, B, A 순으로 커진다는 조건으로 세 원소의 상대적 위치를 좁히는 데 쓴다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
같은 족에서는 원자번호가 증가할수록 원자 반지름이 커지고, 같은 주기에서는 원자번호가 증가할수록 원자 반지름이 작아진다(제시문 [가]). A₂BXₙ에서 원자 크기가 X, B, A 순으로 커진다는 조건으로 세 원소의 상대적 위치를 좁히는 데 쓴다.
- 원자번호 증가에 따른 이온화 에너지의 전반적 증가 경향 · 2차원 가상 모형 (화-71)확장기출 1
기출 맥락에서 정리
문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-71)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 같은 주기에서 원자번호가 커질수록 유효 핵전하가 커져 전자를 떼어내기 어려워지므로 이온화 에너지는 전반적으로 증가한다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
같은 주기에서 원자번호가 커질수록 유효 핵전하가 커져 전자를 떼어내기 어려워지므로 이온화 에너지는 전반적으로 증가한다.
- 이온 반지름 변화기본기출 1
기출 맥락에서 정리
양이온은 전자를 잃어 전자 수가 줄면서 전자 간 반발이 감소하고 남은 전자가 핵에 더 강하게 끌리므로 반지름이 작아지며, 최외각 껍질의 전자를 모두 잃는 경우 껍질 수 자체도 줄어 반지름이 더 크게 작아진다. 음이온은 핵전하(양성자 수)는 그대로인데 전자 수만 늘어 전자 사이의 반발이 커지므로 반지름이 커진다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
양이온은 전자를 잃어 전자 수가 줄면서 전자 간 반발이 감소하고 남은 전자가 핵에 더 강하게 끌리므로 반지름이 작아지며, 최외각 껍질의 전자를 모두 잃는 경우 껍질 수 자체도 줄어 반지름이 더 크게 작아진다. 음이온은 핵전하(양성자 수)는 그대로인데 전자 수만 늘어 전자 사이의 반발이 커지므로 반지름이 커진다.
- 이온 반지름 비교에 따른 결합 거리(d) 비교기본기출 1
기출 맥락에서 정리
등전자 이온 반지름 비교(문항 i)의 원리를 확장하면 Mg²⁺은 Na⁺보다, O²⁻은 Cl⁻보다 반지름이 작다. 결합 거리 d는 두 이온 반지름의 합이므로, 같은 음이온 Cl⁻을 공유하는 NaCl과 MgCl₂에서는 d(MgCl₂)<d(NaCl)이고, 같은 양이온 Mg²⁺을 공유하는 MgCl₂와 MgO에서는 d(MgO)<d(MgCl₂)이어서 전체적으로 d(MgO)<d(MgCl₂)<d(NaCl)이 된다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
등전자 이온 반지름 비교(문항 i)의 원리를 확장하면 Mg²⁺은 Na⁺보다, O²⁻은 Cl⁻보다 반지름이 작다. 결합 거리 d는 두 이온 반지름의 합이므로, 같은 음이온 Cl⁻을 공유하는 NaCl과 MgCl₂에서는 d(MgCl₂)<d(NaCl)이고, 같은 양이온 Mg²⁺을 공유하는 MgCl₂와 MgO에서는 d(MgO)<d(MgCl₂)이어서 전체적으로 d(MgO)<d(MgCl₂)<d(NaCl)이 된다.
- 이온 반지름과 이온 사이 거리기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이온 사이 거리는 양이온과 음이온의 반지름 합으로 비교한다. 양이온은 같은 족(1족)에서 주기가 낮을수록(전자 껍질 수가 많을수록) 커지므로 C+가 가장 크다. 음이온은 (n+1)주기의 Y와 Z가 이온이 되면 둘 다 같은 주기 18족과 같은 전자 배치가 되는 등전자 이온이 되는데, 원자 번호가 작은 Y의 이온(Y2-)이 원자핵의 인력을 덜 받아 Z-보다 반지름이 크다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
이온 사이 거리는 양이온과 음이온의 반지름 합으로 비교한다. 양이온은 같은 족(1족)에서 주기가 낮을수록(전자 껍질 수가 많을수록) 커지므로 C+가 가장 크다. 음이온은 (n+1)주기의 Y와 Z가 이온이 되면 둘 다 같은 주기 18족과 같은 전자 배치가 되는 등전자 이온이 되는데, 원자 번호가 작은 Y의 이온(Y2-)이 원자핵의 인력을 덜 받아 Z-보다 반지름이 크다.
- 이온화 에너지 데이터로 원소 확정하기기본기출 1
기출 맥락에서 정리
도약 위치에서 구한 원자가 전자 수와 주어진 주기(3주기)를 결합하면 원소를 특정할 수 있고, 이를 바탕으로 바닥상태 전자배치를 표기한다.
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도약 위치에서 구한 원자가 전자 수와 주어진 주기(3주기)를 결합하면 원소를 특정할 수 있고, 이를 바탕으로 바닥상태 전자배치를 표기한다.
- 이온화 에너지와 전자 친화도 비교기본기출 1
기출 맥락에서 정리
()는 완전히 채워진 옥텟을 깨야 전자를 떼어낼 수 있어 이온화 에너지가 크고, ()의 전자 친화도는 옥텟을 완성하며 방출되는 에너지에 그쳐 그 절댓값이 의 이온화 에너지보다 작다.
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()는 완전히 채워진 옥텟을 깨야 전자를 떼어낼 수 있어 이온화 에너지가 크고, ()의 전자 친화도는 옥텟을 완성하며 방출되는 에너지에 그쳐 그 절댓값이 의 이온화 에너지보다 작다.
- 이온화 에너지와 전자 친화도를 이용한 에너지 기준점 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
에너지 0의 기준이 '중성 원자가 무한히 멀리 떨어진 상태'로 정의되어 있으므로, 이온(Na+, F-)이 무한히 멀리 떨어진 상태의 에너지를 구하려면 중성 원자를 이온으로 만드는 데 드는 에너지를 합산해야 한다. (마)에 따르면 Na의 이온화 에너지는 +496 kJ/mol(흡수), F의 전자 친화도는 328 kJ/mol(방출)이므로 두 과정을 더하면 496-328=+168 kJ/mol이다.
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에너지 0의 기준이 '중성 원자가 무한히 멀리 떨어진 상태'로 정의되어 있으므로, 이온(Na+, F-)이 무한히 멀리 떨어진 상태의 에너지를 구하려면 중성 원자를 이온으로 만드는 데 드는 에너지를 합산해야 한다. (마)에 따르면 Na의 이온화 에너지는 +496 kJ/mol(흡수), F의 전자 친화도는 328 kJ/mol(방출)이므로 두 과정을 더하면 496-328=+168 kJ/mol이다.
- 이온화 에너지와 파장의 비례 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전이의 빛에서 상수 를 비로 소거하면 바닥상태 이온화 에너지에 해당하는 파장은 이다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
전이의 빛에서 상수 를 비로 소거하면 바닥상태 이온화 에너지에 해당하는 파장은 이다.
- 이온화 에너지의 정의(바닥상태→바닥상태 전이)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
기체 상태 중성 1몰 원자가 바닥상태에서 전자 1개씩을 떼어 내어 1몰의 1가 양이온(그 역시 바닥상태)이 되는 데 필요한 최소 에너지가 이온화 에너지이다(제시문 라). 즉 출발이 바닥상태 원자이고 도착이 바닥상태 양이온인 경우에만 그 에너지 차가 곧 이온화 에너지와 같다.
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기체 상태 중성 1몰 원자가 바닥상태에서 전자 1개씩을 떼어 내어 1몰의 1가 양이온(그 역시 바닥상태)이 되는 데 필요한 최소 에너지가 이온화 에너지이다(제시문 라). 즉 출발이 바닥상태 원자이고 도착이 바닥상태 양이온인 경우에만 그 에너지 차가 곧 이온화 에너지와 같다.
- 이온화 에너지의 주기성기본기출 1
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제1 이온화 에너지는 같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록, 같은 족에서 위로 갈수록 커진다. 제시된 원소 중 n주기 17족 X가 가장 오른쪽 위, n+2주기 1족 C가 가장 왼쪽 아래에 있으므로 제1 이온화 에너지는 X가 최대, C가 최소이다.
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제1 이온화 에너지는 같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록, 같은 족에서 위로 갈수록 커진다. 제시된 원소 중 n주기 17족 X가 가장 오른쪽 위, n+2주기 1족 C가 가장 왼쪽 아래에 있으므로 제1 이온화 에너지는 X가 최대, C가 최소이다.
- 전자 껍질과 이온화 에너지 급증기본기출 1
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같은 전자 껍질 안에서 전자를 떼어낼수록 가려막기 효과가 줄어 유효 핵전하가 커지므로 이온화 에너지가 서서히 증가하지만, 전자 껍질 수가 줄어드는 지점(안쪽 껍질로 넘어갈 때)에서는 가려막기 효과가 급감하고 핵과의 거리도 가까워져 이온화 에너지가 급격히 증가한다.
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같은 전자 껍질 안에서 전자를 떼어낼수록 가려막기 효과가 줄어 유효 핵전하가 커지므로 이온화 에너지가 서서히 증가하지만, 전자 껍질 수가 줄어드는 지점(안쪽 껍질로 넘어갈 때)에서는 가려막기 효과가 급감하고 핵과의 거리도 가까워져 이온화 에너지가 급격히 증가한다.
- 전자배치 전이 지점에서 나타나는 이온화 에너지의 국소적 감소 · 2차원 가상 모형 (화-71)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-71)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. s 오비탈이 채워진 후 처음 p 오비탈에 전자가 들어가는 지점, 그리고 p 오비탈이 홀전자로 절반 채워진 후 반대 스핀 전자가 쌍을 이루기 시작하는 지점에서는 오비탈의 에너지 차이 또는 전자 간 반발력 때문에 이온화 에너지가 예외적으로 감소한다.
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s 오비탈이 채워진 후 처음 p 오비탈에 전자가 들어가는 지점, 그리고 p 오비탈이 홀전자로 절반 채워진 후 반대 스핀 전자가 쌍을 이루기 시작하는 지점에서는 오비탈의 에너지 차이 또는 전자 간 반발력 때문에 이온화 에너지가 예외적으로 감소한다.
- 할로겐의 주기적 성질기본기출 1
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같은 17족에서 원자 번호가 커질수록(F→I) 전자 껍질 수가 늘어 원자 반지름이 증가하고 전기음성도가 감소하여, 전자를 끌어당겨 환원되는 경향(산화력)이 약해진다.
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같은 17족에서 원자 번호가 커질수록(F→I) 전자 껍질 수가 늘어 원자 반지름이 증가하고 전기음성도가 감소하여, 전자를 끌어당겨 환원되는 경향(산화력)이 약해진다.
- 할로젠 원자의 원자 반지름 주기적 경향에 따른 H-X 결합 길이 비교기본기출 1
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같은 족에서 아래로 갈수록(F<Cl<Br) 원자 반지름이 커지므로 H-X 결합 길이도 H-F<H-Cl<H-Br 순으로 길어지고, kc02의 규칙에 의해 결합 에너지는 H-F>H-Cl>H-Br 순이 된다.
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같은 족에서 아래로 갈수록(F<Cl<Br) 원자 반지름이 커지므로 H-X 결합 길이도 H-F<H-Cl<H-Br 순으로 길어지고, kc02의 규칙에 의해 결합 에너지는 H-F>H-Cl>H-Br 순이 된다.
4화학 결합과 분자 구조
결합·루이스 구조·공명
- 루이스 전자점식기본기출 1
기초 보강
총 원자가전자 수에 이온 전하를 반영하고, 원자 연결·결합 전자쌍·비공유 전자쌍을 배치한다. 옥텟 규칙은 유용한 경향이지만 전자 부족 화합물·홀전자종·확장된 원자가껍질의 예외가 있다. 여러 공명식은 빠르게 교대하는 실재 구조가 아니라 하나의 전자 구조를 표현하는 기여식이다.
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원자가전자를 점으로 표시해 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍을 나타내는 표현법. NH4+는 N의 원자가전자 5개 + H 4개의 전자 4개 - 양전하 1개 = 8개(공유 전자쌍 4개, 고립 전자쌍 없음)이고, NaCl과 H2O도 각각 전자 이동/공유 과정을 점식으로 나타낼 수 있다.
- 계 내 원소 보존과 반응식의 결합·변형기본기출 1
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여러 반응이 연결된 계에서도 각 원소의 총량은 보존되므로, 개별 반응식을 목적에 맞게 더하거나 변형해 전체 계에 실제로 공급·소모되는 물질의 종류와 양을 재구성할 수 있다.
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여러 반응이 연결된 계에서도 각 원소의 총량은 보존되므로, 개별 반응식을 목적에 맞게 더하거나 변형해 전체 계에 실제로 공급·소모되는 물질의 종류와 양을 재구성할 수 있다.
- 공유 결합의 거리-에너지 곡선기본기출 1
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두 원자가 멀리서 가까워질 때 에너지는 인력에 의해 낮아지다가 결합 길이에서 최솟값(가장 안정)을 가지며, 그보다 더 가까워지면 핵간 반발과 전자구름 반발로 에너지가 급격히 상승하는 퍼텐셜 우물 모양을 이룬다. 우물의 깊이가 곧 결합 에너지이다.
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두 원자가 멀리서 가까워질 때 에너지는 인력에 의해 낮아지다가 결합 길이에서 최솟값(가장 안정)을 가지며, 그보다 더 가까워지면 핵간 반발과 전자구름 반발로 에너지가 급격히 상승하는 퍼텐셜 우물 모양을 이룬다. 우물의 깊이가 곧 결합 에너지이다.
- 공유·비공유 전자쌍의 반발 세기 차이기본기출 1
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전자쌍 사이의 반발 세기는 비공유쌍-비공유쌍 > 비공유쌍-공유쌍 > 공유쌍-공유쌍 순으로 크므로, 같은 사면체형 전자쌍 배열이라도 비공유 전자쌍이 많을수록 공유 전자쌍 사이의 결합각이 더 작아진다.
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전자쌍 사이의 반발 세기는 비공유쌍-비공유쌍 > 비공유쌍-공유쌍 > 공유쌍-공유쌍 순으로 크므로, 같은 사면체형 전자쌍 배열이라도 비공유 전자쌍이 많을수록 공유 전자쌍 사이의 결합각이 더 작아진다.
- 광중합(광경화)과 공유결합 형성에 의한 굳음기본기출 1
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빛은 입자(광자)로서의 성질을 가져 화학 반응을 개시할 수 있으므로, 액체 고분자에 레이저를 쪼이면 그 지점에서 사슬(또는 단량체) 사이에 새 공유결합이 형성되며 선택적으로 경화된다. 이는 제시문 [마]에서 가황 반응으로 고분자사슬 사이에 새 공유결합이 생기며 흐르던 고무가 탄력 있는 고체로 굳는 것과 같은 원리이다.
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빛은 입자(광자)로서의 성질을 가져 화학 반응을 개시할 수 있으므로, 액체 고분자에 레이저를 쪼이면 그 지점에서 사슬(또는 단량체) 사이에 새 공유결합이 형성되며 선택적으로 경화된다. 이는 제시문 [마]에서 가황 반응으로 고분자사슬 사이에 새 공유결합이 생기며 흐르던 고무가 탄력 있는 고체로 굳는 것과 같은 원리이다.
- 금속 결합과 공유 결합의 원리 차이(자유 전자 대 전자쌍 공유)기본기출 1
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공유 결합은 특정 두 원자 사이에 전자쌍이 국소적으로 공유되어 형성되는 결합이다. 반면 금속 결합에서는 가전자가 특정 원자에 속박되지 않고 금속 양이온들 사이를 자유롭게 이동하는 자유 전자로 존재하며, 이 자유 전자와 양이온 사이의 정전기적 인력에 의해 결합이 비국소적으로 유지된다.
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공유 결합은 특정 두 원자 사이에 전자쌍이 국소적으로 공유되어 형성되는 결합이다. 반면 금속 결합에서는 가전자가 특정 원자에 속박되지 않고 금속 양이온들 사이를 자유롭게 이동하는 자유 전자로 존재하며, 이 자유 전자와 양이온 사이의 정전기적 인력에 의해 결합이 비국소적으로 유지된다.
- 루이스 구조식 작성 규칙기본기출 1
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원자가전자를 원소 기호 주위에 점으로 나타내고, 옥텟을 만족하도록 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍을 배치한다(제시문 [마]). 탄산 이온의 루이스 구조식을 그리는 데 쓴다.
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원자가전자를 원소 기호 주위에 점으로 나타내고, 옥텟을 만족하도록 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍을 배치한다(제시문 [마]). 탄산 이온의 루이스 구조식을 그리는 데 쓴다.
- 루이스 구조식과 확장된 옥텟기본기출 1
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인산 H3PO4에서 중심 원자 P는 산소 4개와 결합(이중결합 1개, 단일결합 3개)해 총 5개의 결합 전자쌍을 가지므로 옥텟(4쌍)을 넘는 확장된 옥텟 구조를 이룬다. 원자가전자 수는 H 3×1 + P 5 + O 4×6 = 32개(16쌍)이다.
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인산 H3PO4에서 중심 원자 P는 산소 4개와 결합(이중결합 1개, 단일결합 3개)해 총 5개의 결합 전자쌍을 가지므로 옥텟(4쌍)을 넘는 확장된 옥텟 구조를 이룬다. 원자가전자 수는 H 3×1 + P 5 + O 4×6 = 32개(16쌍)이다.
- 루이스 구조에서 비공유 전자쌍 도출 (옥텟 규칙)기본기출 1
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메톡시아민 CH3ONH2에서 O는 C, N과 각각 단일 결합 1개씩(총 2개 결합)을 이루므로 비공유 전자쌍 2개를 가지고, N은 O와 단일 결합 1개, 두 H와 단일 결합 2개(총 3개 결합)를 이루므로 비공유 전자쌍 1개를 가진다. C와 H는 모든 원자가전자가 결합 전자쌍으로 채워져 비공유 전자쌍이 없다.
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메톡시아민 CH3ONH2에서 O는 C, N과 각각 단일 결합 1개씩(총 2개 결합)을 이루므로 비공유 전자쌍 2개를 가지고, N은 O와 단일 결합 1개, 두 H와 단일 결합 2개(총 3개 결합)를 이루므로 비공유 전자쌍 1개를 가진다. C와 H는 모든 원자가전자가 결합 전자쌍으로 채워져 비공유 전자쌍이 없다.
- 루이스 구조와 옥텟 규칙기본기출 1
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는 의 직선형 구조로, 탄소는 두 이중결합으로 8전자를 채우고 각 산소는 결합전자 4개와 고립전자쌍 2쌍(4전자)으로 옥텟을 만족한다.
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는 의 직선형 구조로, 탄소는 두 이중결합으로 8전자를 채우고 각 산소는 결합전자 4개와 고립전자쌍 2쌍(4전자)으로 옥텟을 만족한다.
- 루이스 구조의 옥텟과 결합 전자쌍 배분기본기출 1
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P는 원자가전자 5개를 가지므로 옥텟을 만족하려면 3개의 전자(1.5쌍의 결합 기여분에 해당)를 결합에 쓰고 나머지 2개(비공유 전자쌍 1개)를 남긴다. 처럼 이웃이 3개면 그 3개의 결합 전자가 서로 다른 이웃 3명에게 하나씩 배분되어 단일결합 3개(전체로는 개)가 되고, 처럼 이웃이 1개뿐이면 3개의 결합 전자가 그 한 상대에게 몰려 삼중결합 1개가 된다.
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P는 원자가전자 5개를 가지므로 옥텟을 만족하려면 3개의 전자(1.5쌍의 결합 기여분에 해당)를 결합에 쓰고 나머지 2개(비공유 전자쌍 1개)를 남긴다. 처럼 이웃이 3개면 그 3개의 결합 전자가 서로 다른 이웃 3명에게 하나씩 배분되어 단일결합 3개(전체로는 개)가 되고, 처럼 이웃이 1개뿐이면 3개의 결합 전자가 그 한 상대에게 몰려 삼중결합 1개가 된다.
- 루이스 전자점식과 배위결합(다이티브 결합)고급·탐구기출 1
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의 비공유 전자쌍이 옥텟을 채우지 못한 의 빈 오비탈에 들어가 배위결합을 이루어 를 형성한다.
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의 비공유 전자쌍이 옥텟을 채우지 못한 의 빈 오비탈에 들어가 배위결합을 이루어 를 형성한다.
- 부족한 전자 수만큼 결합을 형성하는 규칙 · 2차원 가상 모형 (화-3)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-3)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 섹스텟(6개)에서 모자라는 전자 수만큼 공유 결합(단일 또는 다중)을 형성해 채운다. 총 결합 차수의 합은 '6 - 원자가 전자 수'와 같고, 그만큼을 빼고 남는 자신의 전자는 비공유 전자쌍이 된다. 원자가 전자가 3개인 '마'는 항상 단일 결합 3개(비공유 전자쌍 0개)를, 4개인 '바'는 총 결합 차수 2(단일 결합 2개 또는 이중 결합 1개, 비공유 전자쌍 1개)를, 5개인 '사'는 총 결합 차수 1(단일 결합 1개, 비공유 전자쌍 2개)을 이룬다. 원자가 전자가 1~2개인 '다', '라'는 이 조건을 공유 결합만으로 만족시킬 수 없어(비공유 전자쌍 수가 음수가 됨) 대신 전자를 완전히 잃고 양이온이 된다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
섹스텟(6개)에서 모자라는 전자 수만큼 공유 결합(단일 또는 다중)을 형성해 채운다. 총 결합 차수의 합은 '6 - 원자가 전자 수'와 같고, 그만큼을 빼고 남는 자신의 전자는 비공유 전자쌍이 된다. 원자가 전자가 3개인 '마'는 항상 단일 결합 3개(비공유 전자쌍 0개)를, 4개인 '바'는 총 결합 차수 2(단일 결합 2개 또는 이중 결합 1개, 비공유 전자쌍 1개)를, 5개인 '사'는 총 결합 차수 1(단일 결합 1개, 비공유 전자쌍 2개)을 이룬다. 원자가 전자가 1~2개인 '다', '라'는 이 조건을 공유 결합만으로 만족시킬 수 없어(비공유 전자쌍 수가 음수가 됨) 대신 전자를 완전히 잃고 양이온이 된다.
- 약물-수용체 상보성과 비표적 결합확장기출 1
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약효는 약물의 삼차원 구조가 표적 수용체의 결합 부위와 상보적으로 맞아 결합할 때 나타난다. 체내에 구조가 비슷한 다른 수용체가 있거나 약물이 대사되어 변형된 물질이 다른 수용체에 결합하면, 그 수용체의 정상 기능이 교란되어 부작용이 생긴다.
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약효는 약물의 삼차원 구조가 표적 수용체의 결합 부위와 상보적으로 맞아 결합할 때 나타난다. 체내에 구조가 비슷한 다른 수용체가 있거나 약물이 대사되어 변형된 물질이 다른 수용체에 결합하면, 그 수용체의 정상 기능이 교란되어 부작용이 생긴다.
- 옥텟 규칙에 따른 루이스 전자점식 작성기본기출 1
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각 원자의 원자가전자 수(C 4개, N 5개, O 6개, H 2개 규칙 적용)에서 X-H 결합에 쓰인 전자를 제외한 나머지를 X-X 사이의 결합(단일·이중·삼중)과 비공유 전자쌍으로 배분해 옥텟(H는 2전자)을 만족시키면 루이스 구조가 완성된다. X당 H 결합 수가 늘어날수록 X-X 결합 차수는 낮아지고 남는 비공유 전자쌍 수는 늘어난다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
각 원자의 원자가전자 수(C 4개, N 5개, O 6개, H 2개 규칙 적용)에서 X-H 결합에 쓰인 전자를 제외한 나머지를 X-X 사이의 결합(단일·이중·삼중)과 비공유 전자쌍으로 배분해 옥텟(H는 2전자)을 만족시키면 루이스 구조가 완성된다. X당 H 결합 수가 늘어날수록 X-X 결합 차수는 낮아지고 남는 비공유 전자쌍 수는 늘어난다.
- 요소의 루이스 구조와 옥텟 규칙기본기출 1
기출 맥락에서 정리
요소 의 루이스 구조식을 옥텟 규칙에 맞게 완성하려면 O에 비공유 전자쌍 2쌍, 각 N에 비공유 전자쌍 1쌍을 추가해야 한다.
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요소 의 루이스 구조식을 옥텟 규칙에 맞게 완성하려면 O에 비공유 전자쌍 2쌍, 각 N에 비공유 전자쌍 1쌍을 추가해야 한다.
- 이온 결합 물질과 공유 결합 물질의 판별기본기출 1
기출 맥락에서 정리
제시된 8가지 물질(NaCl, SiH4, NaBr, HCl, CaO, HF, H2O, N2) 중 금속 양이온(Na, Ca)과 비금속 음이온(Cl, Br, O)이 정전기적 인력으로 결합한 NaCl, NaBr, CaO는 이온 결합 물질이고, 비금속 원소끼리 전자쌍을 공유하는 SiH4, HCl, HF, H2O, N2는 공유 결합 물질이다. 이 분류가 두 소문항 모두의 출발점이다(제시문 1, 문제).
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제시된 8가지 물질(NaCl, SiH4, NaBr, HCl, CaO, HF, H2O, N2) 중 금속 양이온(Na, Ca)과 비금속 음이온(Cl, Br, O)이 정전기적 인력으로 결합한 NaCl, NaBr, CaO는 이온 결합 물질이고, 비금속 원소끼리 전자쌍을 공유하는 SiH4, HCl, HF, H2O, N2는 공유 결합 물질이다. 이 분류가 두 소문항 모두의 출발점이다(제시문 1, 문제).
- 이온 결합 형성의 인력, 반발력 균형과 최소 에너지 안정 거리기본기출 1
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제시문 (나)의 그래프처럼 두 이온이 가까워질수록 인력으로 에너지가 감소하다가, 전자구름이 겹치는 거리 이하에서는 핵간 반발력으로 에너지가 다시 증가하여, 인력과 반발력이 균형을 이루는 지점(d₁)에서 에너지가 최소(E₁)가 되는 가장 안정한 결합 상태가 만들어진다는 이온 결합의 에너지 모형이다. 화학 1의 U=-kQ₁Q₂/d₁ 모형과 화학 2의 E=-α/d+β/d² 모형은 모두 이 골격 위에 세워진 서로 다른 수식화이다.
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제시문 (나)의 그래프처럼 두 이온이 가까워질수록 인력으로 에너지가 감소하다가, 전자구름이 겹치는 거리 이하에서는 핵간 반발력으로 에너지가 다시 증가하여, 인력과 반발력이 균형을 이루는 지점(d₁)에서 에너지가 최소(E₁)가 되는 가장 안정한 결합 상태가 만들어진다는 이온 결합의 에너지 모형이다. 화학 1의 U=-kQ₁Q₂/d₁ 모형과 화학 2의 E=-α/d+β/d² 모형은 모두 이 골격 위에 세워진 서로 다른 수식화이다.
- 이온 결합과 공유 결합의 구분기본기출 1
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NaCl은 Na → Na+ + e-, Cl + e- → Cl-처럼 전자가 완전히 이동해 옥텟을 만족한 이온 간 정전기적 인력으로 결합하고, H2O는 O와 H가 전자쌍을 공유해 O는 옥텟을, H는 듀엣을 만족시켜 결합한다.
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NaCl은 Na → Na+ + e-, Cl + e- → Cl-처럼 전자가 완전히 이동해 옥텟을 만족한 이온 간 정전기적 인력으로 결합하고, H2O는 O와 H가 전자쌍을 공유해 O는 옥텟을, H는 듀엣을 만족시켜 결합한다.
- 이온 결합의 위치 에너지 곡선(전하 간 인력·반발)기본기출 1
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반대 전하를 띤 두 이온이 가까워질수록 정전기적 인력으로 에너지가 감소하다가 평형 거리에서 최솟값이 되고, 더 가까워지면 전자 구름이 겹쳐 핵간 반발력이 커지므로 에너지가 급격히 증가한다. (라)에 따르면 Na+과 F- 사이의 평형 거리는 231 pm이다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
반대 전하를 띤 두 이온이 가까워질수록 정전기적 인력으로 에너지가 감소하다가 평형 거리에서 최솟값이 되고, 더 가까워지면 전자 구름이 겹쳐 핵간 반발력이 커지므로 에너지가 급격히 증가한다. (라)에 따르면 Na+과 F- 사이의 평형 거리는 231 pm이다.
- 이온결합기본기출 1
기출 맥락에서 정리
은 와 사이 정전기적 인력이 매우 강한 3차원 결정이라 세 물질 중 녹는점이 가장 높다(약 ).
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
은 와 사이 정전기적 인력이 매우 강한 3차원 결정이라 세 물질 중 녹는점이 가장 높다(약 ).
- 자유 라디칼과 옥텟 불충족기본기출 1
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산소 주위에는 전자가 7개뿐이라 옥텟(8개)을 채우지 못하고 홀전자가 남는다. 이 홀전자가 짝을 이룰 전자를 얻으려는 성질 때문에 OH는 다른 분자를 공격하는 자유 라디칼로서 불안정하고 반응성이 매우 크다.
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산소 주위에는 전자가 7개뿐이라 옥텟(8개)을 채우지 못하고 홀전자가 남는다. 이 홀전자가 짝을 이룰 전자를 얻으려는 성질 때문에 OH는 다른 분자를 공격하는 자유 라디칼로서 불안정하고 반응성이 매우 크다.
- 질소 삼중결합(N≡N)의 안정성기본기출 1
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N2의 N≡N 삼중결합 에너지는 약 945~950 kJ/mol로 Cl-Cl 단일결합(약 240 kJ/mol)이나 N-N 단일결합(약 160 kJ/mol), N=N 이중결합(약 420 kJ/mol)보다 훨씬 크다. 분해 반응에서 이 결합이 새로 생성될 때 매우 큰 에너지가 방출되어 반응을 발열로 만든다.
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N2의 N≡N 삼중결합 에너지는 약 945~950 kJ/mol로 Cl-Cl 단일결합(약 240 kJ/mol)이나 N-N 단일결합(약 160 kJ/mol), N=N 이중결합(약 420 kJ/mol)보다 훨씬 크다. 분해 반응에서 이 결합이 새로 생성될 때 매우 큰 에너지가 방출되어 반응을 발열로 만든다.
- 카복실레이트의 루이스 구조와 공명심화기출 1
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에서는 음전하와 이중 결합 성격이 두 산소에 비편재화되어 두 C-O 결합이 공명으로 등가이며, 형식전하는 산소 각 , 사면체 질소는 단일결합 3개에 형식전하 을 가진다.
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에서는 음전하와 이중 결합 성격이 두 산소에 비편재화되어 두 C-O 결합이 공명으로 등가이며, 형식전하는 산소 각 , 사면체 질소는 단일결합 3개에 형식전하 을 가진다.
- 탄소의 결합 방식 비교기본기출 1
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탄소는 원자가전자 4개로 총 4개의 결합을 형성한다. 다이아몬드의 탄소는 인접 탄소 4개와 단일결합해 정사면체 구조(메테인 CH4형)를 이루고, 흑연의 탄소는 인접 탄소 3개와 120도 각도의 평면결합을 이루는 방향족 구조(벤젠 C6H6형)를 이룬다.
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- 형식전하와 옥텟 규칙에 의한 공명 구조 안정성 비교심화기출 1
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형식전하가 모든 원자에서 0에 가까울수록 더 안정한 구조이며, 2주기 원소(N, O)는 결합 전자와 비공유 전자를 합쳐 8개를 넘는 배치를 가질 수 없다.
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형식전하가 모든 원자에서 0에 가까울수록 더 안정한 구조이며, 2주기 원소(N, O)는 결합 전자와 비공유 전자를 합쳐 8개를 넘는 배치를 가질 수 없다.
- 홀전자(라디칼) 분자의 루이스 전자점식기본기출 1
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NO는 원자가전자가 5+6=11개로 홀수이므로, 모든 원자가 옥텟을 만족하는 완전한 구조를 그릴 수 없고 항상 한 원자에 홀전자가 남는다.
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NO는 원자가전자가 5+6=11개로 홀수이므로, 모든 원자가 옥텟을 만족하는 완전한 구조를 그릴 수 없고 항상 한 원자에 홀전자가 남는다.
입체 구조와 극성
- 분자 극성과 쌍극자 모멘트심화기출 1
기초 보강
중성 분자의 극성은 전하 분포와 분자 기하를 함께 고려하며, 결합 쌍극자의 벡터 합이 유용한 근사이다. 같은 결합이 대칭 배치된다고 해서 모든 화학종을 중성 무극성 물질처럼 취급해서는 안 된다. NH₄⁺는 정사면체 대칭이어도 전체 전하 +1을 가진 이온이며, 중성 NH₃와 이온-용매 상호작용이 다르다.
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보완 설명 NH₄⁺는 정사면체 대칭을 가지지만 전체 전하 +1인 이온입니다. 결합 쌍극자의 대칭적 상쇄를 중성 무극성 분자와 동일한 성질로 해석하면 안 됩니다. NH₃와 비교할 때 분자 기하·전체 전하·이온-용매 상호작용을 구분하세요.
수정 전 원자료
중성 분자의 극성은 분자 구조와 결합 쌍극자의 벡터 합을 함께 고려하여 판단한다. NH3는 삼각뿔형의 중성 극성 분자이다. NH4+는 정사면체 대칭으로 네 N-H 결합 쌍극자가 상쇄되는 모형으로 설명할 수 있지만 전체 전하 +1을 가진 양이온이다. 따라서 이 결합 쌍극자 비교에서의 상쇄를 중성 무극성 분자와 같은 전기적·용매 상호작용으로 해석하지 않는다.
- 전자쌍 반발 이론(VSEPR)기본기출 2
기초 보강
중심 원자 주위 전자 영역 사이의 반발을 줄이는 배치로 전자 영역 기하를 예측하고, 원자 위치만으로 분자 기하를 정한다. 다중결합은 한 영역으로 세지만 반발 세기는 단일결합과 같다고 단정하지 않는다. 비공유 전자쌍이 있으면 전자 영역 기하와 분자 모양이 서로 달라질 수 있다.
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중심 원자 주위 전자쌍들은 서로의 반발력이 최소가 되는 위치에 배치되며, 이 배치가 분자의 기하 구조를 결정한다.
중심 원자 주위 전자쌍들이 서로 반발을 최소화하도록 배열되면서 분자의 구조가 결정되며, 와 는 중심 원자 주위 전자쌍이 4개로 모두 사면체형 전자쌍 배열을 갖는다.
- 의 선형 삼중결합 구조기본기출 1
기출 맥락에서 정리
원자 2개로만 이루어진 분자는 항상 선형이다. 인은 질소와 같은 15족 원소이므로 와 같은 논리로 의 루이스 구조는 이며, 삼중결합 1개와 각 원자의 비공유 전자쌍 1개씩을 갖는다.
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- 의 정사면체 구조기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전자쌍 반발 이론에 따라 각 P 원자는 이웃 3개와의 결합쌍 및 비공유전자쌍 1개(AX3E형 국소 구조)가 서로 최대한 멀어지도록 배열되며, 그 결과 전체는 네 P 원자가 정사면체 꼭짓점에 놓이고 여섯 변이 모두 단일결합인 구조를 이룬다. 다중결합은 없다.
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- 결합 극성과 분자 극성의 구분기본기출 1
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분자의 극성은 각 극성 결합의 쌍극자 벡터 합으로 정해진다. 굽은형인 는 비공유 전자쌍 때문에 쌍극자가 상쇄되지 않아 극성이지만, 정사면체 대칭인 는 결합은 극성이어도 벡터 합이 0이 되어 무극성이다.
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- 결합각 α, β의 크기 비교기본기출 1
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공유 전자쌍 4개로만 이루어진 탄소 중심의 결합각 α는 정사면체각인 약 109.5°에 가깝고, 비공유 전자쌍 1개를 포함한 질소 중심의 결합각 β는 이보다 좁은 약 107°이다. 따라서 α > β.
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- 결합각과 비공유 전자쌍의 반발기본기출 1
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의 결합각은 이다. 는 비공유 전자쌍과 공유 전자쌍 사이의 반발이 공유 전자쌍 사이의 반발보다 커서 결합각이 정사면체각 보다 약간 작다.
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- 결합의 극성과 전기음성도 차이기본기출 1
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는 같은 원소 사이의 결합()이라 전기음성도 차이가 0이므로 무극성 결합이고, 는 전기음성도 차이(N 3.0 > H 2.1)가 있어 극성 결합이다.
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는 같은 원소 사이의 결합()이라 전기음성도 차이가 0이므로 무극성 결합이고, 는 전기음성도 차이(N 3.0 > H 2.1)가 있어 극성 결합이다.
- 루이스 구조와 VSEPR(전자쌍 반발 이론)기본기출 1
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NH3는 중심 N에 결합 전자쌍 3개와 비공유 전자쌍 1개, 총 4개의 전자쌍이 있다. VSEPR 이론에 따라 전자쌍 4개는 반발을 최소화하도록 정사면체로 배열되고, 비공유 전자쌍을 제외한 원자 배열만 보면 분자 모양은 삼각뿔형(trigonal pyramidal)이 된다.
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- 루이스 전자점식과 옥텟 규칙에 따른 분자 구조 표현기본기출 1
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중심 원자와 주변 원자의 원자가전자를 배치하여 옥텟 규칙을 만족하는 루이스 전자점식을 그릴 수 있다.
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- 루이스 전자점식과 VSEPR기본기출 1
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중심 원자 주위의 결합 전자쌍과 비공유 전자쌍 사이의 반발을 최소화하는 방향으로 분자의 입체 구조가 정해진다. 는 결합쌍 3개, 비공유쌍 1개로 삼각뿔(피라미드)형이고, 의 비공유 전자쌍이 와 배위결합을 형성하면 결합쌍 4개만 남는 는 정사면체형이 된다.
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- 분자 구조로 원소 정체 추론기본기출 1
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1주기에서 이원자 분자를 만드는 원소는 H뿐이므로 X=H이고, 2주기에서 이원자 분자를 만드는 N, O, F 중 H와 결합해 삼각뿔형 YH3(전자쌍 반발 이론상 비공유 전자쌍 1개)를 만드는 것은 N뿐이므로 Y=N, YX3=NH3이다.
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- 분자 구조와 극성기본기출 1
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CH4는 대칭적인 정사면체 구조라 4개의 C-H 결합 쌍극자가 서로 상쇄되어 무극성이고, NH3는 비공유 전자쌍 때문에 비대칭적인 삼각뿔형 구조가 되어 N-H 결합 쌍극자가 상쇄되지 않고 남아 극성을 띤다.
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CH4는 대칭적인 정사면체 구조라 4개의 C-H 결합 쌍극자가 서로 상쇄되어 무극성이고, NH3는 비공유 전자쌍 때문에 비대칭적인 삼각뿔형 구조가 되어 N-H 결합 쌍극자가 상쇄되지 않고 남아 극성을 띤다.
- 분자 구조와 쌍극자 모멘트(극성)기본기출 1
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는 직선형이라 두 결합 쌍극자가 정반대 방향으로 상쇄되어 무극성이고, 는 굽은 구조라 쌍극자가 상쇄되지 않아 극성을 띤다.
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는 직선형이라 두 결합 쌍극자가 정반대 방향으로 상쇄되어 무극성이고, 는 굽은 구조라 쌍극자가 상쇄되지 않아 극성을 띤다.
- 분자 기하와 극성·무극성 판정기본기출 1
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평면 삼각형인 는 결합 쌍극자가 대칭적으로 상쇄되어 무극성이고, 삼각뿔인 는 쌍극자가 상쇄되지 않아 극성 분자이다.
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평면 삼각형인 는 결합 쌍극자가 대칭적으로 상쇄되어 무극성이고, 삼각뿔인 는 쌍극자가 상쇄되지 않아 극성 분자이다.
- 분자 쌍극자 모멘트의 벡터 합과 상쇄기본기출 1
기출 맥락에서 정리
분자 전체의 쌍극자 모멘트는 각 결합 쌍극자의 벡터 합이므로, 결합 쌍극자의 개수뿐 아니라 방향(대칭성)에 따라 서로 상쇄될 수 있다. 정사면체 구조에서 치환기가 대칭적으로 늘어날수록 상쇄가 커지고, 완전 대칭이면 합이 0이 되어 무극성이 된다.
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분자 전체의 쌍극자 모멘트는 각 결합 쌍극자의 벡터 합이므로, 결합 쌍극자의 개수뿐 아니라 방향(대칭성)에 따라 서로 상쇄될 수 있다. 정사면체 구조에서 치환기가 대칭적으로 늘어날수록 상쇄가 커지고, 완전 대칭이면 합이 0이 되어 무극성이 된다.
- 분자의 극성(쌍극자 모멘트)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
결합의 극성과 분자 구조의 대칭성으로 결정되며, 에테인은 대칭적, 비극성이고 에탄올은 비대칭적, 극성이다.
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결합의 극성과 분자 구조의 대칭성으로 결정되며, 에테인은 대칭적, 비극성이고 에탄올은 비대칭적, 극성이다.
- 분자의 쌍극자 모멘트는 분자 내 모든 결합 쌍극자 모멘트의 합(벡터 합)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
제시문 (나)의 정의대로 분자 전체의 쌍극자 모멘트는 분자 내 존재하는 모든 결합의 쌍극자 모멘트를 합한 것이다. 결합들이 대칭적으로 배치되어 방향이 서로 반대이고 크기가 같으면 상쇄되어 무극성이 될 수 있다(제시문 가의 선형 물 분자 가정, 파라-디클로로벤젠). 방향이 모두 같다고 가정하면 스칼라 덧셈으로 단순화된다(문제 2-2).
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제시문 (나)의 정의대로 분자 전체의 쌍극자 모멘트는 분자 내 존재하는 모든 결합의 쌍극자 모멘트를 합한 것이다. 결합들이 대칭적으로 배치되어 방향이 서로 반대이고 크기가 같으면 상쇄되어 무극성이 될 수 있다(제시문 가의 선형 물 분자 가정, 파라-디클로로벤젠). 방향이 모두 같다고 가정하면 스칼라 덧셈으로 단순화된다(문제 2-2).
- 비공유 전자쌍의 반발력과 결합각기본기출 1
기출 맥락에서 정리
비공유 전자쌍은 중심 원자 하나의 핵에만 끌리므로 두 원자핵에 끌리는 공유 전자쌍보다 더 넓은 공간을 차지해 반발력이 크다. 따라서 비공유 전자쌍이 많을수록 인접한 공유 전자쌍을 더 세게 밀어내 결합각(∠X-Y-X)이 작아진다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
비공유 전자쌍은 중심 원자 하나의 핵에만 끌리므로 두 원자핵에 끌리는 공유 전자쌍보다 더 넓은 공간을 차지해 반발력이 크다. 따라서 비공유 전자쌍이 많을수록 인접한 공유 전자쌍을 더 세게 밀어내 결합각(∠X-Y-X)이 작아진다.
- 쌍극자 모멘트 = 전하량 × 두 전하 사이의 거리기본기출 1
기출 맥락에서 정리
제시문 (나)에 따르면 극성 공유결합의 쌍극자 모멘트는 방향은 전기음성도가 큰 원자 쪽이고, 크기는 분리된 전하량과 두 전하 사이 거리(결합 길이)의 곱이다. 따라서 전기음성도 차이(전하량)가 작더라도 결합 길이가 충분히 길면 쌍극자 모멘트가 더 클 수 있다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
제시문 (나)에 따르면 극성 공유결합의 쌍극자 모멘트는 방향은 전기음성도가 큰 원자 쪽이고, 크기는 분리된 전하량과 두 전하 사이 거리(결합 길이)의 곱이다. 따라서 전기음성도 차이(전하량)가 작더라도 결합 길이가 충분히 길면 쌍극자 모멘트가 더 클 수 있다.
- 쌍극자 모멘트를 이용한 분자의 극성 판정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
각 결합의 쌍극자(전기 음성도 차이에 의한 δ+, δ-)를 벡터로 합산했을 때 0이 되는지 여부로 분자 전체의 극성/무극성을 판정한다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
각 결합의 쌍극자(전기 음성도 차이에 의한 δ+, δ-)를 벡터로 합산했을 때 0이 되는지 여부로 분자 전체의 극성/무극성을 판정한다.
- 쌍극자 모멘트와 벡터 합기본기출 1
기출 맥락에서 정리
쌍극자 모멘트는 분리된 전하량과 두 전하 사이 거리의 곱(μ=qr)이며 부분(+)에서 부분(-) 방향의 벡터로 나타난다. 분자 전체의 쌍극자 모멘트는 각 결합 쌍극자를 벡터로 합한 값이므로, 대칭적인 배열에서는 서로 상쇄되어 0(무극성)이 될 수 있다.
화-185 · 소문항 (1), (2) (준비 중)기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
쌍극자 모멘트는 분리된 전하량과 두 전하 사이 거리의 곱(μ=qr)이며 부분(+)에서 부분(-) 방향의 벡터로 나타난다. 분자 전체의 쌍극자 모멘트는 각 결합 쌍극자를 벡터로 합한 값이므로, 대칭적인 배열에서는 서로 상쇄되어 0(무극성)이 될 수 있다.
화-185 · 소문항 (1), (2) (준비 중)- 쌍극자 모멘트와 분자 구조 대칭성에 따른 극성 판단기본기출 1
기출 맥락에서 정리
쌍극자 모멘트는 전하량과 두 전하 사이 거리의 곱이며 방향은 양전하에서 음전하를 향한다(나). 정사면체 분자에서 네 치환기가 모두 동일하면(CF4) 결합 쌍극자가 대칭적으로 완전히 상쇄되어 무극성이 되고, 서로 다른 두 종류의 치환기가 있으면(CH2F2, CF2Cl2) 대칭이 깨져 알짜 쌍극자 모멘트가 생긴다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
쌍극자 모멘트는 전하량과 두 전하 사이 거리의 곱이며 방향은 양전하에서 음전하를 향한다(나). 정사면체 분자에서 네 치환기가 모두 동일하면(CF4) 결합 쌍극자가 대칭적으로 완전히 상쇄되어 무극성이 되고, 서로 다른 두 종류의 치환기가 있으면(CH2F2, CF2Cl2) 대칭이 깨져 알짜 쌍극자 모멘트가 생긴다.
- 쌍극자 모멘트의 벡터 합과 분자의 극성기본기출 1
기출 맥락에서 정리
는 선형 무극성 분자이고, 는 삼각뿔형이라 결합 쌍극자가 상쇄되지 않아 알짜 쌍극자 모멘트가 0이 아닌 극성 분자다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
는 선형 무극성 분자이고, 는 삼각뿔형이라 결합 쌍극자가 상쇄되지 않아 알짜 쌍극자 모멘트가 0이 아닌 극성 분자다.
- 전기 음성도의 정의와 극성 공유 결합기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전기 음성도는 공유 전자쌍을 끌어당기는 상대적인 힘의 크기이며, 두 원자 사이의 전기 음성도 차이가 클수록 결합의 극성(전자쌍의 치우침)이 커진다. (나)에 H 2.1, C 2.5, N 3.0, O 3.5, F 4.0, S 2.5, Cl 3.0의 값이 제시되어 있다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
전기 음성도는 공유 전자쌍을 끌어당기는 상대적인 힘의 크기이며, 두 원자 사이의 전기 음성도 차이가 클수록 결합의 극성(전자쌍의 치우침)이 커진다. (나)에 H 2.1, C 2.5, N 3.0, O 3.5, F 4.0, S 2.5, Cl 3.0의 값이 제시되어 있다.
- 전기음성도 차이에 의한 결합의 극성과 부분전하기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전기음성도는 원자가 공유전자쌍을 끌어당기는 능력의 척도이며, 플루오린(F)이 4.0으로 가장 크고 이를 기준으로 다른 원자의 전기음성도가 상대적으로 정해진다(문제에서 C=2.5, Cl=3.0으로 제시). 극성 공유결합에서는 전기음성도가 큰 원자 쪽으로 공유전자쌍이 치우쳐 그 원자는 부분음전하(δ-), 상대 원자는 부분양전하(δ+)를 띤다.
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전기음성도는 원자가 공유전자쌍을 끌어당기는 능력의 척도이며, 플루오린(F)이 4.0으로 가장 크고 이를 기준으로 다른 원자의 전기음성도가 상대적으로 정해진다(문제에서 C=2.5, Cl=3.0으로 제시). 극성 공유결합에서는 전기음성도가 큰 원자 쪽으로 공유전자쌍이 치우쳐 그 원자는 부분음전하(δ-), 상대 원자는 부분양전하(δ+)를 띤다.
- 전기음성도 차이와 결합의 극성기본기출 1
기출 맥락에서 정리
결합의 극성은 두 원자의 전기음성도 차이로 판단한다. 의 전기음성도가 로 줄면 결합의 전기음성도 차가 로 절반가량 줄어 결합의 쌍극자 모멘트, 즉 극성이 약해진다(의 전기음성도는 로 고정).
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
결합의 극성은 두 원자의 전기음성도 차이로 판단한다. 의 전기음성도가 로 줄면 결합의 전기음성도 차가 로 절반가량 줄어 결합의 쌍극자 모멘트, 즉 극성이 약해진다(의 전기음성도는 로 고정).
- 전기음성도 차이와 결합의 쌍극자 모멘트기본기출 1
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전기음성도는 순이므로 결합은 , 결합은 방향의 쌍극자를 가진다.
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전기음성도는 순이므로 결합은 , 결합은 방향의 쌍극자를 가진다.
- 전기음성도와 결합 극성기본기출 2
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전기음성도 차이로 , 결합은 각각 극성 결합이지만, 분자 전체의 극성 여부는 결합 극성이 아니라 분자의 기하 구조(대칭성)로 최종 결정된다.
기출 맥락 2개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
전기음성도 차이로 , 결합은 각각 극성 결합이지만, 분자 전체의 극성 여부는 결합 극성이 아니라 분자의 기하 구조(대칭성)로 최종 결정된다.
두 원자의 전기 음성도 차이가 클수록 공유 전자쌍의 치우침(결합 쌍극자)이 대체로 커지며, 전기 음성도가 큰 원자 쪽이 부분 음전하를 띤다.
- 전기음성도와 결합의 극성기본기출 2
기출 맥락에서 정리
결합한 두 원자의 전기음성도 차이가 크면 극성 결합이 되며, O-H 결합은 그 차이가 커서 강한 극성을 띤다.
화-105 · 소문항 2-2화-185 · 소문항 (1), (2) (준비 중)기출 맥락 2개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
결합한 두 원자의 전기음성도 차이가 크면 극성 결합이 되며, O-H 결합은 그 차이가 커서 강한 극성을 띤다.
원자마다 공유 전자쌍을 끌어당기는 힘인 전기음성도가 다르며, 그 차이가 클수록 결합에서 전자가 한쪽으로 치우쳐 부분 (+)·(-)전하를 갖는 극성 공유 결합이 된다.
화-185 · 소문항 (1), (2) (준비 중)- 전자쌍 반발 원리와 결합각 비교기본기출 1
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중심 원자를 둘러싼 전자 영역(공유 전자쌍 + 비공유 전자쌍)은 정전기적 반발을 최소화하도록 서로 최대한 멀리 배치된다. 비공유 전자쌍은 공유 전자쌍보다 더 넓게 퍼져 있어 인접한 결합을 더 세게 밀어내므로, 중심 원자의 비공유 전자쌍 수가 많을수록 그 원자가 이루는 결합각은 더 작아진다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
중심 원자를 둘러싼 전자 영역(공유 전자쌍 + 비공유 전자쌍)은 정전기적 반발을 최소화하도록 서로 최대한 멀리 배치된다. 비공유 전자쌍은 공유 전자쌍보다 더 넓게 퍼져 있어 인접한 결합을 더 세게 밀어내므로, 중심 원자의 비공유 전자쌍 수가 많을수록 그 원자가 이루는 결합각은 더 작아진다.
- 전자쌍 반발 이론(VSEPR)과 쌍극자 벡터합 · 2차원 가상 모형 (화-3)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-3)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 중심 원자 주위의 전자 영역(결합 영역 + 비공유 전자쌍) 수로 기본 골격을, 비공유 전자쌍의 추가 반발로 세부 각도를 정한다. 전자 영역이 3개(결합 2 + 비공유쌍 1)면 굽은(bent) 구조로 기준각 120˚보다 약간 작고, 전자 영역이 2개(비공유쌍 0)면 선형(180˚)이다. 분자 전체의 극성은 각 결합의 쌍극자를 벡터로 합해 판단하며, 대칭 중심이나 대칭축이 있어 정확히 상쇄되는 경우(예: 동일한 결합만으로 이루어진 대칭 배치)를 제외하면, 굽은 구조나 서로 다른 치환기가 섞인 구조는 일반적으로 쌍극자가 상쇄되지 않아 극성이다.
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중심 원자 주위의 전자 영역(결합 영역 + 비공유 전자쌍) 수로 기본 골격을, 비공유 전자쌍의 추가 반발로 세부 각도를 정한다. 전자 영역이 3개(결합 2 + 비공유쌍 1)면 굽은(bent) 구조로 기준각 120˚보다 약간 작고, 전자 영역이 2개(비공유쌍 0)면 선형(180˚)이다. 분자 전체의 극성은 각 결합의 쌍극자를 벡터로 합해 판단하며, 대칭 중심이나 대칭축이 있어 정확히 상쇄되는 경우(예: 동일한 결합만으로 이루어진 대칭 배치)를 제외하면, 굽은 구조나 서로 다른 치환기가 섞인 구조는 일반적으로 쌍극자가 상쇄되지 않아 극성이다.
- 전자쌍 반발 이론(VSEPR)에 따른 분자 구조기본기출 1
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중심 원자 주위 전자쌍(결합 전자쌍, 비공유 전자쌍)이 반발을 최소화하도록 배치된다. 비공유 전자쌍이 없는 CH4는 결합 전자쌍 4개가 대칭적으로 배치되는 정사면체(결합각 109.5°) 구조를, 비공유 전자쌍이 1개인 NH3는 비공유 전자쌍의 반발이 더 커 결합각이 좁아진 삼각뿔형(약 107°) 구조를 이룬다.
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중심 원자 주위 전자쌍(결합 전자쌍, 비공유 전자쌍)이 반발을 최소화하도록 배치된다. 비공유 전자쌍이 없는 CH4는 결합 전자쌍 4개가 대칭적으로 배치되는 정사면체(결합각 109.5°) 구조를, 비공유 전자쌍이 1개인 NH3는 비공유 전자쌍의 반발이 더 커 결합각이 좁아진 삼각뿔형(약 107°) 구조를 이룬다.
- 전자쌍 반발 이론(VSEPR)에 따른 분자 모양 추론기본기출 1
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중심 원자 주위 결합 전자쌍과 비공유 전자쌍 사이의 정전기적 반발을 근거로 분자의 입체 구조(대칭 여부)를 추론한다.
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중심 원자 주위 결합 전자쌍과 비공유 전자쌍 사이의 정전기적 반발을 근거로 분자의 입체 구조(대칭 여부)를 추론한다.
- 전자쌍 반발 이론과 결합각 비교기본기출 1
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제시문의 규칙(다중 결합은 단일 결합으로 취급)에 따라 C 주위 전자 영역은 3개여서 평면삼각형(α≈120°)이고, N 주위 전자 영역은 4개(결합 전자쌍 3, 비공유 전자쌍 1)여서 삼각뿔형(β≈107°)이다. 비공유 전자쌍의 반발이 더 크므로 α>β이다.
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제시문의 규칙(다중 결합은 단일 결합으로 취급)에 따라 C 주위 전자 영역은 3개여서 평면삼각형(α≈120°)이고, N 주위 전자 영역은 4개(결합 전자쌍 3, 비공유 전자쌍 1)여서 삼각뿔형(β≈107°)이다. 비공유 전자쌍의 반발이 더 크므로 α>β이다.
- 전자쌍 반발 이론과 분자 구조기본기출 2
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중심 원자 주위 전자쌍의 반발을 최소화하는 배열로 분자의 3차원 구조가 정해진다. 탄소에 원자 4개가 결합하면 정사면체, 중심 원자에 원자 2개와 비공유 전자쌍 2개가 있으면 굽은형(H2O, H2S), 원자 3개와 비공유 전자쌍 1개가 있으면 삼각뿔형(NH3)이 된다.
화-122 · 소문항 1-1, 1-2화-185 · 소문항 (1), (2) (준비 중)기출 맥락 2개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
중심 원자 주위 전자쌍의 반발을 최소화하는 배열로 분자의 3차원 구조가 정해진다. 탄소에 원자 4개가 결합하면 정사면체, 중심 원자에 원자 2개와 비공유 전자쌍 2개가 있으면 굽은형(H2O, H2S), 원자 3개와 비공유 전자쌍 1개가 있으면 삼각뿔형(NH3)이 된다.
중심 원자를 둘러싼 전자쌍들은 정전기적 반발을 최소화하도록 배열되며, 비공유 전자쌍을 제외한 이 배열이 분자의 3차원 구조(예: 정사면체, 굽은 형, 삼각뿔형)를 결정한다. 이 구조가 각 결합 쌍극자의 방향을 정해 분자 전체의 극성에 영향을 준다.
화-185 · 소문항 (1), (2) (준비 중)- 전자쌍 반발 이론과 분자 구조 예측기본기출 1
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전자쌍들은 서로 반발하여 가능한 한 멀리 떨어지려 하고, 비공유 전자쌍과 공유 전자쌍 사이의 반발이 공유 전자쌍 사이의 반발보다 크며, 다중결합은 단일결합처럼 1개의 전자 영역으로 취급한다(제시문 [다]). 이를 이용해 음이온의 분자 구조와 결합각을 예측하는 데 쓴다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
전자쌍들은 서로 반발하여 가능한 한 멀리 떨어지려 하고, 비공유 전자쌍과 공유 전자쌍 사이의 반발이 공유 전자쌍 사이의 반발보다 크며, 다중결합은 단일결합처럼 1개의 전자 영역으로 취급한다(제시문 [다]). 이를 이용해 음이온의 분자 구조와 결합각을 예측하는 데 쓴다.
- 전자쌍 반발 이론과 분자 기하기본기출 1
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는 중심 S에 비공유 전자쌍이 없어 전자 영역 3개가 평면삼각형으로 배치되고, 는 결합 전자 영역 3개와 비공유 전자쌍 1개를 가져 전자 영역이 사면체 방향, 분자 모양은 삼각뿔형이다.
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는 중심 S에 비공유 전자쌍이 없어 전자 영역 3개가 평면삼각형으로 배치되고, 는 결합 전자 영역 3개와 비공유 전자쌍 1개를 가져 전자 영역이 사면체 방향, 분자 모양은 삼각뿔형이다.
- 전자쌍 반발 이론과 분자(이온) 구조기본기출 1
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중심 원자 주위 공유 전자쌍이 3개, 비공유 전자쌍이 1개이면 삼각뿔형(, ), 공유 전자쌍이 4개, 비공유 전자쌍이 0개이면 정사면체형()이 된다. 이온도 중성 분자와 같은 방식으로 전자쌍 수를 센다.
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중심 원자 주위 공유 전자쌍이 3개, 비공유 전자쌍이 1개이면 삼각뿔형(, ), 공유 전자쌍이 4개, 비공유 전자쌍이 0개이면 정사면체형()이 된다. 이온도 중성 분자와 같은 방식으로 전자쌍 수를 센다.
- 전자쌍 반발 이론에 따른 분자(이온) 구조기본기출 1
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YX2, YX3+, YX4^2+는 모두 중심 원자 Y 주위의 총 전자쌍 수가 4개로 같아 전자쌍 배치의 기본 골격은 정사면체형이다. 다만 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍의 개수 조합이 각각 2:2, 3:1, 4:0으로 달라 실제 분자(이온) 구조와 결합각이 달라진다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
YX2, YX3+, YX4^2+는 모두 중심 원자 Y 주위의 총 전자쌍 수가 4개로 같아 전자쌍 배치의 기본 골격은 정사면체형이다. 다만 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍의 개수 조합이 각각 2:2, 3:1, 4:0으로 달라 실제 분자(이온) 구조와 결합각이 달라진다.
- 전자쌍 반발과 결합각 변화기본기출 1
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에서 주위 전자쌍이 3개에서 4개로 늘어 평면 삼각형에서 사면체로 바뀌며 각이 감소하고, 의 비공유 전자쌍이 결합쌍으로 바뀌어 반발 비대칭이 해소되면서 각은 증가한다.
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에서 주위 전자쌍이 3개에서 4개로 늘어 평면 삼각형에서 사면체로 바뀌며 각이 감소하고, 의 비공유 전자쌍이 결합쌍으로 바뀌어 반발 비대칭이 해소되면서 각은 증가한다.
- 정사각형·정사면체의 꼭짓점 간 거리 계산심화기출 1
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중심에서 꼭짓점까지 거리가 일 때, 꼭짓점 사이 거리 총합은 평면정사각형에서 (변 4개+대각선 2개), 정사면체에서 (모서리 6개, 을 벡터합=0 조건과 코사인 법칙으로 유도)이다.
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중심에서 꼭짓점까지 거리가 일 때, 꼭짓점 사이 거리 총합은 평면정사각형에서 (변 4개+대각선 2개), 정사면체에서 (모서리 6개, 을 벡터합=0 조건과 코사인 법칙으로 유도)이다.
- 정사면체 구조와 결합각기본기출 1
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중심 원자에 고립 전자쌍 없이 공유 전자쌍 4개만 있으면 CH4와 같은 정사면체 구조를 이루며 결합각은 약 109.5˚이다.
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중심 원자에 고립 전자쌍 없이 공유 전자쌍 4개만 있으면 CH4와 같은 정사면체 구조를 이루며 결합각은 약 109.5˚이다.
- 치환기 조합의 성격 차이에 따른 쌍극자 상쇄 정도 비교기본기출 1
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CH2F2는 C보다 전기 음성도가 작은 H(C-H 전기 음성도 차 0.4)와 C보다 훨씬 큰 F(C-F 전기 음성도 차 1.5)가 섞여 있어 두 결합 쌍극자가 서로 반대 성격으로 작용해 상쇄되지 않고 더 크게 더해진다. CF2Cl2는 F와 Cl 모두 C보다 전기 음성도가 커서(C-F 1.5, C-Cl 0.5) 같은 방향 성격의 쌍극자가 상당 부분 겹쳐 상쇄되므로 알짜 쌍극자가 CH2F2보다 작지만, 완전 대칭인 CF4보다는 크다.
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CH2F2는 C보다 전기 음성도가 작은 H(C-H 전기 음성도 차 0.4)와 C보다 훨씬 큰 F(C-F 전기 음성도 차 1.5)가 섞여 있어 두 결합 쌍극자가 서로 반대 성격으로 작용해 상쇄되지 않고 더 크게 더해진다. CF2Cl2는 F와 Cl 모두 C보다 전기 음성도가 커서(C-F 1.5, C-Cl 0.5) 같은 방향 성격의 쌍극자가 상당 부분 겹쳐 상쇄되므로 알짜 쌍극자가 CH2F2보다 작지만, 완전 대칭인 CF4보다는 크다.
- H2O·NH3 결합각 비교기본기출 1
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는 비공유 전자쌍 2개(굽은형), 는 비공유 전자쌍 1개(삼각뿔형)를 가지므로, 비공유쌍이 더 많은 의 H-O-H 결합각()이 의 H-N-H 결합각()보다 작다.
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는 비공유 전자쌍 2개(굽은형), 는 비공유 전자쌍 1개(삼각뿔형)를 가지므로, 비공유쌍이 더 많은 의 H-O-H 결합각()이 의 H-N-H 결합각()보다 작다.
- VSEPR 이론과 메테인의 구조기본기출 1
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결합 전자구름이 서로 반발하여 최대한 멀어지려 하므로 는 평면정사각형이 아니라 정사면체(결합각 약 ) 구조를 취한다.
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결합 전자구름이 서로 반발하여 최대한 멀어지려 하므로 는 평면정사각형이 아니라 정사면체(결합각 약 ) 구조를 취한다.
- VSEPR 이론과 분자 구조기본기출 1
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중심 원자 주위의 비공유 전자쌍과 결합 전자쌍의 배치로 분자 모양과 결합각을 예측하며, CO2는 중심 탄소에 비공유 전자쌍이 없어 결합각 180°의 직선형 구조를 가진다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
중심 원자 주위의 비공유 전자쌍과 결합 전자쌍의 배치로 분자 모양과 결합각을 예측하며, CO2는 중심 탄소에 비공유 전자쌍이 없어 결합각 180°의 직선형 구조를 가진다.
- VSEPR(전자쌍 반발 이론)과 분자 구조기본기출 1
기출 맥락에서 정리
는 중심 질소에 결합쌍 3개와 비공유 전자쌍 1개가 있어 삼각뿔형 구조를 갖는다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
는 중심 질소에 결합쌍 3개와 비공유 전자쌍 1개가 있어 삼각뿔형 구조를 갖는다.
- VSEPR(전자쌍 반발) 이론과 전자쌍 종류별 반발 세기기본기출 1
기출 맥락에서 정리
중심 원자 주위 전자쌍들은 반발력이 최소가 되도록 서로 최대한 멀리 배치된다. 전자쌍 사이 반발력의 크기는 비공유:비공유 > 비공유:공유 > 공유:공유 순이므로, 비공유 전자쌍이 있으면 인접한 공유 전자쌍들을 밀어내어 결합각이 좁아진다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
중심 원자 주위 전자쌍들은 반발력이 최소가 되도록 서로 최대한 멀리 배치된다. 전자쌍 사이 반발력의 크기는 비공유:비공유 > 비공유:공유 > 공유:공유 순이므로, 비공유 전자쌍이 있으면 인접한 공유 전자쌍들을 밀어내어 결합각이 좁아진다.
- VSEPR과 결합각 변화기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전자쌍 반발 이론에 따라 의 B는 결합 전자쌍 3개만 가져 평면 삼각형 , 의 N은 비공유 전자쌍 1개가 더해져 삼각뿔 가 되며, 에서는 B와 N 모두 전자쌍 4개로 사면체 를 이룬다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
전자쌍 반발 이론에 따라 의 B는 결합 전자쌍 3개만 가져 평면 삼각형 , 의 N은 비공유 전자쌍 1개가 더해져 삼각뿔 가 되며, 에서는 B와 N 모두 전자쌍 4개로 사면체 를 이룬다.
결합 모형과 에너지
- 결합 가능 방향 수와 차원 제약이 만드는 화학적 다양성 · 2차원 가상 모형 (화-3)확장기출 1
기출 맥락에서 정리
문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-3)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 탄소가 결합 4개를 만들어 사슬, 고리, 다중 결합의 복잡한 뼈대를 구성하듯, 이 세계에서는 '마'가 비공유 전자쌍 없이 정확히 3개의 결합을 만들어 사슬형이나 그물형 구조의 뼈대 역할을 한다. 다만 중심 원자가 만들 수 있는 결합 수 자체가 4보다 적고(최대 3), 2차원이라는 공간 제약으로 3차원에서 가능한 입체 배치(예: 정사면체형 이성질체)가 나올 수 없어, 실제 세계의 유기물보다 만들 수 있는 물질의 종류가 근본적으로 더 적다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
탄소가 결합 4개를 만들어 사슬, 고리, 다중 결합의 복잡한 뼈대를 구성하듯, 이 세계에서는 '마'가 비공유 전자쌍 없이 정확히 3개의 결합을 만들어 사슬형이나 그물형 구조의 뼈대 역할을 한다. 다만 중심 원자가 만들 수 있는 결합 수 자체가 4보다 적고(최대 3), 2차원이라는 공간 제약으로 3차원에서 가능한 입체 배치(예: 정사면체형 이성질체)가 나올 수 없어, 실제 세계의 유기물보다 만들 수 있는 물질의 종류가 근본적으로 더 적다.
- 결합 에너지와 분자 안정성기본기출 1
기출 맥락에서 정리
표에 주어진 평균 결합 에너지에서 C-C(348 kJ/mol)는 O-O(146 kJ/mol)보다 훨씬 커서 탄소 골격은 긴 사슬을 안정하게 유지하면서도, 화학 반응으로 끊고 다시 만들 수 있는 적절한 크기의 결합 에너지를 가져 생체 내 물질 전환에 적합하다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
표에 주어진 평균 결합 에너지에서 C-C(348 kJ/mol)는 O-O(146 kJ/mol)보다 훨씬 커서 탄소 골격은 긴 사슬을 안정하게 유지하면서도, 화학 반응으로 끊고 다시 만들 수 있는 적절한 크기의 결합 에너지를 가져 생체 내 물질 전환에 적합하다.
- 결합에너지와 분리 난이도기본기출 1
기출 맥락에서 정리
(502) > (407) > (287 kJ/mol) 순으로 결합이 강할수록 광석에서 금속과 산소를 떼어내는 데 더 많은 에너지가 필요하다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
(502) > (407) > (287 kJ/mol) 순으로 결합이 강할수록 광석에서 금속과 산소를 떼어내는 데 더 많은 에너지가 필요하다.
- 결합의 상대적 세기(결합 차수와 결합 에너지)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
다중 결합(이중·삼중)은 단일 결합보다 원자 사이 전자 밀도가 높아 일반적으로 결합 에너지가 크며, 결합에 관여하는 원자의 종류와 결합 차수에 따라 결합 에너지의 크기 순서가 달라진다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
다중 결합(이중·삼중)은 단일 결합보다 원자 사이 전자 밀도가 높아 일반적으로 결합 에너지가 크며, 결합에 관여하는 원자의 종류와 결합 차수에 따라 결합 에너지의 크기 순서가 달라진다.
- 공명 구조, 결합 차수와 결합 길이심화기출 1
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는 세 공명 구조를 가져 결합이 부분적인 이중결합 성질(평균 결합 차수 > 1)을 띠지만, 의 결합은 모두 단일결합(결합 차수 = 1)이다. 결합 차수가 작을수록 결합 길이가 길므로 의 결합 길이가 더 길다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
는 세 공명 구조를 가져 결합이 부분적인 이중결합 성질(평균 결합 차수 > 1)을 띠지만, 의 결합은 모두 단일결합(결합 차수 = 1)이다. 결합 차수가 작을수록 결합 길이가 길므로 의 결합 길이가 더 길다.
- 공유 결합의 위치 에너지 곡선과 결합 길이-결합 에너지 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
두 원자가 멀리 떨어져 인력이 없을 때 에너지는 0이고, 가까워질수록 인력으로 에너지가 감소하다가 평형 거리(결합 길이)에서 최솟값(그 크기가 결합 에너지)을 가지며, 더 가까워지면 반발력으로 에너지가 급격히 증가한다. (가)에 따르면 결합 길이가 짧을수록 결합 에너지는 커진다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
두 원자가 멀리 떨어져 인력이 없을 때 에너지는 0이고, 가까워질수록 인력으로 에너지가 감소하다가 평형 거리(결합 길이)에서 최솟값(그 크기가 결합 에너지)을 가지며, 더 가까워지면 반발력으로 에너지가 급격히 증가한다. (가)에 따르면 결합 길이가 짧을수록 결합 에너지는 커진다.
- 비편재화 결합과 혼성에 따른 탄소 골격 구조기본기출 1
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벤젠은 6개의 p오비탈 전자가 고리 전체에 비편재화되어 6개의 결합 길이와 세기가 모두 동등하며 단일·이중결합의 중간 성질(방향족성)을 갖는 반면, 사이클로헥센에는 국소화된 이중결합 1개와 나머지 단일결합이 뚜렷이 구분된다. 벤젠의 탄소는 혼성으로 결합각이 약 가 되어 평면 구조를 이루고, 사이클로헥세인의 탄소는 혼성으로 결합각이 약 가 되어야 하므로 고리가 뒤틀린 비평면(의자형) 입체 구조를 이룬다.
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벤젠은 6개의 p오비탈 전자가 고리 전체에 비편재화되어 6개의 결합 길이와 세기가 모두 동등하며 단일·이중결합의 중간 성질(방향족성)을 갖는 반면, 사이클로헥센에는 국소화된 이중결합 1개와 나머지 단일결합이 뚜렷이 구분된다. 벤젠의 탄소는 혼성으로 결합각이 약 가 되어 평면 구조를 이루고, 사이클로헥세인의 탄소는 혼성으로 결합각이 약 가 되어야 하므로 고리가 뒤틀린 비평면(의자형) 입체 구조를 이룬다.
- 삼중결합의 결합 에너지기본기출 1
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삼중결합은 결합 에너지가 약 946 kJ/mol로 매우 커서 끊기 어렵다.
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삼중결합은 결합 에너지가 약 946 kJ/mol로 매우 커서 끊기 어렵다.
- 이온 결합 세기와 쿨롱 법칙기본기출 1
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양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력은 두 이온의 전하 곱이 클수록, 이온 사이의 거리가 가까울수록 커진다. 는 보다 이온 반지름이 작아 주변 양이온과 더 가깝게 결합할 수 있다.
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양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력은 두 이온의 전하 곱이 클수록, 이온 사이의 거리가 가까울수록 커진다. 는 보다 이온 반지름이 작아 주변 양이온과 더 가깝게 결합할 수 있다.
5분자 간 힘과 응집상
분자 간 상호작용
- 분산력(런던 힘)기본기출 5
기초 보강
전자 분포의 순간적 요동과 이웃 입자의 유도 분극에서 생기는 인력이다. 편극 가능성, 입자 크기와 모양, 접촉 면적이 중요하다. 비슷한 계열에서는 전자 수 증가와 함께 커지는 경향이 있지만 분자량과 정확한 비례 관계로 일반화하지 않으며, 극성 분자에도 존재한다.
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전자의 치우침으로 생긴 순간 쌍극자가 이웃 분자에 유발 쌍극자를 만들며 작용하는 힘으로, 모든 분자에 공통으로 작용하며 분자량(원자량의 합)이 클수록 커진다.
무극성 분자에서 원자 반지름이 크고 전자 수가 많을수록 전자 구름이 쉽게 편극되어 분산력이 강해지며, 가 보다 끓는점이 높은 결정적 이유가 된다.
모든 분자에 작용하는 순간 쌍극자-유발 쌍극자 힘으로, 분자량(전자 수)이 클수록 전자구름이 커져 편극이 잘 일어나 더 강해진다. 무극성인 ()와 () 사이에는 분산력만 작용하며, 분자량이 더 큰 의 분산력이 더 커서 끓는점이 더 높다.
무극성 분자에서 전자의 순간적인 치우침(순간 쌍극자)이 이웃 분자에 유발 쌍극자를 만들어 작용하는 인력이다. 분자량(전자 수)이 클수록 전자구름이 커져 편극이 잘 일어나 분산력이 세지고, 분자량이 같은 이성질체 사이에서는 표면적이 넓을수록 분산력이 세다.
순간 쌍극자에 의한 약한 인력으로 모든 분자에 작용하며, 비극성 탄화수소에서는 분자 간 힘이 이것뿐이다.
- 분자 간 상호작용기본
기초 보강
분산력은 모든 원자·분자에 존재하며 영구 쌍극자, 수소 결합 등은 화학종과 구조에 따라 추가된다. 끓는점은 같은 외부 압력에서 비교하고 분자 크기·형태·접촉 면적을 함께 본다. ‘수소 결합 물질이면 어떤 분산력 물질보다 끓는점이 높다’ 같은 보편적 서열은 성립하지 않는다.
- 수소 결합기본기출 7
기초 보강
일반화학에서는 N·O·F에 결합한 H와 다른 전기음성 원자의 비공유 전자쌍 사이 상호작용을 대표적인 수소 결합으로 다룬다. 분자 내 결합과 분자 간 결합을 구분하고 주개·받개가 실제로 접근 가능한지 확인한다. 끓는점·용해도 비교에서는 수소 결합 유무만 아니라 분자 크기와 다른 상호작용도 함께 고려한다.
화-16 · 소문항 1-1화-31 · 소문항 2-1-2화-46 · 소문항 5-1화-84 · 소문항 1-1화-86 · 소문항 3-2-1, 3-2-2화-105 · 소문항 2-2화-185 · 소문항 (2) (준비 중)기출 맥락 7개 확인
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전기 음성도가 큰 에 결합한 와 이웃 분자의 사이에 작용하는 정전기적 인력으로, 분산력·쌍극자-쌍극자 힘보다 세다.
전기음성도가 크고 반지름이 작은 원자(O, N, F)에 결합한 H가 이웃 분자의 비공유 전자쌍과 강하게 끌리는 힘으로, 에서는 형성되지만 전기음성도가 낮고 반지름이 큰 S가 결합한 에서는 형성되지 않아 와 의 끓는점 차이를 만든다.
보완 설명 수소 결합이 존재한다고 모든 분산력 물질보다 상호작용이 강한 것은 아닙니다. 이 설명은 제시된 비교 물질의 범위에서 읽어야 하며, 일반적인 끓는점·녹는점 비교에는 분자 크기·형태·편극 가능성·결정 구조도 함께 고려해야 합니다.
수정 전 원자료
는 결합의 큰 전기음성도 차이로 분자 간 수소결합이 작용하며, 이는 분산력보다 강해 녹는점이 더 높다(약 ).
보완 설명 수소 결합이 존재한다고 모든 분산력 물질보다 상호작용이 강한 것은 아닙니다. 이 설명은 제시된 비교 물질의 범위에서 읽어야 하며, 일반적인 끓는점·녹는점 비교에는 분자 크기·형태·편극 가능성·결정 구조도 함께 고려해야 합니다.
수정 전 원자료
전기음성도가 매우 큰 , , 에 직접 결합한 와 이웃 분자의 , , 사이에 작용하는 강한 분자 간 인력으로, 분산력보다 훨씬 커 끓는점을 크게 높인다. 는 분자 간 수소결합을 하므로 세 분자 중 끓는점이 가장 높다.
전기음성도가 큰 O에 결합한 H가 이웃 물 분자의 고립 전자쌍과 형성하는 강한 분자 간 힘으로, 물의 특이한 성질(비열, 상변화 거동)의 원인이다.
F, O, N에 결합한 H가 인접 분자의 비공유 전자쌍과 형성하는 강한 인력으로, 분산력보다 훨씬 세다.
전기음성도가 크고 원자 크기가 작은 N, O, F에 결합한 H 원자와 이웃 분자의 N, O, F 원자 사이에 작용하는 매우 강한 쌍극자·쌍극자 힘으로, 일반적인 분자 간 힘보다 훨씬 강하다.
화-185 · 소문항 (2) (준비 중)- 구조 이성질체 간 분산력 비교(표면적 효과)기본기출 1
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분자량이 같은 무극성 이성질체 사이에서는 곧은 사슬 구조가 가지친 구조보다 분자 표면적이 넓어 분산력이 더 크다.
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분자량이 같은 무극성 이성질체 사이에서는 곧은 사슬 구조가 가지친 구조보다 분자 표면적이 넓어 분산력이 더 크다.
- 끓는점과 분자 간 힘의 세기기본기출 1
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끓는점은 분자 간 인력을 끊는 데 필요한 에너지를 반영하므로, 인력이 강할수록 끓는점이 높다.
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끓는점은 분자 간 인력을 끊는 데 필요한 에너지를 반영하므로, 인력이 강할수록 끓는점이 높다.
- 끓는점과 분자간 힘의 관계기본기출 1
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끓는점은 액체 상태의 분자를 서로 떼어 놓는 데 필요한 에너지에 대응하므로, 분자간 인력이 클수록 끓는점이 높다.
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끓는점은 액체 상태의 분자를 서로 떼어 놓는 데 필요한 에너지에 대응하므로, 분자간 인력이 클수록 끓는점이 높다.
- 끓는점과 분자간력의 관계기본기출 1
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끓는점은 분자 내부 결합의 세기가 아니라 분자 사이에 작용하는 힘(분산력, 쌍극자-쌍극자 힘, 수소결합)의 총합으로 결정되므로, 같은 종류의 힘만 작용할 때는 분자량(전자 수)이 클수록, 수소결합처럼 더 강한 힘이 추가되면 분자량과 무관하게 끓는점이 크게 높아질 수 있다.
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끓는점은 분자 내부 결합의 세기가 아니라 분자 사이에 작용하는 힘(분산력, 쌍극자-쌍극자 힘, 수소결합)의 총합으로 결정되므로, 같은 종류의 힘만 작용할 때는 분자량(전자 수)이 클수록, 수소결합처럼 더 강한 힘이 추가되면 분자량과 무관하게 끓는점이 크게 높아질 수 있다.
- 끓는점과 외부 압력기본기출 1
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액체의 증기압이 외부 압력과 같아지는 온도가 끓는점이다. 상평형 그림에서 압력 1 atm 수평선과 기화 곡선(O-C)이 만나는 온도가 100°C이며, 외부 압력이 이보다 낮아지면 그 교점의 온도도 100°C보다 낮아진다.
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액체의 증기압이 외부 압력과 같아지는 온도가 끓는점이다. 상평형 그림에서 압력 1 atm 수평선과 기화 곡선(O-C)이 만나는 온도가 100°C이며, 외부 압력이 이보다 낮아지면 그 교점의 온도도 100°C보다 낮아진다.
- 물 분자의 구조와 수소 결합기본기출 1
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물 분자는 중심 원자인 산소에 공유 전자쌍 2쌍과 비공유 전자쌍 2쌍이 있어 굽은 형 구조(결합각 약 )를 이루며 극성을 띠고, O-H 결합의 큰 전기음성도 차이로 분자 간 강한 수소 결합이 형성된다.
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물 분자는 중심 원자인 산소에 공유 전자쌍 2쌍과 비공유 전자쌍 2쌍이 있어 굽은 형 구조(결합각 약 )를 이루며 극성을 띠고, O-H 결합의 큰 전기음성도 차이로 분자 간 강한 수소 결합이 형성된다.
- 물의 밀도 이상과 수소결합기본기출 1
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물은 에서 밀도가 최대이며, 얼음이 될 때는 수소결합에 의한 정렬 구조 때문에 부피가 늘고 밀도가 오히려 작아진다.
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물은 에서 밀도가 최대이며, 얼음이 될 때는 수소결합에 의한 정렬 구조 때문에 부피가 늘고 밀도가 오히려 작아진다.
- 부탄 이성질체와 분산력기본기출 1
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직선형 노말부탄은 가지형 아이소부탄보다 분자 사이의 접촉 면적이 넓어 분산력이 강하고 끓는점이 높다.
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직선형 노말부탄은 가지형 아이소부탄보다 분자 사이의 접촉 면적이 넓어 분산력이 강하고 끓는점이 높다.
- 분산력과 분자 크기(편극성)기본기출 1
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무극성 분자 사이에도 순간 쌍극자에 의한 분산력이 작용하며, 전자 수가 많고 전자구름이 크게 퍼진 분자일수록 분산력이 강해진다.
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무극성 분자 사이에도 순간 쌍극자에 의한 분산력이 작용하며, 전자 수가 많고 전자구름이 크게 퍼진 분자일수록 분산력이 강해진다.
- 분산력과 분자 크기에 따른 끓는점 · 2차원 가상 모형 (화-3)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-3)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 무극성 분자나 단원자 입자의 끓는점은 전자 수(분자 크기)가 클수록 분산력이 강해져 함께 높아진다.
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무극성 분자나 단원자 입자의 끓는점은 전자 수(분자 크기)가 클수록 분산력이 강해져 함께 높아진다.
- 분산력과 분자량기본기출 1
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무극성 분자에서는 분자량(전자 수)이 클수록 순간 쌍극자에 의한 분산력이 커진다.
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무극성 분자에서는 분자량(전자 수)이 클수록 순간 쌍극자에 의한 분산력이 커진다.
- 분자 간 상호작용과 끓는점기본기출 2
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무극성 분자는 분산력(전자 수·분극률)이 클수록 끓는점이 높다(Cl2<Br2<I2). 같은 분자식이라도 원자 배열(cis/trans)에 따라 쌍극자 모멘트가 상쇄되는지 여부가 갈리며, 쌍극자-쌍극자 힘이 추가로 작용하는 극성 분자(cis형)가 무극성 이성질체(trans형)보다 끓는점이 높다.
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무극성 분자는 분산력(전자 수·분극률)이 클수록 끓는점이 높다(Cl2<Br2<I2). 같은 분자식이라도 원자 배열(cis/trans)에 따라 쌍극자 모멘트가 상쇄되는지 여부가 갈리며, 쌍극자-쌍극자 힘이 추가로 작용하는 극성 분자(cis형)가 무극성 이성질체(trans형)보다 끓는점이 높다.
극성인 는 쌍극자-쌍극자 힘이 추가로 작용하고, 원자번호가 큰 황을 포함해 전자 수가 많아 분산력도 더 커서 보다 끓는점이 높다.
- 분자 간 상호작용의 종류와 세기 비교기본기출 1
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쌍극자-쌍극자 힘(극성 분자의 영구 쌍극자 사이 인력), 분산력(무극성 분자에서도 나타나는 순간 쌍극자 사이 인력), 수소 결합(F, O, N에 결합한 H가 이웃 분자의 F, O, N과 이루는 강한 인력)의 세 가지가 대표적이며, 세기는 수소 결합 > 쌍극자-쌍극자 힘 > 분산력 순이다.
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쌍극자-쌍극자 힘(극성 분자의 영구 쌍극자 사이 인력), 분산력(무극성 분자에서도 나타나는 순간 쌍극자 사이 인력), 수소 결합(F, O, N에 결합한 H가 이웃 분자의 F, O, N과 이루는 강한 인력)의 세 가지가 대표적이며, 세기는 수소 결합 > 쌍극자-쌍극자 힘 > 분산력 순이다.
- 분자 간 수소 결합망기본기출 1
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메타와 파라 이성질체는 두 작용기 사이의 거리가 멀어 같은 분자 안에서 수소 결합을 형성하지 못하고, 대신 와 가 모두 이웃한 다른 분자들과 자유롭게 분자 사이 수소 결합망에 참여한다.
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메타와 파라 이성질체는 두 작용기 사이의 거리가 멀어 같은 분자 안에서 수소 결합을 형성하지 못하고, 대신 와 가 모두 이웃한 다른 분자들과 자유롭게 분자 사이 수소 결합망에 참여한다.
- 분자 간 인력과 끓는점기본기출 1
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분자 간 인력이 강할수록 액체 상태의 분자들을 떼어내는 데 더 많은 에너지가 필요하므로 끓는점이 높아진다. 분자의 쌍극자 모멘트 크기와 수소 결합 형성 여부가 이 인력의 세기를 좌우한다.
화-185 · 소문항 (2) (준비 중)기출 맥락 1개 확인
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분자 간 인력이 강할수록 액체 상태의 분자들을 떼어내는 데 더 많은 에너지가 필요하므로 끓는점이 높아진다. 분자의 쌍극자 모멘트 크기와 수소 결합 형성 여부가 이 인력의 세기를 좌우한다.
화-185 · 소문항 (2) (준비 중)- 분자 간 인력의 종류기본기출 1
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분산력(무극성 분자), 쌍극자-쌍극자 힘(극성 분자), 수소 결합(O, N, F와 H 사이)의 상대적 세기 차이가 끓는점을 결정한다.
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- 분자 간 힘(분산력·수소결합)의 역할기본기출 1
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비극성 약효 성분은 에탄올의 탄화수소 부분과 분산력으로, 물 분자와 에탄올의 는 수소결합으로 상호작용한다.
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비극성 약효 성분은 에탄올의 탄화수소 부분과 분산력으로, 물 분자와 에탄올의 는 수소결합으로 상호작용한다.
- 분자 간 힘(쌍극자모멘트·수소 결합)과 끓는점 차이를 이용한 분리기본기출 1
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무극성인 N2, H2는 분산력만 작용해 끓는점이 낮은 반면, 극성이고 수소 결합이 가능한 NH3는 분자 간 인력이 커서 끓는점이 훨씬 높으므로 냉각·압축으로 NH3만 액화시켜 분리할 수 있다.
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무극성인 N2, H2는 분산력만 작용해 끓는점이 낮은 반면, 극성이고 수소 결합이 가능한 NH3는 분자 간 인력이 커서 끓는점이 훨씬 높으므로 냉각·압축으로 NH3만 액화시켜 분리할 수 있다.
- 분자 간 힘과 끓는점기본기출 3
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분산력, 쌍극자-쌍극자 힘, 수소결합의 세기 차이가 분자의 끓는점을 결정한다. 끓는점은 액체 상태에서 분자 간 인력을 끊는 데 필요한 에너지에 대응하므로, 분자 간 힘이 강할수록 끓는점이 높다.
기출 맥락 3개 확인
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분산력, 쌍극자-쌍극자 힘, 수소결합의 세기 차이가 분자의 끓는점을 결정한다. 끓는점은 액체 상태에서 분자 간 인력을 끊는 데 필요한 에너지에 대응하므로, 분자 간 힘이 강할수록 끓는점이 높다.
무극성이고 대칭 구조인 CH4는 분산력만 작용하지만, 비대칭인 삼각뿔형 극성 분자 NH3는 쌍극자-쌍극자 힘에 더해 N-H 수소 결합까지 작용해 분자 간 인력이 훨씬 크므로 끓는점이 크게 높다.
CH4(분자량 16)와 NH3(분자량 17)는 분자량이 비슷하지만, 무극성인 CH4에는 분산력만 작용하는 반면 극성 분자인 NH3는 쌍극자-쌍극자 힘에 더해 N의 비공유 전자쌍과 다른 분자 N-H 사이의 수소 결합까지 형성한다. 분자 간 인력이 훨씬 강한 NH3의 끓는점이 CH4보다 크게 높다.
- 분자 간 힘의 위계에 따른 공유 결합 물질의 분류기본기출 1
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분자 간 힘은 수소 결합 > 쌍극자-쌍극자 힘 > 분산력 순으로 세지며, F나 O에 H가 직접 결합한 HF, H2O는 수소 결합을, 전기음성도 차이로 극성을 띠는 HCl은 쌍극자-쌍극자 힘을, 무극성인 SiH4와 N2는 분산력만을 주된 분자 간 힘으로 가진다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
분자 간 힘은 수소 결합 > 쌍극자-쌍극자 힘 > 분산력 순으로 세지며, F나 O에 H가 직접 결합한 HF, H2O는 수소 결합을, 전기음성도 차이로 극성을 띠는 HCl은 쌍극자-쌍극자 힘을, 무극성인 SiH4와 N2는 분산력만을 주된 분자 간 힘으로 가진다.
- 분자 간 힘의 종류와 상대적 세기 비교기본기출 1
기출 맥락에서 정리
수소 결합, 쌍극자-쌍극자 힘, 분산력의 세기 차이를 이해하고 작용기와 극성 여부에 따라 어떤 힘이 지배적인지 판단한다.
기출 맥락 1개 확인
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수소 결합, 쌍극자-쌍극자 힘, 분산력의 세기 차이를 이해하고 작용기와 극성 여부에 따라 어떤 힘이 지배적인지 판단한다.
- 분자 내 수소 결합기본기출 1
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오르토-하이드록시벤조산(살리실산)은 와 가 벤젠 고리에서 서로 이웃한 탄소에 있어 공간적으로 가깝다. 이 배치에서는 의 수소와 같은 분자 안에 있는 카보닐 산소의 비공유 전자쌍 사이에 고리형 분자 내 수소 결합이 형성된다.
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오르토-하이드록시벤조산(살리실산)은 와 가 벤젠 고리에서 서로 이웃한 탄소에 있어 공간적으로 가깝다. 이 배치에서는 의 수소와 같은 분자 안에 있는 카보닐 산소의 비공유 전자쌍 사이에 고리형 분자 내 수소 결합이 형성된다.
- 분자간 힘과 끓는점의 관계기본기출 2
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분자간 힘이 강할수록 끓는점이 높으며, 본 문제에서는 (메테인) (프로페인) (아세트알데하이드) (에탄올) 순이 된다.
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분자간 힘이 강할수록 끓는점이 높으며, 본 문제에서는 (메테인) (프로페인) (아세트알데하이드) (에탄올) 순이 된다.
분자간 힘이 클수록 액체 상태의 분자를 떼어 내는 데 더 큰 에너지가 필요하므로 끓는점이 높아진다. 무극성 사슬형 탄화수소에서는 분자량이 클수록, 분자량이 같은 이성질체 사이에서는 표면적(분자간 접촉 면적)이 넓을수록 끓는점이 높다.
- 분자간 힘의 종류와 세기기본기출 1
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분자간 힘은 분산력 < 쌍극자-쌍극자 힘 < 수소 결합 순으로 강해지며, 같은 종류의 힘이면 분자량(전자 수)이 클수록 분산력이 크다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
분자간 힘은 분산력 < 쌍극자-쌍극자 힘 < 수소 결합 순으로 강해지며, 같은 종류의 힘이면 분자량(전자 수)이 클수록 분산력이 크다.
- 분자간 힘의 종류와 세기 비교기본기출 1
기출 맥락에서 정리
분산력 쌍극자-쌍극자 힘 수소결합 순으로 세지며, 같은 종류의 힘이 작용할 경우 분자량이 클수록 분산력이 커진다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
분산력 쌍극자-쌍극자 힘 수소결합 순으로 세지며, 같은 종류의 힘이 작용할 경우 분자량이 클수록 분산력이 커진다.
- 분자량과 분산력의 상관기본기출 1
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전자 수(분자량)가 많을수록 순간 쌍극자가 잘 유도되어 분산력이 강해지고 끓는점이 높아진다.
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- 비공유 전자쌍에 의한 수소 결합 유사 인력과 그 이례적 효과 · 2차원 가상 모형 (화-3)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-3)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 중심 원자에 비공유 전자쌍이 있는 화합물(바, 사 화합물)은 2주기(중심 원자가 가장 작을 때)에서 분산력만으로는 설명되지 않는 훨씬 강한 방향성 인력(수소 결합과 유사)이 추가로 작용해 끓는점이 이례적으로 높아지고, 이 인력은 주기가 커지면 급격히 약해진다. 비공유 전자쌍이 없는 화합물(마 화합물)은 이런 이례 없이 분산력에 따라 단조롭게 끓는점이 증가한다. 이 방향성 인력은 고체 상태에서 분자를 특정 방향으로만 배열시켜 조밀하게 쌓이지 못하게 하므로, 물처럼 고체의 밀도가 액체보다 낮아지는 역전 현상을 일으킬 수 있다.
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- 수소 결합 주개와 받개기본기출 1
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메탄올의 -OH는 O-H 결합이 있어 수소 결합의 주개와 받개로 모두 작용하지만, 다이에틸 에터의 산소는 O-H 결합이 없어 비공유 전자쌍으로 받개 역할만 한다.
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- 수소 결합과 분자 간 인력, 끓는점기본기출 1
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N, O, F처럼 전기 음성도가 크고 원자 크기가 작은 원자에 결합한 H는 이웃 분자의 N, O, F와 강한 쌍극자-쌍극자 힘인 수소 결합을 형성한다. 분자 간 인력(쌍극자-쌍극자 힘, 수소 결합)이 강할수록 이를 끊는 데 더 많은 에너지가 필요해 끓는점이 높아진다.
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- 수소 결합의 조건기본기출 1
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전기음성도가 매우 큰 F, O, N에 직접 결합한 H가 이웃 분자의 F, O, N 원자와 이루는 상호작용으로, 세 상호작용 중 가장 강해 H2O, NH3 등의 끓는점·녹는점을 비정상적으로 높인다.
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- 수소결합과 DNA 염기쌍기본기출 1
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전기음성도가 큰 , , 에 직접 결합한 와 이웃 분자의 , , 사이에 작용하는 강한 인력이다. DNA 염기쌍에서는 아데닌-타이민(A-T) 사이에 2개, 구아닌-사이토신(G-C) 사이에 3개의 수소결합이 형성된다.
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- 쌍극자-쌍극자 힘기본기출 1
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극성 분자의 쌍극자와 이웃한 분자의 쌍극자 사이에 작용하는 정전기적 인력이다. 처럼 무극성으로 오인하기 쉬운 극성 분자에서 이 힘의 존재를 판별하는 것이 관건이다.
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- 얼음의 낮은 밀도와 부피 팽창(육각형 고리 구조)기본기출 1
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물이 얼 때 굽은 형 물 분자들이 수소 결합으로 맞물려 빈 공간이 많은 육각형 고리가 연결된 구조를 이루는 반면, 액체 물은 이 육각형 고리 일부가 깨져 분자가 더 촘촘하게 배열된다. 그 결과 얼음의 밀도가 물보다 작고, 같은 질량이 얼 때 부피는 커진다.
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- 염기쌍 수소결합 개수와 DNA 변성 온도(Tm)기본기출 1
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그림 2에서 G-C 쌍은 수소 결합 3개, A-T 쌍은 2개를 이룬다. G, C 함량이 높을수록 이중나선 전체의 수소 결합 총수가 늘어나 두 가닥을 분리하는 데 더 많은 에너지가 필요하므로 Tm이 증가한다.
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- 작용기에 따른 극성과 수소 결합 가능 여부기본기출 1
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에터()는 극성 결합을 포함해 쌍극자-쌍극자 힘은 작용하지만 나 결합이 없어 수소 결합을 하지 못한다. 알코올()과 아민()은 각각 , 결합으로 분자 간 수소 결합을 한다.
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- 전기음성도 차이에 따른 극성과 수소 결합기본기출 1
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, , 는 동일 원자 결합이거나 대칭 구조라 쌍극자가 상쇄되어 무극성이며 분산력만 작용하지만, 물은 전기음성도 차이가 크고 굽은 구조라 쌍극자가 상쇄되지 않아 강한 수소 결합을 형성한다.
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- 전기음성도와 분자 간 상호작용기본기출 1
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전기음성도는 O(4.0) > N(3.0) > C(2.5) > H(2.1) 순으로 차이가 있어 O-H, N-H 결합이 극성을 띠고 수소 결합을 형성하며, 이는 친수성·소수성, 용해도, 산화수 등 생체분자의 성질을 다양하게 만든다.
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- 전기음성도와 수소 결합 세기기본기출 1
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의 전기음성도가 보다 커서 결합의 수소 결합이 결합의 수소 결합보다 강하므로, 같은 탄소 수의 알코올이 아민보다 끓는점이 높다.
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- 지방산의 포화도와 분자간 힘기본기출 1
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탄소 사슬이 길수록 분자 간 접촉 면적이 넓어져 분산력이 커지므로 녹는점이 높아진다. 반대로 시스형 이중결합이 많을수록 사슬이 꺾여 분자들이 촘촘히 배열되지 못하므로 분산력이 약해지고 녹는점이 낮아진다.
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- 탄화수소 동족열의 끓는점 경향기본기출 1
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사슬이 길어질수록 분자량과 접촉 면적이 커져 분산력이 강해지고 끓는점이 규칙적으로 상승한다.
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- H2O와 HF의 수소 결합 세기 차이 및 무극성 분자의 분산력 비교기본기출 1
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H2O는 산소에 비공유 전자쌍 2개와 O-H 결합 2개가 있어 분자 하나당 평균적으로 더 많은 수소 결합을 형성할 수 있는 반면, HF는 F에 결합할 수 있는 H가 1개뿐이라 상대적으로 적은 수소 결합만 형성하므로 H2O의 끓는점이 HF보다 높다. 수소 결합이 없는 무극성 분자 SiH4, N2 사이에서는 분자량(전자 수)이 더 큰 SiH4의 분산력이 N2보다 커서 끓는점이 더 높다.
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H2O는 산소에 비공유 전자쌍 2개와 O-H 결합 2개가 있어 분자 하나당 평균적으로 더 많은 수소 결합을 형성할 수 있는 반면, HF는 F에 결합할 수 있는 H가 1개뿐이라 상대적으로 적은 수소 결합만 형성하므로 H2O의 끓는점이 HF보다 높다. 수소 결합이 없는 무극성 분자 SiH4, N2 사이에서는 분자량(전자 수)이 더 큰 SiH4의 분산력이 N2보다 커서 끓는점이 더 높다.
결정과 고체의 성질
- 격자 에너지와 이온 전하량의 관계기본기출 1
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제시문 (나)의 식 U=-kQ₁Q₂/d₁에서 두 이온의 전하는 부호가 반대이므로 Q₁Q₂<0이 되어 U는 항상 양수이며, 전하량 크기의 곱(|Q₁Q₂|)이 클수록 같은 거리에서 격자 에너지 U가 커진다. NaCl은 (+1,-1), MgCl₂는 (+2,-1), MgO는 (+2,-2)이므로 |Q₁Q₂|는 NaCl<MgCl₂<MgO 순으로 커진다.
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- 결정 분류(이온 결정·분자 결정)기본기출 1
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염화나트륨(NaCl)은 과 사이 이온 결합으로 형성된 이온 결정이고, 포도당()은 분자 간 상호작용(인력)으로 형성된 분자 결정이다.
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염화나트륨(NaCl)은 과 사이 이온 결합으로 형성된 이온 결정이고, 포도당()은 분자 간 상호작용(인력)으로 형성된 분자 결정이다.
- 결정성 고체의 분류기본기출 1
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얼음은 분자 결정, 석영(SiO2)은 원자(공유) 결정, NaCl은 이온 결정으로 분류된다.
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얼음은 분자 결정, 석영(SiO2)은 원자(공유) 결정, NaCl은 이온 결정으로 분류된다.
- 결정성 영역과 비결정성 영역의 공존(부분결정성 고분자)기본기출 1
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선형 고분자 사슬이 [그림 2]처럼 규칙적으로 접혀 정렬되면 결정성 영역을, 무질서하게 얽히면 비결정성 영역을 이루며, 하나의 시료 안에 두 영역이 함께 존재할 수 있다(부분결정성). PET는 사슬간 상호작용이 중간 정도라 완전한 결정도, 완전한 비결정도 아닌 부분결정성 고분자가 되며, 그 결정화 정도가 달라지면 [그림 3]의 열적 거동과 필름의 투명도가 함께 달라진다.
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선형 고분자 사슬이 [그림 2]처럼 규칙적으로 접혀 정렬되면 결정성 영역을, 무질서하게 얽히면 비결정성 영역을 이루며, 하나의 시료 안에 두 영역이 함께 존재할 수 있다(부분결정성). PET는 사슬간 상호작용이 중간 정도라 완전한 결정도, 완전한 비결정도 아닌 부분결정성 고분자가 되며, 그 결정화 정도가 달라지면 [그림 3]의 열적 거동과 필름의 투명도가 함께 달라진다.
- 고체 상태의 전기 전도성기본기출 1
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분자, 원자(공유), 이온 결정 모두 고체 상태에서는 자유롭게 이동할 수 있는 전자나 이온이 없으므로 전기가 통하지 않는다.
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분자, 원자(공유), 이온 결정 모두 고체 상태에서는 자유롭게 이동할 수 있는 전자나 이온이 없으므로 전기가 통하지 않는다.
- 다이아몬드 단위격자의 원자 수기본기출 1
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면심입방(FCC) 격자에 속하는 원자 개에 내부 사면체 자리 원자 4개를 더하면 단위격자당 총 8개이다.
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면심입방(FCC) 격자에 속하는 원자 개에 내부 사면체 자리 원자 4개를 더하면 단위격자당 총 8개이다.
- 단위세포 안 원자 수 세기로 화학양론 판단 · 2차원 가상 모형 (화-3)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-3)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 단위세포 그림에서 원의 크기가 실제 이온 반지름을 반영하지 않는다고 명시되어 있으면, 크기가 아니라 위치에 따른 공유 비율로 원자 수를 세어야 한다. 정사각형 단위세포의 모서리에 있는 원은 1/4만, 변의 중점에 있는 원은 1/2만 그 세포에 속한다. 이렇게 구한 두 성분의 개수 비를 전하 균형(양이온 전하 × 개수 = 음이온 전하 × 개수)과 대조해 어느 색이 어느 이온인지 판정한다.
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단위세포 그림에서 원의 크기가 실제 이온 반지름을 반영하지 않는다고 명시되어 있으면, 크기가 아니라 위치에 따른 공유 비율로 원자 수를 세어야 한다. 정사각형 단위세포의 모서리에 있는 원은 1/4만, 변의 중점에 있는 원은 1/2만 그 세포에 속한다. 이렇게 구한 두 성분의 개수 비를 전하 균형(양이온 전하 × 개수 = 음이온 전하 × 개수)과 대조해 어느 색이 어느 이온인지 판정한다.
- 동소체(allotrope)기본기출 1
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같은 원소로만 이루어졌으나 구조가 달라 성질이 다른 홑원소물질로, 산소 와 오존 , 흑연과 다이아몬드가 대표적인 예이다.
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같은 원소로만 이루어졌으나 구조가 달라 성질이 다른 홑원소물질로, 산소 와 오존 , 흑연과 다이아몬드가 대표적인 예이다.
- 물질의 구조와 물리·화학적 성질의 관계기본기출 1
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원자의 배열 방식과 결합의 차원성(사슬형·층상형·그물형 등)은 전기 전도성, 경도, 열전도도 등의 물성을 결정하고, 이 물성 차이가 소재로서의 구체적 응용 분야를 정한다.
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원자의 배열 방식과 결합의 차원성(사슬형·층상형·그물형 등)은 전기 전도성, 경도, 열전도도 등의 물성을 결정하고, 이 물성 차이가 소재로서의 구체적 응용 분야를 정한다.
- 미분과 부분분수분해를 이용한 함수 결정기본기출 1
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를 부분분수분해해 로 바꾼 뒤 적분하여 를 얻고, 도함수의 부호 변화로 극댓값의 위치를 찾은 뒤 주어진 최댓값 조건으로 적분상수 를 결정한다.
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를 부분분수분해해 로 바꾼 뒤 적분하여 를 얻고, 도함수의 부호 변화로 극댓값의 위치를 찾은 뒤 주어진 최댓값 조건으로 적분상수 를 결정한다.
- 반응식의 계수 결정과 정리기본기출 1
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분자식 의 탄소, 수소 수에 맞추어 생성물 계수를 정하고 산소 원자 수로 의 계수를 결정하며, 반응에 쓰이지 않고 남는 물질은 반응식에 남겨두지 않고 정수 계수로 정리한다.
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분자식 의 탄소, 수소 수에 맞추어 생성물 계수를 정하고 산소 원자 수로 의 계수를 결정하며, 반응에 쓰이지 않고 남는 물질은 반응식에 남겨두지 않고 정수 계수로 정리한다.
- 분산력(런던 힘)과 분자 결정기본기출 1
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는 무극성 분자이지만 전자 수(분자량)가 커서 순간 쌍극자-유발 쌍극자에 의한 분산력이 다른 할로겐 분자보다 강하며, 이 힘 때문에 분자들이 규칙적으로 배열되어 상온에서 결정성 고체(분자 결정)로 존재한다.
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는 무극성 분자이지만 전자 수(분자량)가 커서 순간 쌍극자-유발 쌍극자에 의한 분산력이 다른 할로겐 분자보다 강하며, 이 힘 때문에 분자들이 규칙적으로 배열되어 상온에서 결정성 고체(분자 결정)로 존재한다.
- 분자간 상호작용 세기 비교(분산력·쌍극자 힘·수소결합)와 고분자의 결정성기본기출 1
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분산력 < 쌍극자-쌍극자 힘 < 수소결합 순으로 분자간 상호작용이 강해진다. [그림 1]의 폴리스티렌(PS)은 무극성 탄화수소 사슬(벤젠 고리가 곁사슬로 붙어 있음)이라 사슬 간에 분산력만 작용해 셋 중 상호작용이 가장 약하고, 부피가 큰 곁사슬 때문에 규칙적으로 쌓이기 어려워 결정성도 가장 낮다. PET는 사슬에 에스터(-COO-) 결합을 포함해 쌍극자-쌍극자 힘이 작용하고 테레프탈산 단위의 벤젠 고리가 겹쳐 쌓이는 상호작용도 더해져 PS보다 상호작용과 결정성이 크다. 케블러는 사슬에 아마이드(-CONH-) 결합을 포함해 인접 사슬의 N-H와 C=O 사이에 수소결합이 형성되므로 세 고분자 중 상호작용과 결정성이 가장 크다.
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분산력 < 쌍극자-쌍극자 힘 < 수소결합 순으로 분자간 상호작용이 강해진다. [그림 1]의 폴리스티렌(PS)은 무극성 탄화수소 사슬(벤젠 고리가 곁사슬로 붙어 있음)이라 사슬 간에 분산력만 작용해 셋 중 상호작용이 가장 약하고, 부피가 큰 곁사슬 때문에 규칙적으로 쌓이기 어려워 결정성도 가장 낮다. PET는 사슬에 에스터(-COO-) 결합을 포함해 쌍극자-쌍극자 힘이 작용하고 테레프탈산 단위의 벤젠 고리가 겹쳐 쌓이는 상호작용도 더해져 PS보다 상호작용과 결정성이 크다. 케블러는 사슬에 아마이드(-CONH-) 결합을 포함해 인접 사슬의 N-H와 C=O 사이에 수소결합이 형성되므로 세 고분자 중 상호작용과 결정성이 가장 크다.
- 비편재화된 전자와 전기 전도성·띠 간격기본기출 1
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그래핀은 동일한 탄소 원자로 이루어져 전자가 전체 평면에 고르게 비편재화되어 전도성을 띠지만, 은 B와 N의 전기음성도 차이로 전자가 N 쪽에 치우쳐 국재화되고 띠 간격이 커져 부도체에 가깝다.
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그래핀은 동일한 탄소 원자로 이루어져 전자가 전체 평면에 고르게 비편재화되어 전도성을 띠지만, 은 B와 N의 전기음성도 차이로 전자가 N 쪽에 치우쳐 국재화되고 띠 간격이 커져 부도체에 가깝다.
- 원소분석법과 실험식·분자식 결정기본기출 1
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연소 생성물 중 H2O는 CaCl2에, CO2는 NaOH에 흡수시켜 그 질량 증가로부터 C·H·O의 몰비(실험식)를 구하고, 별도의 반응열 조건으로 실험식과 분자식의 배수 n을 확정한다.
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연소 생성물 중 H2O는 CaCl2에, CO2는 NaOH에 흡수시켜 그 질량 증가로부터 C·H·O의 몰비(실험식)를 구하고, 별도의 반응열 조건으로 실험식과 분자식의 배수 n을 확정한다.
- 육방정 벌집 격자의 화학량론과 넓이 계산심화기출 1
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정육각형 하나에 실제로 속하는 원자 수는 꼭짓점 원자를 3개의 육각형이 공유하는 비율()로 2개이며, 육각형 넓이 에 결합길이 를 대입하고 B-N 쌍의 몰수를 곱해 전체 면적을 구한다.
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정육각형 하나에 실제로 속하는 원자 수는 꼭짓점 원자를 3개의 육각형이 공유하는 비율()로 2개이며, 육각형 넓이 에 결합길이 를 대입하고 B-N 쌍의 몰수를 곱해 전체 면적을 구한다.
- 이온 결정과 그물형 공유 결정의 구분 · 2차원 가상 모형 (화-3)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-3)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 전자를 잃기 쉬운 원자(다, 라)와 얻기 쉬운 원자(파)가 정전기적 인력으로 이루는 고체는 이온 결정이고, 전자를 잃지도 얻지도 않는 한 원소(마)가 서로 공유 결합으로 사슬처럼 연결되어 이루는 고체는 그물형 공유 결정이다. 이온 결정은 격자 전체에 정전기적 인력이 작용해 고체로 존재하고, 공유 결정은 결합을 끊어야만 상태를 바꿀 수 있어 특히 단단하고 녹는점이 높으며 용매에 잘 녹지 않는다.
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전자를 잃기 쉬운 원자(다, 라)와 얻기 쉬운 원자(파)가 정전기적 인력으로 이루는 고체는 이온 결정이고, 전자를 잃지도 얻지도 않는 한 원소(마)가 서로 공유 결합으로 사슬처럼 연결되어 이루는 고체는 그물형 공유 결정이다. 이온 결정은 격자 전체에 정전기적 인력이 작용해 고체로 존재하고, 공유 결정은 결합을 끊어야만 상태를 바꿀 수 있어 특히 단단하고 녹는점이 높으며 용매에 잘 녹지 않는다.
- 이온 결정의 격자 에너지와 입자 간 인력기본기출 1
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1단계 (용질 입자 분리, 흡열)이 클수록 고체 내부에서 이온을 떼어내는 데 더 큰 에너지, 즉 더 강한 격자 에너지(정전기적 인력)가 필요하다는 뜻이다.
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1단계 (용질 입자 분리, 흡열)이 클수록 고체 내부에서 이온을 떼어내는 데 더 큰 에너지, 즉 더 강한 격자 에너지(정전기적 인력)가 필요하다는 뜻이다.
- 이온 결합 물질의 상태별 전기 전도성기본기출 1
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이온 결합 물질은 고체 상태에서는 이온이 결정 격자에 고정되어 전기 전도성이 없고, 액체(용융) 상태에서는 이온이 자유롭게 이동할 수 있어 전기 전도성을 나타낸다.
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이온 결합 물질은 고체 상태에서는 이온이 결정 격자에 고정되어 전기 전도성이 없고, 액체(용융) 상태에서는 이온이 자유롭게 이동할 수 있어 전기 전도성을 나타낸다.
- 이온 결합 물질의 화학식 결정기본기출 1
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이온 결합 물질은 전기적으로 중성이므로 양이온과 음이온의 전하 합이 0이 되는 가장 간단한 정수비로 화학식을 정한다. C+와 X-는 1:1로 결합해 CX, C+와 Y2-는 2:1로 결합해 C2Y가 된다(양이온을 앞에 쓴다).
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이온 결합 물질은 전기적으로 중성이므로 양이온과 음이온의 전하 합이 0이 되는 가장 간단한 정수비로 화학식을 정한다. C+와 X-는 1:1로 결합해 CX, C+와 Y2-는 2:1로 결합해 C2Y가 된다(양이온을 앞에 쓴다).
- 이온의 전하 분포와 격자 에너지기본기출 1
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이온 크기와 전하 크기가 같다고 가정해도, 홑원자 이온(Cl-)은 전하가 한 점에 집중된 반면 다원자 이온인 N3-([N=N=N]-)는 공명 구조로 음전하가 세 질소 원자에 비편재화되어 있어 유효 전하 밀도가 낮고 분극도가 크다. 이 때문에 Na+과의 정전기적 인력(격자 에너지)이 NaCl보다 작아진다.
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이온 크기와 전하 크기가 같다고 가정해도, 홑원자 이온(Cl-)은 전하가 한 점에 집중된 반면 다원자 이온인 N3-([N=N=N]-)는 공명 구조로 음전하가 세 질소 원자에 비편재화되어 있어 유효 전하 밀도가 낮고 분극도가 크다. 이 때문에 Na+과의 정전기적 인력(격자 에너지)이 NaCl보다 작아진다.
- 이중결합의 위치·형태(공액구조)가 분자 충전에 미치는 영향기본기출 1
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표1의 eleostearic acid(탄소수 18, 이중결합 3개, 녹는점 )는 이중결합 수가 같은 linolenic acid(녹는점 )보다 오히려 녹는점이 훨씬 높다. 구조식을 보면 세 이중결합이 사슬 중간에 몰려 있는 공액 구조이고 사슬의 꺾임도 linolenic acid만큼 크지 않게 그려져 있어, 이중결합의 개수뿐 아니라 위치와 형태(공액 여부)도 분자가 얼마나 촘촘히 쌓일 수 있는지를 결정함을 보여준다. 이 부분은 공식 해설에 명시되어 있지 않고 표의 구조식에서 직접 유도한 내용이다.
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표1의 eleostearic acid(탄소수 18, 이중결합 3개, 녹는점 )는 이중결합 수가 같은 linolenic acid(녹는점 )보다 오히려 녹는점이 훨씬 높다. 구조식을 보면 세 이중결합이 사슬 중간에 몰려 있는 공액 구조이고 사슬의 꺾임도 linolenic acid만큼 크지 않게 그려져 있어, 이중결합의 개수뿐 아니라 위치와 형태(공액 여부)도 분자가 얼마나 촘촘히 쌓일 수 있는지를 결정함을 보여준다. 이 부분은 공식 해설에 명시되어 있지 않고 표의 구조식에서 직접 유도한 내용이다.
- 질량을 원자의 몰수로, 다시 단위세포의 몰수로 환산하기기본기출 1
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주어진 원자량으로 질량을 원자의 몰수로 바꾸고, 이를 단위세포 1개당 원자 수로 나누면 단위세포의 몰수가 된다(리튬 56 g÷7 g/mol=8 mol의 원자, 8 mol÷2=4 mol의 단위세포; 알루미늄 54 g÷27 g/mol=2 mol의 원자, 2 mol÷4=0.5 mol의 단위세포).
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주어진 원자량으로 질량을 원자의 몰수로 바꾸고, 이를 단위세포 1개당 원자 수로 나누면 단위세포의 몰수가 된다(리튬 56 g÷7 g/mol=8 mol의 원자, 8 mol÷2=4 mol의 단위세포; 알루미늄 54 g÷27 g/mol=2 mol의 원자, 2 mol÷4=0.5 mol의 단위세포).
- 체심 입방 구조(BCC)와 면심 입방 구조(FCC)의 단위세포당 원자 수기본기출 1
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정육면체 단위세포에서 꼭짓점에 있는 원자는 1/8, 면의 중심에 있는 원자는 1/2, 몸체 중심에 있는 원자는 1만큼 그 단위세포에 속한다. 체심 입방 구조는 꼭짓점 8개×1/8 + 중심 1개×1 = 2개, 면심 입방 구조는 꼭짓점 8개×1/8 + 면 6개×1/2 = 4개의 원자가 한 단위세포에 속한다(그림 1).
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정육면체 단위세포에서 꼭짓점에 있는 원자는 1/8, 면의 중심에 있는 원자는 1/2, 몸체 중심에 있는 원자는 1만큼 그 단위세포에 속한다. 체심 입방 구조는 꼭짓점 8개×1/8 + 중심 1개×1 = 2개, 면심 입방 구조는 꼭짓점 8개×1/8 + 면 6개×1/2 = 4개의 원자가 한 단위세포에 속한다(그림 1).
- 체심 입방 구조(bcc)의 배위수고급·탐구기출 1
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체심 입방 구조는 단위 격자의 중심에 원자 1개, 여덟 꼭짓점에 원자가 있는 구조로, 중심 원자를 기준으로 가장 가까운 이웃 원자는 여덟 꼭짓점의 원자 8개이다. 따라서 원자 1개당 가장 가까운 이웃 원자의 수(배위수)는 8이다.
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체심 입방 구조는 단위 격자의 중심에 원자 1개, 여덟 꼭짓점에 원자가 있는 구조로, 중심 원자를 기준으로 가장 가까운 이웃 원자는 여덟 꼭짓점의 원자 8개이다. 따라서 원자 1개당 가장 가까운 이웃 원자의 수(배위수)는 8이다.
- 치환 반응 후 분리한 고체 혼합물의 질량 관계식기본기출 1
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치환 반응이 끝나기 전에 고체를 분리하면, 그 고체는 반응하지 않고 남은 금속과 새로 석출된 금속의 혼합물이다. 생성된 금속의 질량을 미지수로 놓고 (남은 금속 질량)+(생성된 금속 질량)=(전체 고체 질량) 식을 세워 미지수를 구한다.
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치환 반응이 끝나기 전에 고체를 분리하면, 그 고체는 반응하지 않고 남은 금속과 새로 석출된 금속의 혼합물이다. 생성된 금속의 질량을 미지수로 놓고 (남은 금속 질량)+(생성된 금속 질량)=(전체 고체 질량) 식을 세워 미지수를 구한다.
- 탄소 동소체기본기출 1
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같은 탄소 원소가 결합 방식의 차이로 다이아몬드(입체 그물 구조)와 흑연(평면 층상 구조)이라는 서로 다른 물성의 동소체로 나뉜다.
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같은 탄소 원소가 결합 방식의 차이로 다이아몬드(입체 그물 구조)와 흑연(평면 층상 구조)이라는 서로 다른 물성의 동소체로 나뉜다.
- 화학 결합의 종류에 따른 고체의 분류기본기출 1
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고체는 구성 입자를 묶는 결합(공유 결합의 그물형 구조, 분자성 결정, 금속 결합 등)의 종류와 배열 방식에 따라 분류되며, 같은 원소로 이루어져도 결합 구조가 다르면 성질이 다른 별개의 물질(동소체)이 된다.
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고체는 구성 입자를 묶는 결합(공유 결합의 그물형 구조, 분자성 결정, 금속 결합 등)의 종류와 배열 방식에 따라 분류되며, 같은 원소로 이루어져도 결합 구조가 다르면 성질이 다른 별개의 물질(동소체)이 된다.
- 화학 반응식 계수 결정(원자 수 보존)기본기출 1
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반응 전후 N, H, O 원자 수가 같도록 미지수 방정식을 세우면 [반응식 1] , [반응식 2] , [반응식 3] 이 되어 의 계수는 각각 , , 이다.
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- 화학 반응식의 계수 결정(원자 보존)기본기출 1
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반응 전후 각 원소의 원자 수가 같아야 한다는 원자 보존의 원리에 따라 aA2+bBC→cB2+dA2C의 미지 계수 a, b, c, d를 정한다.
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액체·표면과 분자 집합
- 구-막대 모형의 R1/R2 비율과 자기조립체의 곡률기본기출 1
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구 반지름(R2)에 대한 막대 반지름(R1)의 비율(R1/R2)에 따라 동일 분자들이 만들 수 있는 안정된 입체 구조(곡률)가 달라진다.
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- 구-막대 분자 모형의 구조적 가정확장기출 1
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구가 실린더형 막대에 단단히 연결된 모형이며, 구-구끼리, 막대-막대끼리 인력이 존재한다고 가정한다.
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구가 실린더형 막대에 단단히 연결된 모형이며, 구-구끼리, 막대-막대끼리 인력이 존재한다고 가정한다.
- 모세관 현상기본기출 1
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녹은 액체 왁스는 왁스와 심지 사이의 부착력이 왁스 분자 간 응집력보다 커서 가느다란 심지를 따라 위로 이동하며 연소 지점에 연료를 지속 공급한다.
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녹은 액체 왁스는 왁스와 심지 사이의 부착력이 왁스 분자 간 응집력보다 커서 가느다란 심지를 따라 위로 이동하며 연소 지점에 연료를 지속 공급한다.
- 비누 분자의 마이셀(구형 분자 집합체) 형성과 유화작용기본기출 1
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비누의 친유성기가 기름때 속으로 녹아들어가고 비누 분자로 둘러싸이며 쪼개져, 바깥이 친수성기로 감싸인 구형 분자 집합체가 되어 물에 녹아 나온다.
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비누의 친유성기가 기름때 속으로 녹아들어가고 비누 분자로 둘러싸이며 쪼개져, 바깥이 친수성기로 감싸인 구형 분자 집합체가 되어 물에 녹아 나온다.
- 양친매성(친수성-친유성) 분자의 머리-꼬리 구조기본기출 1
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계면활성제, 비누, 인지질은 물과 친한 친수성기(머리)에 기름과 친한 친유성기(사슬 모양 꼬리)가 한 분자 내에서 연결된 구조를 공통으로 가진다.
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계면활성제, 비누, 인지질은 물과 친한 친수성기(머리)에 기름과 친한 친유성기(사슬 모양 꼬리)가 한 분자 내에서 연결된 구조를 공통으로 가진다.
- 에탄올의 양친매성 구조기본기출 1
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은 극성인 기와 비극성인 탄화수소(에틸) 사슬을 함께 지닌 양친매성(amphiphilic) 분자여서 물과도, 비극성 물질과도 상호작용할 수 있다. ('양쪽성'은 산·염기로 모두 작용한다는 뜻이라 여기서는 부적절한 용어이므로 '양친매성'으로 쓴다.)
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은 극성인 기와 비극성인 탄화수소(에틸) 사슬을 함께 지닌 양친매성(amphiphilic) 분자여서 물과도, 비극성 물질과도 상호작용할 수 있다. ('양쪽성'은 산·염기로 모두 작용한다는 뜻이라 여기서는 부적절한 용어이므로 '양친매성'으로 쓴다.)
- 인지질 이중층과 유동 모자이크 모형기본기출 1
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인지질이 두 층으로 배열된 이중층에 구형 단백질이 모자이크 모양으로 박혀 움직이는 구조가 세포막이며, 인지질은 친수성 인산기와 두 개의 긴 친유성 탄화수소 사슬을 가진다.
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인지질이 두 층으로 배열된 이중층에 구형 단백질이 모자이크 모양으로 박혀 움직이는 구조가 세포막이며, 인지질은 친수성 인산기와 두 개의 긴 친유성 탄화수소 사슬을 가진다.
- 친수성 작용기와 소수성 탄화수소 부분의 비중기본기출 1
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분자 안에서 친수성 작용기(-OH, -O-)의 영향이 크고 소수성 탄화수소 부분이 작을수록 물에 대한 용해도가 커진다.
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분자 안에서 친수성 작용기(-OH, -O-)의 영향이 크고 소수성 탄화수소 부분이 작을수록 물에 대한 용해도가 커진다.
- 표면장력과 분자간 힘기본기출 1
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표면장력은 액체 표면이 표면적을 최소화하려는 경향이며, 분자간 인력(수소 결합 등)이 강할수록 표면장력이 커진다.
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표면장력은 액체 표면이 표면적을 최소화하려는 경향이며, 분자간 인력(수소 결합 등)이 강할수록 표면장력이 커진다.
6기체의 성질과 분자 운동
기체 법칙과 상태 방정식
- 이상 기체 방정식기본기출 10
기초 보강
PV=nRT에서 압력은 절대압력, 온도는 켈빈이며 R과 단위를 맞춘다. 입자 부피와 입자 간 상호작용을 무시하는 모형으로, 대체로 낮은 밀도와 응축점에서 충분히 떨어진 조건에서 잘 맞는다. 반응·응축·누출로 기체 몰수가 변하면 이를 먼저 계산한다.
화-13 · 소문항 1-3화-47 · 소문항 6-1화-50 · 소문항 3-1화-87 · 소문항 4-1화-107 · 소문항 4-2화-113 · 소문항 2-1-1, 2-1-2화-121 · 소문항 2-1, 2-2, 2-3화-123 · 소문항 2-1, 2-2화-174 · 소문항 4-2, 4-3화-186 · 소문항 (1), (2) (준비 중)기출 맥락 10개 확인
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부피와 온도가 일정하면 압력은 몰수에 비례한다(P∝n). 같은 용기, 같은 온도에서는 몰수의 비가 곧 압력의 비가 된다.
()에 몰수, 온도, 압력을 대입해 기체의 부피를 계산한다.
PV=nRT를 이용해 전기분해 전 밀폐 공간(48 mL)의 초기 기체 몰수를 구하고, 전기분해로 늘어난 기체 몰수를 더해 전기분해 후의 압력을 계산한다.
로 압력과 부피에서 몰수 을 구한다. 온도 는 문자로 둔 채 수소, 산소, 헬륨의 몰수를 의 함수로 나타내 서로 비교하는 데 쓴다.
에서 가 같으면 부피는 몰수에 비례한다 ().
보일 법칙(), 샤를 법칙(), 아보가드로 법칙()을 하나로 결합하면 관계식을 얻는다.
로 각 반응실의 분압, 몰수, 부피를 연결하는 출발점이다.
평형 상태 기체의 몰수는 로 구하며, 용기 부피 중 액체나 고체가 차지하는 부피(질량을 밀도로 나눈 값)는 제외한 나머지가 기체 부피가 된다.
기체의 몰수와 압력은 로 연결된다. 이 문제에서는 , 를 사용하며, 초기 의 몰수를 구할 때와 반응 후 냉각된 상태의 전체 압력을 구할 때 두 번 적용한다.
기체의 압력, 부피, 몰수, 절대온도 사이의 관계식으로, 용기 전체 부피에서 응축상(액체 또는 고체)이 차지하는 부피를 뺀 나머지를 기체가 차지하는 부피로 놓고 평형 증기압을 대입해 기체의 몰수(질량)를 구하는 데 쓰인다.
화-186 · 소문항 (1), (2) (준비 중)- 기체 밀도와 몰질량기본기출 1
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이상기체 상태방정식 와 밀도 를 결합하면 를 얻는다. 기체의 밀도, 온도, 압력만으로 몰질량을 구할 수 있다.
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이상기체 상태방정식 와 밀도 를 결합하면 를 얻는다. 기체의 밀도, 온도, 압력만으로 몰질량을 구할 수 있다.
- 기체 반응의 압력(몰수) 효과기본기출 1
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는 기체 반응물 4몰이 생성물 2몰로 줄어드는 반응이므로, 압력을 높이면 전체 몰수가 작아지는 정반응(암모니아 생성) 쪽으로 평형이 이동한다.
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는 기체 반응물 4몰이 생성물 2몰로 줄어드는 반응이므로, 압력을 높이면 전체 몰수가 작아지는 정반응(암모니아 생성) 쪽으로 평형이 이동한다.
- 기체 발생 반응의 실험 안전 수칙기본기출 1
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산과 탄산수소나트륨의 중화 반응은 기체를 발생시키므로 밀폐된 용기를 피하고, 산을 소량씩 서서히 첨가하며, 보안경·장갑 등 보호 장비를 착용하고 환기가 되는 곳에서 실험해야 한다.
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산과 탄산수소나트륨의 중화 반응은 기체를 발생시키므로 밀폐된 용기를 피하고, 산을 소량씩 서서히 첨가하며, 보안경·장갑 등 보호 장비를 착용하고 환기가 되는 곳에서 실험해야 한다.
- 기체 상태 방정식(압력-몰수 비례)기본기출 1
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PV=nRT 관계에 따라 기체 입자의 몰수가 늘어나면 압력이 그에 비례해 증가한다는 원리로, 증발 초기 압력이 점차 커지는 이유를 설명한다.
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PV=nRT 관계에 따라 기체 입자의 몰수가 늘어나면 압력이 그에 비례해 증가한다는 원리로, 증발 초기 압력이 점차 커지는 이유를 설명한다.
- 기체 압력의 분자적 기원기본기출 1
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기체 압력은 입자가 용기 벽에 충돌하면서 전달하는 운동량에 의해 생기며, 단위 시간당 충돌 횟수와 충돌 세기가 커질수록 압력이 커진다.
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기체 압력은 입자가 용기 벽에 충돌하면서 전달하는 운동량에 의해 생기며, 단위 시간당 충돌 횟수와 충돌 세기가 커질수록 압력이 커진다.
- 기체상수 R의 값기본기출 1
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이 , 에서 를 차지한다는 값을 에 대입하면 이다.
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이 , 에서 를 차지한다는 값을 에 대입하면 이다.
- 기체의 압력과 밀도를 몰수·부피로 표현기본기출 1
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같은 온도에서 압력은 P=nRT/V로 단위 부피당 몰수(n/V)에 비례하고, 밀도는 ρ=nM/V로 몰수·분자량·부피에 좌우된다. 두 값 모두 기체 종류(H2, O2)와 무관하게 이 식으로만 비교할 수 있다.
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같은 온도에서 압력은 P=nRT/V로 단위 부피당 몰수(n/V)에 비례하고, 밀도는 ρ=nM/V로 몰수·분자량·부피에 좌우된다. 두 값 모두 기체 종류(H2, O2)와 무관하게 이 식으로만 비교할 수 있다.
- 기체의 온도-부피 관계(샤를 법칙)기본기출 1
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일정 압력에서 이므로 화염 주변 기체가 가열되어 팽창·상승하면서 대류를 만들어 신선한 를 끌어들이고 연소 산물을 내보낸다.
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일정 압력에서 이므로 화염 주변 기체가 가열되어 팽창·상승하면서 대류를 만들어 신선한 를 끌어들이고 연소 산물을 내보낸다.
- 등압 과정에서의 샤를의 법칙기본기출 1
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압력이 일정할 때 기체의 부피는 절대온도에 비례한다: . 온도는 반드시 절대온도(K)로 환산해 사용하고, 답은 다시 섭씨(℃)로 변환한다.
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압력이 일정할 때 기체의 부피는 절대온도에 비례한다: . 온도는 반드시 절대온도(K)로 환산해 사용하고, 답은 다시 섭씨(℃)로 변환한다.
- 마노미터(수은 압력계)의 초기 압력 판독기본기출 1
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콕이 닫힌 상태 (가)에서 수은주 높이가 같다는 것은 마노미터에 직접 연결된 두 기체의 압력이 같다는 뜻이다. 그림에서 마노미터가 헬륨과 수소 쪽에 연결되어 있고 산소는 콕으로 막혀 있음을 정확히 읽어야 한다(산소가 아니라 수소).
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콕이 닫힌 상태 (가)에서 수은주 높이가 같다는 것은 마노미터에 직접 연결된 두 기체의 압력이 같다는 뜻이다. 그림에서 마노미터가 헬륨과 수소 쪽에 연결되어 있고 산소는 콕으로 막혀 있음을 정확히 읽어야 한다(산소가 아니라 수소).
- 몰과 기체 부피의 양적 관계기본기출 1
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화학반응식의 계수비로부터 몰비를 읽고, STP(0℃, 1기압)에서 기체 1몰의 부피 를 이용해 생성 기체의 부피를 계산한다.
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화학반응식의 계수비로부터 몰비를 읽고, STP(0℃, 1기압)에서 기체 1몰의 부피 를 이용해 생성 기체의 부피를 계산한다.
- 밀폐된 정적 용기 속 공기 압력의 불변성기본기출 1
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용기를 밀폐하는 순간 기체 공간에 갇힌 공기는 반응이 진행돼도 몰수, 부피(), 온도()가 모두 그대로이므로 처음의 을 그대로 유지한다. 이를 빠뜨리고 만 답으로 쓰는 것이 대표적인 부분감점 사유다.
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용기를 밀폐하는 순간 기체 공간에 갇힌 공기는 반응이 진행돼도 몰수, 부피(), 온도()가 모두 그대로이므로 처음의 을 그대로 유지한다. 이를 빠뜨리고 만 답으로 쓰는 것이 대표적인 부분감점 사유다.
- 반응 계수비(몰비)로 구한 생성 기체의 질량비기본기출 1
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균형 반응식의 계수비는 몰비이므로 같은 양의 가 반응할 때 생성되는 의 몰수비는 이고, 몰질량 을 곱한 질량비는 이다.
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균형 반응식의 계수비는 몰비이므로 같은 양의 가 반응할 때 생성되는 의 몰수비는 이고, 몰질량 을 곱한 질량비는 이다.
- 반응 후 각 기체의 몰수와 전체 몰수기본기출 1
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반응 후 , , 이므로 전체 기체 몰수는 몰이다.
- 보일의 법칙과 압력-부피의 반비례기본기출 1
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온도가 일정(등온)하면 이므로 이다. 따라서 압력이 최대인 지점에서 부피는 최소가 된다.
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온도가 일정(등온)하면 이므로 이다. 따라서 압력이 최대인 지점에서 부피는 최소가 된다.
- 비활성 기체(헬륨)의 역할기본기출 1
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헬륨은 반응에 참여하지 않고 부피(2L)도 반응 용기(1L+3L)와 분리된 채 유지되므로, 몰수와 압력이 반응 전후로 그대로 2기압이며 압력 변화를 읽는 기준(대조)이 된다.
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헬륨은 반응에 참여하지 않고 부피(2L)도 반응 용기(1L+3L)와 분리된 채 유지되므로, 몰수와 압력이 반응 전후로 그대로 2기압이며 압력 변화를 읽는 기준(대조)이 된다.
- 샤를의 법칙기본기출 2
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압력이 일정할 때 기체의 부피는 절대온도에 비례한다 (, 즉 ).
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압력이 일정할 때 기체의 부피는 절대온도에 비례한다 (, 즉 ).
기체의 양과 압력이 일정할 때 부피는 절대온도에 정비례하여 가 성립한다.
- 수면 높이 변화(부피 변화의 가시화)기본기출 1
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일정 외압에서 실린더 내 기체 몰수가 줄면 부피가 줄어 수조의 물이 실린더 안으로 밀려 올라와 수면이 상승하며, 로 환산한다.
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일정 외압에서 실린더 내 기체 몰수가 줄면 부피가 줄어 수조의 물이 실린더 안으로 밀려 올라와 수면이 상승하며, 로 환산한다.
- 수은 액면차와 기체 압력기본기출 1
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U자관에서 두 액면의 높이가 다르면 그 높이차만큼의 수은 기둥압이 대기압에 더해지거나 빼져서 기체 압력을 결정한다. 이므로 액면차를 cm 단위로 구한 뒤 기압으로 환산한다.
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- 수은주 높이차와 압력차의 환산기본기출 1
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헬륨 쪽과 반응 용기 쪽의 압력차를 문제에서 제시한 환산 관계(기압, 이 문제만의 조건이며 실제 760mmHg가 아님)를 이용해 수은주 높이 로 바꾼다.
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헬륨 쪽과 반응 용기 쪽의 압력차를 문제에서 제시한 환산 관계(기압, 이 문제만의 조건이며 실제 760mmHg가 아님)를 이용해 수은주 높이 로 바꾼다.
- 아보가드로 법칙기본기출 3
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기체의 종류에 관계없이 같은 온도와 압력에서 같은 부피 속에는 같은 수의 기체 분자가 들어 있다.
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기체의 종류에 관계없이 같은 온도와 압력에서 같은 부피 속에는 같은 수의 기체 분자가 들어 있다.
같은 온도·압력에서 기체의 부피는 몰수에만 비례하고 기체의 종류와는 무관하다.
같은 온도와 압력에서 모든 기체는 종류와 관계없이 같은 부피 속에 같은 수의 분자(몰)를 포함한다는 법칙으로, 표준 상태(0℃, 1기압)에서 기체 1몰의 부피는 22.4 L로 일정하다. 이 법칙 덕분에 여러 종류의 기체가 섞인 혼합 기체라도 전체 압력은 기체 종류와 무관하게 총 몰수에만 의존한다고 볼 수 있다.
- 아보가드로수와 볼츠만 상수의 관계기본기출 1
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단원자 1몰의 평균 운동에너지 와 원자 1개의 평균 운동에너지 를 비교하면 이다.
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단원자 1몰의 평균 운동에너지 와 원자 1개의 평균 운동에너지 를 비교하면 이다.
- 압력으로부터 몰농도 환산(이상 기체 방정식)기본기출 1
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이상 기체 방정식을 형태로 바꾸면 압력에서 곧바로 몰농도를 구할 수 있다. , , 를 대입해 실린더 내부 총 기체의 몰농도 을 얻는다.
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이상 기체 방정식을 형태로 바꾸면 압력에서 곧바로 몰농도를 구할 수 있다. , , 를 대입해 실린더 내부 총 기체의 몰농도 을 얻는다.
- 연료의 상태(고체·액체·기체)에 따른 화학량론 비교기본기출 1
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같은 양의 가 소비될 때, 연료가 고체·액체이면 자신은 기체 몰수에 포함되지 않고 생성된 몰수와의 차이만큼만 기체 몰수가 변하지만, 기체 연료(에텐)는 자신도 반응 전 기체 몰수에 포함되어 몰수 감소폭이 가장 커진다.
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같은 양의 가 소비될 때, 연료가 고체·액체이면 자신은 기체 몰수에 포함되지 않고 생성된 몰수와의 차이만큼만 기체 몰수가 변하지만, 기체 연료(에텐)는 자신도 반응 전 기체 몰수에 포함되어 몰수 감소폭이 가장 커진다.
- 열기구의 밀도 차와 부력기본기출 1
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기구 안 공기를 가열하면 일정한(대기) 압력에서 샤를의 법칙에 따라 공기가 팽창해 밀도가 낮아지고, 밀도가 큰 주위 공기가 만드는 부력이 열기구 전체 무게를 넘어설 때 상승한다.
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기구 안 공기를 가열하면 일정한(대기) 압력에서 샤를의 법칙에 따라 공기가 팽창해 밀도가 낮아지고, 밀도가 큰 주위 공기가 만드는 부력이 열기구 전체 무게를 넘어설 때 상승한다.
- 온실기체별 농도와 온실효과 기여도의 상대적 크기기본기출 1
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온난화에 대한 기여는 대기 중 농도와 단위 농도당 흡수 효과를 함께 고려해야 하며, 오존은 수증기, 이산화탄소, 메탄 등 주요 온실기체에 비해 그 기여도가 상대적으로 작다.
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온난화에 대한 기여는 대기 중 농도와 단위 농도당 흡수 효과를 함께 고려해야 하며, 오존은 수증기, 이산화탄소, 메탄 등 주요 온실기체에 비해 그 기여도가 상대적으로 작다.
- 완전 연소 양론과 기체 압력기본기출 1
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같은 온도와 부피에서는 이며, 메탄은 1몰당 1몰, 에탄은 1몰당 2몰의 를 생성한다. 완전연소 반응식은 , 이다.
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같은 온도와 부피에서는 이며, 메탄은 1몰당 1몰, 에탄은 1몰당 2몰의 를 생성한다. 완전연소 반응식은 , 이다.
- 이상 기체 방정식과 두 수조의 압력·수위 관계기본기출 1
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로 기체 몰수 변화를 압력 변화로 환산한다. 한쪽 수조는 기체가 늘어 압력이 오르고(수위 하강), 다른 쪽은 기체가 줄어 압력이 내려가므로(수위 상승), 두 수조 사이 압력차는 두 변화량의 합으로 나타난다.
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로 기체 몰수 변화를 압력 변화로 환산한다. 한쪽 수조는 기체가 늘어 압력이 오르고(수위 하강), 다른 쪽은 기체가 줄어 압력이 내려가므로(수위 상승), 두 수조 사이 압력차는 두 변화량의 합으로 나타난다.
- 이상 기체 방정식과 보일-샤를 법칙기본기출 1
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PV=nRT이며, 기체의 양이 일정할 때 부피는 압력에 반비례하고 절대 온도에 비례한다.
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PV=nRT이며, 기체의 양이 일정할 때 부피는 압력에 반비례하고 절대 온도에 비례한다.
- 이상 기체 방정식과 압력-몰수 비례기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이상 기체 방정식 에서 부피와 온도가 일정하면 압력은 몰수에 비례()하므로, 압력 변화 비율을 그대로 몰수 변화 비율로 해석하거나 주어진 로부터 전체 몰수를 직접 계산할 수 있다.
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이상 기체 방정식 에서 부피와 온도가 일정하면 압력은 몰수에 비례()하므로, 압력 변화 비율을 그대로 몰수 변화 비율로 해석하거나 주어진 로부터 전체 몰수를 직접 계산할 수 있다.
- 이상 기체 방정식으로 기체의 몰수 구하기기본기출 1
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를 이용하면 각 기체의 압력과 부피로부터 몰수를 상대적인 값(비례 상수 )으로 환산할 수 있다.
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를 이용하면 각 기체의 압력과 부피로부터 몰수를 상대적인 값(비례 상수 )으로 환산할 수 있다.
- 이상 기체 상태 방정식과 부피, 실린더 높이 환산기본기출 1
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()로 일정 온도에서 실린더(밑면적 ) 내부 기체의 부피, 부피는 몰수에 비례하고, 부피를 밑면적으로 나누면 수면 위 기체 기둥의 높이가 된다.
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()로 일정 온도에서 실린더(밑면적 ) 내부 기체의 부피, 부피는 몰수에 비례하고, 부피를 밑면적으로 나누면 수면 위 기체 기둥의 높이가 된다.
- 이상 기체 상태 방정식으로 초기 몰수 구하기기본기출 1
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밸브를 열기 전 온도는 두 용기 모두 로 같지만 압력과 부피가 다르므로 를 각 용기에 따로 적용한다. , (단위 , 은 ).
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밸브를 열기 전 온도는 두 용기 모두 로 같지만 압력과 부피가 다르므로 를 각 용기에 따로 적용한다. , (단위 , 은 ).
- 이상 기체 상태방정식과 몰수-부피 비례 관계기본기출 1
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같은 온도, 같은 압력(같은 )에서 이므로 기체의 몰수는 부피에 비례하며, 와 1:1로 생성되는 의 양도 부피비를 따른다.
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같은 온도, 같은 압력(같은 )에서 이므로 기체의 몰수는 부피에 비례하며, 와 1:1로 생성되는 의 양도 부피비를 따른다.
- 이상기체 가정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
분자 자체의 부피와 분자 간 인력을 무시하는 가정으로, 서로 다른 기체의 부피 비교를 분자량 차이만으로 단순화할 수 있게 한다.
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분자 자체의 부피와 분자 간 인력을 무시하는 가정으로, 서로 다른 기체의 부피 비교를 분자량 차이만으로 단순화할 수 있게 한다.
- 이상기체 방정식과 액화 조건기본기출 1
기출 맥락에서 정리
로 기체의 압력·몰수를 계산하되, 온도가 어떤 물질의 끓는점보다 낮아지면 그 물질은 액체로 응축되어 전체 기체 몰수 계산에서 제외해야 한다.
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로 기체의 압력·몰수를 계산하되, 온도가 어떤 물질의 끓는점보다 낮아지면 그 물질은 액체로 응축되어 전체 기체 몰수 계산에서 제외해야 한다.
- 이상기체 상태방정식과 부피-몰수 비례기본기출 1
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PV=nRT에서 같은 온도·압력이면 기체의 부피비는 몰수비와 같다. 그림에서 초기(4 K)에는 He이 액체, 반응 후(300 K)에는 기체가 되며 피스톤 이동으로 읽히는 He:N2 부피비 2:1이 곧 몰수비다.
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- 이상기체방정식으로 각 기체의 nRT 값 구하기기본기출 1
기출 맥락에서 정리
PV=nRT에서 온도가 일정하므로, 혼합 전 각 기체가 원래 들어 있던 용기의 압력과 부피의 곱(P×V)이 그 기체의 nRT 값이 되고, 이 값은 부피가 바뀌어도 변하지 않는 보존량으로 쓸 수 있다(A: 2기압×2L=4, B: 6기압×2L=12, C: 4기압×6L=24).
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PV=nRT에서 온도가 일정하므로, 혼합 전 각 기체가 원래 들어 있던 용기의 압력과 부피의 곱(P×V)이 그 기체의 nRT 값이 되고, 이 값은 부피가 바뀌어도 변하지 않는 보존량으로 쓸 수 있다(A: 2기압×2L=4, B: 6기압×2L=12, C: 4기압×6L=24).
- 일정 압력에서 기체 부피의 두 상반 효과 비교기본기출 1
기출 맥락에서 정리
일정 압력에서 이므로 온도가 2배가 되는 효과(부피를 2배로 키우려 함)와 정반응 진행으로 전체 몰수가 줄어드는 효과(부피를 줄이려 함)가 동시에 작용한다. 가 최대 몰까지만 소모될 수 있음을 이용해 두 효과의 크기를 부등식으로 비교하면 온도 효과가 더 커서 부피는 증가한다.
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일정 압력에서 이므로 온도가 2배가 되는 효과(부피를 2배로 키우려 함)와 정반응 진행으로 전체 몰수가 줄어드는 효과(부피를 줄이려 함)가 동시에 작용한다. 가 최대 몰까지만 소모될 수 있음을 이용해 두 효과의 크기를 부등식으로 비교하면 온도 효과가 더 커서 부피는 증가한다.
- 절대온도 환산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
기체의 부피가 0이 되는 온도를 절대영도(0 K)로 정의하고, 절대온도(K) = 섭씨온도(℃) + 273으로 환산한다. 이상 기체 방정식에 온도를 대입할 때는 반드시 절대온도를 사용해야 한다.
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- 절대온도(켈빈)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
샤를의 법칙은 섭씨온도가 아닌 절대온도 에서 성립하므로 로 비교한다.
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샤를의 법칙은 섭씨온도가 아닌 절대온도 에서 성립하므로 로 비교한다.
- 절대온도와 절대영도기본기출 1
기출 맥락에서 정리
절대온도는 로 변환하며, 는 섭씨온도-부피 직선을 외삽했을 때 부피가 0이 되는 이론적 한계점이다.
기출 맥락 1개 확인
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절대온도는 로 변환하며, 는 섭씨온도-부피 직선을 외삽했을 때 부피가 0이 되는 이론적 한계점이다.
- 절대온도의 정의기본기출 1
기출 맥락에서 정리
샤를 법칙에서 부피가 0이 되는 온도를 0 K로 두면 이다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
샤를 법칙에서 부피가 0이 되는 온도를 0 K로 두면 이다.
- 통합 기체 법칙기본기출 1
기출 맥락에서 정리
압력, 부피, 온도가 모두 변할 때는 절대온도를 사용한 로 두 상태를 연결한다.
기출 맥락 1개 확인
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압력, 부피, 온도가 모두 변할 때는 절대온도를 사용한 로 두 상태를 연결한다.
- 합쳐진 부피와 최종 온도로 전체 압력 계산심화기출 1
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밸브를 연 뒤 전체 부피는 로 고정되고, 반응 후 측정된 최종 온도는 이므로 이다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
밸브를 연 뒤 전체 부피는 로 고정되고, 반응 후 측정된 최종 온도는 이므로 이다.
- CFC 자체의 온실기체 성격기본기출 1
기출 맥락에서 정리
오존층을 파괴하는 원인 물질인 CFC(프레온 가스)도 그 자체로 대표적인 온실기체 중 하나이므로, CFC 배출 증가는 오존 파괴 여부와 별개로 온난화를 악화시키는 방향으로 작용한다.
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오존층을 파괴하는 원인 물질인 CFC(프레온 가스)도 그 자체로 대표적인 온실기체 중 하나이므로, CFC 배출 증가는 오존 파괴 여부와 별개로 온난화를 악화시키는 방향으로 작용한다.
혼합 기체와 분압
- 돌턴의 분압 법칙기본기출 2
기초 보강
이상 기체 혼합물에서 pᵢ=nᵢRT/V이고 전체 압력은 분압의 합이며 pᵢ=xᵢP이다. 모든 성분은 같은 용기의 온도와 부피를 공유한다. 수상 치환으로 모은 기체는 수증기 분압을 고려하고, 실제 기체의 높은 압력에서는 단순 가산 근사의 한계를 확인한다.
기출 맥락 2개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
서로 반응하지 않는 혼합 기체의 전체 압력은 각 성분 기체의 부분 압력의 합과 같고, 전체 몰수를 이상 기체 방정식에 대입해 구할 수 있다.
혼합 기체의 전체 압력은 각 성분 분압의 합이라는 원리로, 물질수지를 분압으로 바꾸는 데 쓰인다.
- 기체의 부분 압력과 몰분율(돌턴 법칙)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
돌턴의 부분 압력 법칙 에서 전체 기체 몰수는 처음부터 있던 과 새로 생긴 의 합인 이며, 액체인 물과 수용액 성분은 기체가 아니므로 제외한다. .
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
돌턴의 부분 압력 법칙 에서 전체 기체 몰수는 처음부터 있던 과 새로 생긴 의 합인 이며, 액체인 물과 수용액 성분은 기체가 아니므로 제외한다. .
- 돌턴의 부분 압력 법칙과 몰분율기본기출 1
기출 맥락에서 정리
혼합 기체에서 한 성분의 부분 압력은 전체 압력에 그 성분의 몰분율을 곱한 값과 같다(). 계수비가 인 두 성분(예: 한계 반응물과 그로부터 만들어진 생성물)은 반응 전후 부분 압력이 그대로 보존되기도 한다.
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혼합 기체에서 한 성분의 부분 압력은 전체 압력에 그 성분의 몰분율을 곱한 값과 같다(). 계수비가 인 두 성분(예: 한계 반응물과 그로부터 만들어진 생성물)은 반응 전후 부분 압력이 그대로 보존되기도 한다.
- 몰 분율과 부분 압력기본기출 2
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이며, 전체 압력이 외압과 같게 유지될 때 각 기체의 부분압력은 반응 후 잔존 기체의 몰 분율로 결정된다.
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이며, 전체 압력이 외압과 같게 유지될 때 각 기체의 부분압력은 반응 후 잔존 기체의 몰 분율로 결정된다.
같은 온도와 부피에서 성분 기체의 부분 압력은 이며, 모든 부분 압력의 합은 전체 압력과 같다. 여기서 는 반응이 끝난 뒤의 전체 몰수를 기준으로 계산해야 한다.
- 몰분율과 부분 압력, 이상 기체 방정식기본기출 1
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혼합 기체에서 각 성분의 부분 압력은 그 성분의 몰분율에 비례한다(). 온도·부피가 일정하면 에서 압력은 전체 몰수에 비례하므로, 반응 전후 압력비로부터 몰수 변화를 추적할 수 있다.
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혼합 기체에서 각 성분의 부분 압력은 그 성분의 몰분율에 비례한다(). 온도·부피가 일정하면 에서 압력은 전체 몰수에 비례하므로, 반응 전후 압력비로부터 몰수 변화를 추적할 수 있다.
- 몰분율과 부분 압력(돌턴 법칙)기본기출 1
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일정 압력 피스톤(마찰·질량 무시)이므로 평형에서 내부 전압도 외부압과 같은 4기압이다. 몰분율비 를 전체압 4기압에 곱해 기압, 기압, 기압을 얻는다.
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일정 압력 피스톤(마찰·질량 무시)이므로 평형에서 내부 전압도 외부압과 같은 4기압이다. 몰분율비 를 전체압 4기압에 곱해 기압, 기압, 기압을 얻는다.
- 반응 전후 혼합 기체의 압력 변화기본기출 1
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콕을 열면 수소·산소가 있던 두 용기의 부피(1L+3L=4L)가 합쳐지고, 반응으로 전체 몰수가 줄어들면(생성된 물의 몰수가 소진된 반응물의 몰수 합보다 작음) 같은 온도·부피에서 압력도 함께 낮아진다.
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콕을 열면 수소·산소가 있던 두 용기의 부피(1L+3L=4L)가 합쳐지고, 반응으로 전체 몰수가 줄어들면(생성된 물의 몰수가 소진된 반응물의 몰수 합보다 작음) 같은 온도·부피에서 압력도 함께 낮아진다.
- 분압기본기출 1
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일정한 온도와 부피에서 성분 기체의 분압은 이며, 전체 압력은 각 성분 기체 분압의 합(돌턴의 분압 법칙)이다. 반응 후 에서는 생성된 가 액체이므로 기체는 남은 와 생성된 뿐이다.
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일정한 온도와 부피에서 성분 기체의 분압은 이며, 전체 압력은 각 성분 기체 분압의 합(돌턴의 분압 법칙)이다. 반응 후 에서는 생성된 가 액체이므로 기체는 남은 와 생성된 뿐이다.
- 이상 기체 방정식과 부분압력 법칙(돌턴 법칙)기본기출 1
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기체 의 분압은 로 구하고, 밀폐 시 갇혀 있던 공기의 분압을 더해 총압 를 구한다(돌턴의 부분압력 법칙).
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기체 의 분압은 로 구하고, 밀폐 시 갇혀 있던 공기의 분압을 더해 총압 를 구한다(돌턴의 부분압력 법칙).
- 이상기체 상태방정식과 부분압력기본기출 2
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발생한 의 부분압은 로 구하고, 전체 압력은 처음부터 들어 있던 압력()에 부분압을 더한 값이다(돌턴의 부분압 법칙). 온도()와 부피()는 실험 내내 일정하다.
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발생한 의 부분압은 로 구하고, 전체 압력은 처음부터 들어 있던 압력()에 부분압을 더한 값이다(돌턴의 부분압 법칙). 온도()와 부피()는 실험 내내 일정하다.
로 기체의 압력·부피·몰수·온도를 연결하며, 혼합 기체에서 각 성분의 부분 압력은 전체 압력에 그 몰분율을 곱한 값이다(돌턴의 부분 압력 법칙). 반응 전후 기체의 몰수나 압력 변화로부터 다른 물리량을 구하는 데 함께 쓰인다.
- 이상기체 상태방정식과 부분압력(돌턴의 법칙)기본기출 1
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로 단일 기체의 압력을 구하고, 두 용기를 연결해 등온 혼합할 때는 각 기체에 개별적으로 보일 법칙 를 적용해 부분압력을 구한 뒤 합산하면 전체 압력이 된다(돌턴의 부분압력 법칙).
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로 단일 기체의 압력을 구하고, 두 용기를 연결해 등온 혼합할 때는 각 기체에 개별적으로 보일 법칙 를 적용해 부분압력을 구한 뒤 합산하면 전체 압력이 된다(돌턴의 부분압력 법칙).
- 혼합 기체에서 부피 변화에 따른 부분압력 계산(보일의 법칙과 부분압력)심화기출 1
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온도가 일정할 때 기체가 원래보다 넓은 부피로 퍼지면 몰수는 그대로이므로 압력은 부피에 반비례해 낮아진다(보일의 법칙, PV=일정). 여러 용기의 기체가 하나로 합쳐진 계에서 각 성분 기체의 부분압력은 '원래 압력×원래 부피/합쳐진 전체 부피'로 구할 수 있으며, 반응에 참여하지 않는 기체(공기)도 같은 방식으로 부분압력을 갖고 전체 압력에 더해진다(돌턴의 부분압력 법칙).
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온도가 일정할 때 기체가 원래보다 넓은 부피로 퍼지면 몰수는 그대로이므로 압력은 부피에 반비례해 낮아진다(보일의 법칙, PV=일정). 여러 용기의 기체가 하나로 합쳐진 계에서 각 성분 기체의 부분압력은 '원래 압력×원래 부피/합쳐진 전체 부피'로 구할 수 있으며, 반응에 참여하지 않는 기체(공기)도 같은 방식으로 부분압력을 갖고 전체 압력에 더해진다(돌턴의 부분압력 법칙).
- 혼합 기체의 부분 압력과 몰 분율(돌턴의 분압 법칙)기본기출 1
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꼭지를 열어 부피가 하나로 합쳐지면 각 기체의 부분 압력은 그 기체의 nRT 값을 합쳐진 전체 부피로 나눈 값이 되고, 어떤 기체의 몰 분율은 그 기체의 nRT 값을 전체 기체의 nRT 값의 합으로 나눈 값과 같다(온도가 같아 RT가 약분되므로 nRT의 비가 곧 몰수의 비이다).
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꼭지를 열어 부피가 하나로 합쳐지면 각 기체의 부분 압력은 그 기체의 nRT 값을 합쳐진 전체 부피로 나눈 값이 되고, 어떤 기체의 몰 분율은 그 기체의 nRT 값을 전체 기체의 nRT 값의 합으로 나눈 값과 같다(온도가 같아 RT가 약분되므로 nRT의 비가 곧 몰수의 비이다).
- 혼합 기체의 분압과 몰 분율기본기출 1
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이상 기체 혼합물에서 전체 압력이 일정할 때 부피비는 곧 몰 분율이며, 각 성분의 분압은 로 구해진다.
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이상 기체 혼합물에서 전체 압력이 일정할 때 부피비는 곧 몰 분율이며, 각 성분의 분압은 로 구해진다.
- 혼합 기체의 전체 압력(몰수 합산)기본기출 1
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0℃, 22.4 L 용기에 이미 들어 있던 공기 1몰에 새로 생성된 CO2 1.5몰이 더해지면 총 2.5몰이 되고, 같은 부피·온도에서 최종 압력은 2.5기압이 된다.
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0℃, 22.4 L 용기에 이미 들어 있던 공기 1몰에 새로 생성된 CO2 1.5몰이 더해지면 총 2.5몰이 되고, 같은 부피·온도에서 최종 압력은 2.5기압이 된다.
분자 운동·확산·실제 기체
- 기체 분자 운동론심화
기초 보강
이상 기체의 압력은 입자가 벽과 충돌하며 운동량을 전달하는 것으로 설명한다. 열평형에서 평균 병진 운동에너지는 입자 종류가 아니라 절대온도로 정해진다. 같은 온도에서도 분자의 속력은 분포하며 가벼운 분자의 대표 속력이 더 크다. 속도 벡터 평균과 속력 평균은 다르다.
- 1차원 분자 속도 정규분포확장기출 1
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제시문의 모형 에서 는 방향을 포함한 1차원 속도이고, 분산은 이다(원문의 '분산 σ은 T에 비례'는 오류이며, 표준편차 σ와 분산 σ²을 혼동한 표기이다).
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제시문의 모형 에서 는 방향을 포함한 1차원 속도이고, 분산은 이다(원문의 '분산 σ은 T에 비례'는 오류이며, 표준편차 σ와 분산 σ²을 혼동한 표기이다).
- 그레이엄의 법칙(기체 확산 속도와 분자량의 관계)기본기출 1
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같은 온도에서 기체 분자의 평균 운동 에너지는 종류에 관계없이 같으므로, 분자량이 작을수록 평균 속력이 커서 확산(퍼져 나가는) 속도가 빠르다. 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례한다.
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같은 온도에서 기체 분자의 평균 운동 에너지는 종류에 관계없이 같으므로, 분자량이 작을수록 평균 속력이 커서 확산(퍼져 나가는) 속도가 빠르다. 확산 속도는 분자량의 제곱근에 반비례한다.
- 그레이엄의 분출 법칙기본기출 2
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기체의 분출(effusion) 속도는 몰질량의 제곱근에 반비례한다(). 분출 속도비로부터 화합물들의 상대적 몰질량(=고리 크기 의 비)을 알아낼 수 있다.
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기체의 분출(effusion) 속도는 몰질량의 제곱근에 반비례한다(). 분출 속도비로부터 화합물들의 상대적 몰질량(=고리 크기 의 비)을 알아낼 수 있다.
분출 속도는 이며, 제시문 (나)의 메탄·에탄 예시처럼 반복 분출 뒤 두 성분의 몰수비는 매회 배로 누적된다.
- 그레이엄의 확산 법칙(확산 속도와 분자량의 관계)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
일정 온도에서 기체의 확산(또는 유출) 속도 v는 분자량 M의 제곱근에 반비례한다(v_A/v_B=√(M_B/M_A)). 두 기체를 같은 순간에 출발시켰다면 반응 지점까지 걸린 시간이 같으므로, 각 기체가 이동한 거리의 비가 곧 확산 속도의 비가 된다.
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일정 온도에서 기체의 확산(또는 유출) 속도 v는 분자량 M의 제곱근에 반비례한다(v_A/v_B=√(M_B/M_A)). 두 기체를 같은 순간에 출발시켰다면 반응 지점까지 걸린 시간이 같으므로, 각 기체가 이동한 거리의 비가 곧 확산 속도의 비가 된다.
- 기체 분자 운동론과 평균 속력기본기출 1
원리 보완 · 연결 기출 포함
기출 적용 설명: 열평형에 있는 이상기체의 분자당 평균 병진 운동 에너지는 로 온도에만 의존한다. 제곱평균제곱근 속력은 이고 평균 속력은 이다. 두 속력은 서로 다른 값이지만, 일정한 온도에서 모두 몰질량의 제곱근에 반비례하며 분자 수나 용기 부피에는 직접 의존하지 않는다.
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열평형에 있는 이상기체의 분자당 평균 병진 운동 에너지는 로 온도에만 의존한다. 제곱평균제곱근 속력은 이고 평균 속력은 이다. 두 속력은 서로 다른 값이지만, 일정한 온도에서 모두 몰질량의 제곱근에 반비례하며 분자 수나 용기 부피에는 직접 의존하지 않는다.
- 기체 분자 운동론으로 본 등압 팽창기본기출 1
기출 맥락에서 정리
온도가 오르면 기체 분자의 평균 운동 에너지(속력)가 커져 벽과의 충돌 빈도와 충격력이 세진다. 압력을 일정하게 유지하려면 부피가 늘어나 단위 부피당 분자 수(밀도)가 줄어 충돌 빈도가 다시 낮아져야 하므로, 두 효과가 상쇄되어 압력은 대기압으로 일정한 채 부피만 커진다.
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온도가 오르면 기체 분자의 평균 운동 에너지(속력)가 커져 벽과의 충돌 빈도와 충격력이 세진다. 압력을 일정하게 유지하려면 부피가 늘어나 단위 부피당 분자 수(밀도)가 줄어 충돌 빈도가 다시 낮아져야 하므로, 두 효과가 상쇄되어 압력은 대기압으로 일정한 채 부피만 커진다.
- 기체 분자 운동론의 다섯 가지 가정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이상 기체는 (1) 입자 자체 부피 무시, (2) 완전 탄성 충돌, (3) 무질서한 직선 운동, (4) 입자 간 인력·반발력 없음, (5) 평균 운동 에너지가 절대 온도에 비례라는 다섯 가정을 만족한다고 본다.
기출 맥락 1개 확인
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이상 기체는 (1) 입자 자체 부피 무시, (2) 완전 탄성 충돌, (3) 무질서한 직선 운동, (4) 입자 간 인력·반발력 없음, (5) 평균 운동 에너지가 절대 온도에 비례라는 다섯 가정을 만족한다고 본다.
- 보일·샤를·아보가드로 법칙의 분자 운동론적 설명기본기출 1
기출 맥락에서 정리
부피, 온도, 입자 수 중 하나만 바뀔 때 벽면 충돌 빈도와 세기가 어떻게 달라지는지를 추적하면 (보일), (샤를), (아보가드로) 관계가 자연스럽게 도출된다.
기출 맥락 1개 확인
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부피, 온도, 입자 수 중 하나만 바뀔 때 벽면 충돌 빈도와 세기가 어떻게 달라지는지를 추적하면 (보일), (샤를), (아보가드로) 관계가 자연스럽게 도출된다.
- 실제 기체의 이상성 이탈기본기출 1
기출 맥락에서 정리
입자 자체 부피가 크거나 분자 간 인력이 강할수록 기체 분자 운동론의 가정(부피 무시, 인력 무시)에서 벗어나며, 이 차이는 압력이 높거나 온도가 낮을수록 뚜렷해진다.
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입자 자체 부피가 크거나 분자 간 인력이 강할수록 기체 분자 운동론의 가정(부피 무시, 인력 무시)에서 벗어나며, 이 차이는 압력이 높거나 온도가 낮을수록 뚜렷해진다.
- 온도와 분포의 폭기본기출 1
기출 맥락에서 정리
온도가 높아지면 σ가 커져 분포의 꼭대기는 낮아지고 양쪽 꼬리는 넓어진다. 확률밀도함수 아래 전체 넓이는 항상 1로 고정되므로, 넓어진 만큼 그래프 양 끝(속도의 절댓값이 큰 영역)에 해당하는 넓이, 즉 그 속도를 가질 확률이 커진다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
온도가 높아지면 σ가 커져 분포의 꼭대기는 낮아지고 양쪽 꼬리는 넓어진다. 확률밀도함수 아래 전체 넓이는 항상 1로 고정되므로, 넓어진 만큼 그래프 양 끝(속도의 절댓값이 큰 영역)에 해당하는 넓이, 즉 그 속도를 가질 확률이 커진다.
7상평형과 용액의 성질
상변화·증기압·상평형
- 포화 증기압기본기출 2
기초 보강
정해진 온도에서 액체와 그 증기가 평형으로 공존할 때의 증기 압력이다. 순수한 액체가 남아 있는 평형계에서는 액체 양을 늘려도 증기압이 그대로이지만 모두 기화한 뒤에는 이 조건을 적용할 수 없다. 끓음은 증기압이 외부 압력에 도달할 때 일어나므로 감압하면 끓는점이 낮아진다.
화-123 · 소문항 2-1, 2-2화-186 · 소문항 (1), (2) (준비 중)기출 맥락 2개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
응축상(액체 또는 고체)이 남아 있고 온도가 일정하면 평형 기체의 압력(포화 증기압)은 용기 부피와 무관하게 온도에 의해서만 정해진다. 밸브를 열어 기체 공간이 늘어나도 압력은 그대로이며 대신 응축상이 추가로 기화(또는 승화)해 늘어난 부피를 채운다.
일정한 온도에서 응축상(액체 또는 고체)과 그 증기가 평형을 이룰 때 나타나는 고유한 압력으로, 응축상이 남아 있는 한 용기 부피가 늘어나도 같은 온도에서는 평형 압력이 그대로 유지되고 대신 증발(승화)이 더 일어나 기체의 양이 늘어난다.
화-186 · 소문항 (1), (2) (준비 중)- 가열 곡선(시간-온도 그래프)의 계단형 개형기본기출 1
기출 맥락에서 정리
비열 구간에서는 온도가 일정 기울기로 오르고 상태 변화 구간에서는 평탄한 구간이 나타나는 5단계(고체 승온-융해-액체 승온-기화-기체 승온) 개형이며, 분자간 힘이 바뀌면 평탄 구간의 위치와 길이가 함께 달라진다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
비열 구간에서는 온도가 일정 기울기로 오르고 상태 변화 구간에서는 평탄한 구간이 나타나는 5단계(고체 승온-융해-액체 승온-기화-기체 승온) 개형이며, 분자간 힘이 바뀌면 평탄 구간의 위치와 길이가 함께 달라진다.
- 감압에 의한 상변화 판정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
298 K에서 A의 기화 곡선 위 점은 (298 K, 0.2 atm), B의 기화 곡선 위 점은 (298 K, 0.5 atm)이다. 압력을 1 atm에서 0.2 atm까지 낮추면, A는 정확히 0.2 atm에 도달하는 순간 증기압=외부압력이 되어 끓기 시작한다. B는 0.5 atm에서 이미 증기압=외부압력 조건을 지나 기화가 완료되었으므로, 0.2 atm에서는 이미 기체 상태로 존재한다.
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298 K에서 A의 기화 곡선 위 점은 (298 K, 0.2 atm), B의 기화 곡선 위 점은 (298 K, 0.5 atm)이다. 압력을 1 atm에서 0.2 atm까지 낮추면, A는 정확히 0.2 atm에 도달하는 순간 증기압=외부압력이 되어 끓기 시작한다. B는 0.5 atm에서 이미 증기압=외부압력 조건을 지나 기화가 완료되었으므로, 0.2 atm에서는 이미 기체 상태로 존재한다.
- 결정 격자 에너지와 녹는점기본기출 1
기출 맥락에서 정리
고체의 녹는점은 결정 격자를 무너뜨리는 데 필요한 에너지에 비례한다. 분자 사이 인력(수소 결합망)과 결정 포장이 강할수록 격자가 안정해 녹는점이 높아지고, 분자 내 수소 결합에 작용기를 소모해 분자 사이 인력이 약해진 이성질체는 녹는점이 낮아진다.
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고체의 녹는점은 결정 격자를 무너뜨리는 데 필요한 에너지에 비례한다. 분자 사이 인력(수소 결합망)과 결정 포장이 강할수록 격자가 안정해 녹는점이 높아지고, 분자 내 수소 결합에 작용기를 소모해 분자 사이 인력이 약해진 이성질체는 녹는점이 낮아진다.
- 끓음의 조건 (증기압 = 외부압력)기본기출 1
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액체는 증기압이 외부 압력과 같아지는 온도(또는 압력)에서 끓는다. 온도를 고정한 채 외부 압력을 낮추면, 그 온도에서의 증기압과 외부 압력이 같아지는 순간 끓기 시작한다.
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액체는 증기압이 외부 압력과 같아지는 온도(또는 압력)에서 끓는다. 온도를 고정한 채 외부 압력을 낮추면, 그 온도에서의 증기압과 외부 압력이 같아지는 순간 끓기 시작한다.
- 닫힌계에서 증기 확산에 의한 물의 이동(방법 1)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
방법 1은 증기압이 높은 C 방울에서 증기압이 낮은 B 저장 용액 쪽으로 물이 기체 상태로 이동해, 두 용액의 증기압(=농도)이 같아질 때까지 계속된다.
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방법 1은 증기압이 높은 C 방울에서 증기압이 낮은 B 저장 용액 쪽으로 물이 기체 상태로 이동해, 두 용액의 증기압(=농도)이 같아질 때까지 계속된다.
- 동결건조의 원리기본기출 1
기출 맥락에서 정리
시료를 완전히 얼린 뒤 삼중점보다 낮은 압력으로 감압하여 얼음을 액체 상태를 거치지 않고 기체로 직접 승화()시켜 수분만 제거하는 방법이다.
기출 맥락 1개 확인
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시료를 완전히 얼린 뒤 삼중점보다 낮은 압력으로 감압하여 얼음을 액체 상태를 거치지 않고 기체로 직접 승화()시켜 수분만 제거하는 방법이다.
- 동적 상평형심화기출 1
기출 맥락에서 정리
증발 속도와 응축 속도가 같아져 기체 입자 수와 압력이 더 이상 변하지 않는 상태. 분자의 이동 자체는 멈추지 않는다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
증발 속도와 응축 속도가 같아져 기체 입자 수와 압력이 더 이상 변하지 않는 상태. 분자의 이동 자체는 멈추지 않는다.
- 동적 평형과 상평형심화기출 2
기출 맥락에서 정리
밀폐된 용기에서 또는 의 정반응(증발/승화) 속도와 역반응(응축/증착) 속도가 같아지면 각 상의 양이 겉보기에 일정하게 유지되는 동적 평형에 도달한다.
화-123 · 소문항 2-1, 2-2화-186 · 소문항 (1), (2) (준비 중)기출 맥락 2개 확인
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밀폐된 용기에서 또는 의 정반응(증발/승화) 속도와 역반응(응축/증착) 속도가 같아지면 각 상의 양이 겉보기에 일정하게 유지되는 동적 평형에 도달한다.
밀폐된 공간에서 액체(또는 고체)의 증발(또는 승화) 속도와 기체의 응축(또는 승화의 역과정인 응결) 속도가 같아지면 겉보기 변화가 멈춘 것처럼 보이는 동적 평형 상태에 도달하며, 이때 각 상의 양은 시간에 따라 일정하게 유지된다.
화-186 · 소문항 (1), (2) (준비 중)- 물의 상평형 그림과 삼중점심화기출 1
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온도, 압력에 따른 의 고체, 액체, 기체 상평형을 나타낸 [그림 1]에서 세 상이 공존하는 삼중점은 기압, 이며, 삼중점보다 낮은 압력에서는 액체를 거치지 않고 고체가 곧바로 기체로 승화한다.
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- 물의 상평형과 냉각에 따른 응고심화기출 1
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0°C에서 물의 평형 증기압(약 0.006 atm)은 문제의 다른 압력값에 비해 무시할 만큼 작아, 생성된 수증기가 사실상 전량 응고되어 얼음이 된다고 볼 수 있다. O2는 끓는점이 매우 낮아 그대로 기체로 남는다.
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0°C에서 물의 평형 증기압(약 0.006 atm)은 문제의 다른 압력값에 비해 무시할 만큼 작아, 생성된 수증기가 사실상 전량 응고되어 얼음이 된다고 볼 수 있다. O2는 끓는점이 매우 낮아 그대로 기체로 남는다.
- 물의 융해 곡선(음의 기울기)기본기출 1
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물의 고체-액체 평형선(B-O)은 다른 대부분의 물질과 달리 음의 기울기를 가져, 온도를 고정한 채 압력을 높이면 고체 영역에서 액체 영역으로 이동한다. 즉 압력이 증가할수록 녹는점(어는점)이 낮아진다.
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물의 고체-액체 평형선(B-O)은 다른 대부분의 물질과 달리 음의 기울기를 가져, 온도를 고정한 채 압력을 높이면 고체 영역에서 액체 영역으로 이동한다. 즉 압력이 증가할수록 녹는점(어는점)이 낮아진다.
- 분산력(런던 힘)과 드라이아이스의 승화기본기출 1
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는 무극성 분자라 분자 간에는 순간 쌍극자에 의한 분산력(런던 힘)만 작용하며, 이는 세 물질 중 가장 약한 상호작용이다. 다만 는 삼중점 압력(약 5.1 atm)이 대기압보다 높아 대기압에서는 고체가 액체 상태를 거치지 않고 바로 기체로 승화한다(약 ). 흔히 인용되는 는 대기압에서의 상변화 온도가 아니라 삼중점 온도이므로 혼동하지 않아야 한다. 세 물질 중 상변화(승화) 온도가 가장 낮다는 결론 자체는 달라지지 않는다.
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는 무극성 분자라 분자 간에는 순간 쌍극자에 의한 분산력(런던 힘)만 작용하며, 이는 세 물질 중 가장 약한 상호작용이다. 다만 는 삼중점 압력(약 5.1 atm)이 대기압보다 높아 대기압에서는 고체가 액체 상태를 거치지 않고 바로 기체로 승화한다(약 ). 흔히 인용되는 는 대기압에서의 상변화 온도가 아니라 삼중점 온도이므로 혼동하지 않아야 한다. 세 물질 중 상변화(승화) 온도가 가장 낮다는 결론 자체는 달라지지 않는다.
- 분산력(런던 힘)과 분자량에 따른 상 변화기본기출 1
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무극성 분자 사이에 작용하는 유일한 인력이며, 분자량(고리 크기 )이 커질수록 분산력이 강해져 끓는점과 기화에너지가 올라가고, 같은 온도·압력에서 액체·고체로 존재하기 쉬워진다.
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무극성 분자 사이에 작용하는 유일한 인력이며, 분자량(고리 크기 )이 커질수록 분산력이 강해져 끓는점과 기화에너지가 올라가고, 같은 온도·압력에서 액체·고체로 존재하기 쉬워진다.
- 분자간 힘/결합력의 세기와 녹는점의 관계기본기출 1
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입자 사이에 작용하는 인력(분자간 힘 또는 화학결합력)이 약할수록 열운동만으로도 인력을 쉽게 끊을 수 있어 더 낮은 온도에서 고체가 액체로 상변화하므로 녹는점이 낮다.
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- 삼중점과 승화기본기출 1
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그림의 삼중점 O(0.0098°C, 6×10⁻³ atm)보다 낮은 압력에서는 액체 영역이 존재하지 않는다. 이 압력에서 온도를 높이면 경로가 고체 영역에서 액체를 거치지 않고 바로 기체 영역으로 진입하여 승화가 일어난다.
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그림의 삼중점 O(0.0098°C, 6×10⁻³ atm)보다 낮은 압력에서는 액체 영역이 존재하지 않는다. 이 압력에서 온도를 높이면 경로가 고체 영역에서 액체를 거치지 않고 바로 기체 영역으로 진입하여 승화가 일어난다.
- 상변화 잠열과 가열곡선의 수평 구간기본기출 1
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융해엔탈피()와 기화엔탈피()는 상변화 시 끊어야 하는 수소 결합의 양에 대응하는 열량이며, 기화는 남은 수소 결합을 모두 끊어야 하므로 이고 가열곡선의 수평 구간(잠열 구간) 길이도 더 길다.
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- 상변화(고체 → 액체 → 기체)기본기출 1
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고체 파라핀 왁스가 녹아(융해) 액체가 되고, 심지 끝에서 기화하여 기체 상태로 연소된다. 녹는점은 50~60℃, 심지 끝 온도는 약 600℃, 화염 상부 최고 온도는 1400℃까지 이른다.
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- 상전이(증발)기본기출 1
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액체 상태인 물의 일부가 기체(수증기)로 상변화(증발)하면서 기체 입자가 새로 생성되는 과정.
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- 상전이와 밀도 변화기본기출 1
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얼음은 물 분자가 육각형의 열린 수소 결합 구조를 이루어 액체 물보다 밀도가 작다(얼음 약 0.92 g/cm³, 물 약 1.00 g/cm³). 압력에 의해 얼음이 녹으면 이 열린 구조가 일부 무너지면서 같은 질량이 차지하는 부피가 줄어 밀도가 증가한다.
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얼음은 물 분자가 육각형의 열린 수소 결합 구조를 이루어 액체 물보다 밀도가 작다(얼음 약 0.92 g/cm³, 물 약 1.00 g/cm³). 압력에 의해 얼음이 녹으면 이 열린 구조가 일부 무너지면서 같은 질량이 차지하는 부피가 줄어 밀도가 증가한다.
- 상평형 그림(온도-압력 도표) 해석심화기출 1
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가로축 온도, 세로축 압력인 상평형 그림에서 곡선(기화 곡선)은 각 온도에서 그 물질이 끓는(증기압과 외부압력이 같아지는) 압력을 나타낸다. 그림에 표시된 점의 (T, P) 좌표가 곧 그 온도에서의 증기압이다.
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- 상평형 그림과 상태 변화심화기출 1
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CO2는 1 atm에서 액체 구간을 지나지 않고 고체-기체 승화 곡선을 따르므로, 기체를 고체로 되돌리려면 압력을 1 atm으로 유지한 채 약 -78℃ 이하로 냉각해야 한다.
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CO2는 1 atm에서 액체 구간을 지나지 않고 고체-기체 승화 곡선을 따르므로, 기체를 고체로 되돌리려면 압력을 1 atm으로 유지한 채 약 -78℃ 이하로 냉각해야 한다.
- 상평형 그림의 세 영역(안정화·준안정화·불안정화) 해석심화기출 1
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황산암모늄 농도(x축)와 루비스코 농도(y축)에 따라 수용성으로 남는 안정화 영역, 결정이 형성·성장하는 준안정화 영역, 비결정성 침전이 생기는 불안정화 영역으로 나뉜다. 좌표를 찍고 경로를 그리려면 이 세 영역의 경계를 먼저 식별해야 한다.
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황산암모늄 농도(x축)와 루비스코 농도(y축)에 따라 수용성으로 남는 안정화 영역, 결정이 형성·성장하는 준안정화 영역, 비결정성 침전이 생기는 불안정화 영역으로 나뉜다. 좌표를 찍고 경로를 그리려면 이 세 영역의 경계를 먼저 식별해야 한다.
- 상평형(고체-액체 공존)을 이용한 온도 유지심화기출 1
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순물질이 고체와 액체로 함께 존재하는 동안에는 들어오거나 나가는 열이 잠열로 흡수·방출되어 온도가 그 물질의 녹는점에 고정된다. 얼음-물 공존은 를, 녹는점이 인 물질의 고체-액체 공존은 를 완충한다.
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순물질이 고체와 액체로 함께 존재하는 동안에는 들어오거나 나가는 열이 잠열로 흡수·방출되어 온도가 그 물질의 녹는점에 고정된다. 얼음-물 공존은 를, 녹는점이 인 물질의 고체-액체 공존은 를 완충한다.
- 상평형(고체-액체 평형)과 어는점의 의미심화기출 1
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어떤 액체의 어는점은 그 액체와 고체(얼음)가 동적 평형을 이루는 온도이다. 순수한 물은 0℃에서 물과 얼음이 정확히 평형을 이루어 겉보기 변화가 없지만, 어는점이 달라진 용액은 같은 온도에서 평형이 성립하지 않아 상변화가 자발적으로 진행된다.
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어떤 액체의 어는점은 그 액체와 고체(얼음)가 동적 평형을 이루는 온도이다. 순수한 물은 0℃에서 물과 얼음이 정확히 평형을 이루어 겉보기 변화가 없지만, 어는점이 달라진 용액은 같은 온도에서 평형이 성립하지 않아 상변화가 자발적으로 진행된다.
- 수소 결합 세기와 녹는점·끓는점·잠열의 관계기본기출 1
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수소 결합의 세기는 X-H…Y에서 X의 전기음성도(결합 극성)에 좌우된다. 극성이 약해지면 분자 간 수소 결합이 약해져 녹는점과 끓는점이 함께 낮아지고, 상태 변화에 필요한 잠열(융해열·기화열)도 함께 작아진다.
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수소 결합의 세기는 X-H…Y에서 X의 전기음성도(결합 극성)에 좌우된다. 극성이 약해지면 분자 간 수소 결합이 약해져 녹는점과 끓는점이 함께 낮아지고, 상태 변화에 필요한 잠열(융해열·기화열)도 함께 작아진다.
- 실제 기체의 응축과 이상 기체 근사의 한계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
실제 기체는 냉각될수록 입자 사이 거리가 가까워져 인력의 영향이 커지고, 절대영도에 이르기 전에 액체나 고체로 상태 변화를 일으키므로 이상 기체의 직선 관계(V-T 비례)를 끝까지 유지하지 못한다.
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실제 기체는 냉각될수록 입자 사이 거리가 가까워져 인력의 영향이 커지고, 절대영도에 이르기 전에 액체나 고체로 상태 변화를 일으키므로 이상 기체의 직선 관계(V-T 비례)를 끝까지 유지하지 못한다.
- 압력과 어는점의 관계기본기출 1
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고체(얼음)의 밀도가 액체(물)보다 낮은 물은 클라우지우스-클라페이론 관계에 따라 외부 압력이 증가하면 어는점이 오히려 낮아지는 이례적 성질을 보인다.
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고체(얼음)의 밀도가 액체(물)보다 낮은 물은 클라우지우스-클라페이론 관계에 따라 외부 압력이 증가하면 어는점이 오히려 낮아지는 이례적 성질을 보인다.
- 이온 결합 물질의 녹는점을 결정하는 쿨롱 힘기본기출 1
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이온 결정의 녹는점은 이온 간 정전기적 인력의 크기, 즉 F ~ (양이온 전하 x 음이온 전하) / (이온 간 거리)^2 에 비례한다. CaO는 Ca2+, O2-로 전하량 곱이 4여서 전하량 곱이 1인 NaCl, NaBr보다 인력이 훨씬 강해 녹는점이 가장 높고, 전하량 곱이 같은 NaCl과 NaBr은 이온 반지름이 더 작은 Cl-을 포함한 NaCl 쪽 거리가 짧아 인력이 더 강하므로 NaCl이 NaBr보다 높다.
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이온 결정의 녹는점은 이온 간 정전기적 인력의 크기, 즉 F ~ (양이온 전하 x 음이온 전하) / (이온 간 거리)^2 에 비례한다. CaO는 Ca2+, O2-로 전하량 곱이 4여서 전하량 곱이 1인 NaCl, NaBr보다 인력이 훨씬 강해 녹는점이 가장 높고, 전하량 곱이 같은 NaCl과 NaBr은 이온 반지름이 더 작은 Cl-을 포함한 NaCl 쪽 거리가 짧아 인력이 더 강하므로 NaCl이 NaBr보다 높다.
- 이온 결합 세기와 녹는점기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이온 결정의 격자 에너지는 대략 (양이온 전하)×(음이온 전하)/(양이온 반지름+음이온 반지름)에 비례한다. MgO, CaO, BaO는 모두 O2-를 공통 음이온으로 가지므로, 녹는점 차이는 양이온(Mg2+, Ca2+, Ba2+) 반지름 차이만으로 설명된다(반지름이 작을수록 격자 에너지가 커져 녹는점이 높다: MgO>CaO>BaO).
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이온 결정의 격자 에너지는 대략 (양이온 전하)×(음이온 전하)/(양이온 반지름+음이온 반지름)에 비례한다. MgO, CaO, BaO는 모두 O2-를 공통 음이온으로 가지므로, 녹는점 차이는 양이온(Mg2+, Ca2+, Ba2+) 반지름 차이만으로 설명된다(반지름이 작을수록 격자 에너지가 커져 녹는점이 높다: MgO>CaO>BaO).
- 이온 결합의 세기(전하량 곱에 비례)와 핵간 거리-에너지 그래프, 녹는점의 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이온 결합은 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력과, 두 이온이 가까워질 때 전자구름이 겹치며 생기는 반발력이 균형을 이루는 평형 핵간 거리에서 에너지가 최솟값(우물)을 갖는 곡선으로 나타난다. 이온 결합의 세기는 두 이온의 전하량의 곱에 비례하므로, 전하량이 큰 이온쌍일수록 에너지 우물이 깊고 평형 거리가 짧으며, 결합력이 강할수록 이온을 떼어놓는 데 더 많은 에너지가 필요해 녹는점이 높다.
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이온 결합은 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력과, 두 이온이 가까워질 때 전자구름이 겹치며 생기는 반발력이 균형을 이루는 평형 핵간 거리에서 에너지가 최솟값(우물)을 갖는 곡선으로 나타난다. 이온 결합의 세기는 두 이온의 전하량의 곱에 비례하므로, 전하량이 큰 이온쌍일수록 에너지 우물이 깊고 평형 거리가 짧으며, 결합력이 강할수록 이온을 떼어놓는 데 더 많은 에너지가 필요해 녹는점이 높다.
- 이온결합의 세기와 녹는점기본기출 1
기출 맥락에서 정리
녹는점은 이온 결정에서 이온 간 정전기적 인력(격자 에너지)의 크기에 대응한다. 격자 에너지가 클수록 고체를 무너뜨리는 데 더 많은 열이 필요해 녹는점이 높다. 격자 에너지가 작은 NaN3의 녹는점(275 ℃)이 NaCl(800 ℃)보다 훨씬 낮다.
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녹는점은 이온 결정에서 이온 간 정전기적 인력(격자 에너지)의 크기에 대응한다. 격자 에너지가 클수록 고체를 무너뜨리는 데 더 많은 열이 필요해 녹는점이 높다. 격자 에너지가 작은 NaN3의 녹는점(275 ℃)이 NaCl(800 ℃)보다 훨씬 낮다.
- 잠열(융해열·기화열)과 상태 변화 중 온도 일정기본기출 1
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상태 변화 동안에는 가해지거나 방출되는 열이 전부 잠열로 쓰여 온도가 변하지 않는다. 에는 , 에는 이 필요하며, 이 원리는 반응계나 생체의 온도를 일정하게 유지하는 데에도 그대로 응용된다.
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상태 변화 동안에는 가해지거나 방출되는 열이 전부 잠열로 쓰여 온도가 변하지 않는다. 에는 , 에는 이 필요하며, 이 원리는 반응계나 생체의 온도를 일정하게 유지하는 데에도 그대로 응용된다.
- 증기압기본기출 1
기출 맥락에서 정리
동적 상평형에서 나타나는 일정한 압력. 이 실험에서는 좌우 수은 기둥의 높이 차 으로 측정되며, (비례상수 )로 나타낼 수 있다.
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동적 상평형에서 나타나는 일정한 압력. 이 실험에서는 좌우 수은 기둥의 높이 차 으로 측정되며, (비례상수 )로 나타낼 수 있다.
- 증기압과 동적 평형심화기출 1
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밀폐계에서 증발 속도와 응축 속도가 같아지는 동적 평형 상태에 도달했을 때의 압력이 증기압이다.
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밀폐계에서 증발 속도와 응축 속도가 같아지는 동적 평형 상태에 도달했을 때의 압력이 증기압이다.
- 증기압과 분자간 힘의 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
분자간 인력이 강한 물질일수록 그 힘을 극복하고 증발하기 어려워, 같은 온도에서 증기압이 낮고 끓는점이 높다. 따라서 동일 온도에서 증기압이 더 낮은 물질이 분자간 힘도 표면장력도 더 크다.
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분자간 인력이 강한 물질일수록 그 힘을 극복하고 증발하기 어려워, 같은 온도에서 증기압이 낮고 끓는점이 높다. 따라서 동일 온도에서 증기압이 더 낮은 물질이 분자간 힘도 표면장력도 더 크다.
- 증기압의 온도 의존성(세기 성질)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
순수 물질의 증기압은 세기 성질(intensive property)이므로 액체의 양이 아니라 물질의 종류와 온도에만 의존한다.
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순수 물질의 증기압은 세기 성질(intensive property)이므로 액체의 양이 아니라 물질의 종류와 온도에만 의존한다.
- 질량 보존과 응축상의 위치기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전체 질량은 보존되지만, 밸브는 용기 A와 B의 기체 공간만 연결하므로 수증기(기체)는 두 용기 사이를 이동해도 액체나 고체 자체는 이동하지 못한다. 따라서 처음부터 용기 A에 있던 응축상은 새 평형에서도 전량 용기 A에 남으며, 두 용기에 균등히 나뉜다고 볼 근거가 없다.
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전체 질량은 보존되지만, 밸브는 용기 A와 B의 기체 공간만 연결하므로 수증기(기체)는 두 용기 사이를 이동해도 액체나 고체 자체는 이동하지 못한다. 따라서 처음부터 용기 A에 있던 응축상은 새 평형에서도 전량 용기 A에 남으며, 두 용기에 균등히 나뉜다고 볼 근거가 없다.
- 포화 증기압과 기액 상평형심화기출 1
기출 맥락에서 정리
일정 온도에서 액체와 그 증기가 평형을 이루면 증기의 부분 압력은 그 온도의 포화 증기압으로 고정되고, 생성된 물의 부분 압력이 포화 증기압을 넘으면 초과분은 액체로 응축되어 기체 몰수(부피)에 포함되지 않는다.
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일정 온도에서 액체와 그 증기가 평형을 이루면 증기의 부분 압력은 그 온도의 포화 증기압으로 고정되고, 생성된 물의 부분 압력이 포화 증기압을 넘으면 초과분은 액체로 응축되어 기체 몰수(부피)에 포함되지 않는다.
용해·용액·분배
- 1가 이온 화합물의 수용성과 질소 함량(질량 백분율)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
와 는 모두 1가 이온이므로 제시문 [마]에 따라 물에 잘 녹아 토양 수분에 용해되어 뿌리로 흡수되기 쉽고, 질산 암모늄의 몰질량 80 g/mol 중 질소가 28 g(35%)을 차지해 질소 함량이 높은 비료로 작용한다.
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와 는 모두 1가 이온이므로 제시문 [마]에 따라 물에 잘 녹아 토양 수분에 용해되어 뿌리로 흡수되기 쉽고, 질산 암모늄의 몰질량 80 g/mol 중 질소가 28 g(35%)을 차지해 질소 함량이 높은 비료로 작용한다.
- 강전해질과 약전해질기본기출 1
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아세트산과 암모니아는 수용액에서 일부만 이온화하는 약전해질이고, 염산과 수산화나트륨은 거의 완전히 이온화하는 강전해질이다. 이 세기 차이가 당량점 pH가 7에서 벗어나는 원인이다.
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아세트산과 암모니아는 수용액에서 일부만 이온화하는 약전해질이고, 염산과 수산화나트륨은 거의 완전히 이온화하는 강전해질이다. 이 세기 차이가 당량점 pH가 7에서 벗어나는 원인이다.
- 극성-비극성 용해 원리(유유상종)기본기출 1
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극성 용매는 극성 물질을, 비극성 물질은 비극성 용매(또는 비극성 부분)를 잘 녹인다(). 물은 강한 극성 용매라 비극성 약효 성분을 잘 녹이지 못한다.
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- 극성과 용해도의 상관관계(유유상종)기본기출 1
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제시문 (가)에 따르면 극성 물질은 극성 물질과, 무극성 물질은 무극성 물질과 잘 섞이는 경향이 있고 극성의 크기에 따라 용해도가 달라질 수 있다. 물은 극성 용매이므로, 용질 분자의 쌍극자 모멘트(알짜 극성)가 클수록 물에 대한 용해도가 커지는 경향을 보인다.
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- 몰 농도(M)와 용액 제조기본기출 1
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몰 농도는 용액 1 L 속 용질의 mol수이다. 100 mL(0.1 L) 시료 속 H2SO4가 0.02 mol이므로 y×0.1 L=0.02 mol에서 y=0.2 M을 구한다.
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- 몰 분율 ()기본기출 1
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전체 몰수에 대한 용매의 몰수 비 로, 라울 법칙 계산의 출발점이 된다.
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- 물질량(질량) 보존과 상 사이의 분배기본기출 1
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용기에 처음 넣어준 물의 총량은 보존되며, 이상 기체 방정식으로 구한 기체 상태의 양을 전체 양에서 빼면 남은 응축상(액체 또는 고체)의 양이 정해진다는 관계.
화-186 · 소문항 (1), (2) (준비 중)기출 맥락 1개 확인
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화-186 · 소문항 (1), (2) (준비 중)- 분배계수와 체내 분포기본기출 1
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섞이지 않는 두 용매 A와 B 사이에서 용질 M의 분배계수는 일정한 온도에서 로 정의된다. 수용성이 큰 물질일수록 물과 같은 극성 환경(혈액, 조직액 등 수성 체액) 쪽으로 강하게 분배되어 콩팥을 거쳐 소변으로 쉽게 배출되고, 지용성 물질일수록 지질 쪽으로 분배되어 체내에 축적되기 쉽다.
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- 분자 간 인력 차이에 따른 물-기름의 상 분리기본기출 1
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물 분자 사이의 인력이 물-기름 분자 사이의 인력보다 커서 물과 기름이 공간적으로 분리되며, 이 원리가 친수성기-친유성기의 선택적 인력을 설명하는 근거가 된다.
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- 비타민의 수용성·지용성과 분자 구조기본기출 1
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, , 아마이드기()처럼 물과 수소 결합을 이루는 극성 작용기의 비율이 크면 수용성이 커지고, 탄화수소 고리와 사슬처럼 비극성 부분이 분자의 대부분을 차지하면 지용성이 커진다.
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- 성질이 비슷한 물질 사이의 용해기본기출 1
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극성 용질은 극성 용매와, 비극성 용질은 비극성 용매와 유사한 분자 간 상호작용(수소 결합, 반데르발스 힘 등)을 형성하므로 서로 잘 녹아 섞이는 경향이 있다.
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- 세 물질의 물에 대한 용해도 순서기본기출 1
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메탄올(CH3OH) > 다이에틸 에터(C2H5OC2H5) > 헥산(C6H14) 순으로 물에 잘 녹는다.
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메탄올(CH3OH) > 다이에틸 에터(C2H5OC2H5) > 헥산(C6H14) 순으로 물에 잘 녹는다.
- 염화칼슘과 염화나트륨의 해리기본기출 1
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에서는 이상적으로 세 이온이, 에서는 두 이온이 생기므로 의 반트호프 인자가 더 크며, 이는 0.1 M 수용액의 전기전도도가 쪽에서 더 높게 측정된 결과와 일치한다.
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- 용해 속도에 영향을 미치는 요인기본기출 1
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온도(분자 운동 활발화, 충돌 빈도 증가), 젓기(용질 표면 근처 농도 구배 유지), 표면적 증가(잘게 부수기)가 용해 속도를 좌우한다.
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- 유유상용 원리기본기출 1
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극성 용매인 물에는 극성이 크고 물과 강한 분자 사이 인력(수소 결합 등)을 형성하는 물질이 잘 녹는다.
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- 이온-쌍극자 상호작용에 의한 수화기본기출 1
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극성 용매인 물은 주위에 O 쪽을, 주위에 H 쪽을 향하게 배열하여 이온-쌍극자 인력으로 이온을 안정화(수화)시키지만, 무극성인 는 이런 쌍극자가 없어 이온을 안정화하지 못한다.
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- 이온결합과 수화기본기출 1
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NaCl은 Na+와 Cl- 사이의 정전기적 인력으로 이루어진 이온결합이며, 물에 녹을 때 각 이온이 물 분자에 둘러싸여 수화된다.
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- 저온 용해도와 결빙 제거기본기출 1
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저온에서도 용해도가 크게 유지되면 더 많은 용질 입자가 수용액에 존재할 수 있어 어는점 내림 효과를 저온에서도 크게 유지할 수 있다.
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- 전해질의 해리와 혼합 용액의 이온 몰수 합산기본기출 1
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1몰은 1몰을, 1몰은 2몰을 내놓는다. 두 용액을 섞으면 의 총 몰수는 각 용액이 내놓은 몰수의 합이고, 전체 부피는 두 용액 부피의 합이다.
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총괄성과 삼투
- 라울 법칙심화기출 1
기초 보강
이상 용액에서 각 휘발성 성분의 분압은 그 성분의 액상 몰 분율과 순수한 상태의 증기압의 곱이다. 비휘발성 용질을 넣는 대표적 경우 용매의 증기압이 내려간다. 두 성분이 모두 휘발성이면 양쪽 분압을 더해야 하며, 강한 비이상성이 있으면 몰 분율만으로 정확히 계산할 수 없다.
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로, 용액의 증기 압력은 순수한 용매의 증기 압력에 용액 내 용매의 몰 분율을 곱한 값과 같다.
- 삼투압심화
기초 보강
용매만 통과시키는 막을 사이에 두고 생기는 삼투를 막는 데 필요한 압력 차이다. 묽은 이상 용액에서는 Π=icRT로 근사하며 c는 용질 화학식 단위의 몰 농도이고 i로 유효 입자 수를 반영한다. 막의 선택성, 양쪽 용액의 조성, 정수압을 함께 고려하며 단순한 용질 확산과 구분한다.
- 총괄성심화기출 2
기초 보강
묽은 이상 용액 근사에서 어는점 내림·끓는점 오름·삼투압은 용질의 화학적 이름보다 독립적인 용질 입자 수에 의해 정해진다. ΔT_f=iK_fm, ΔT_b=iK_bm의 i는 해리·회합과 농도에 따라 달라질 수 있다. 농도가 높거나 강한 상호작용이 있으면 정수 i와 선형식의 정확성이 떨어진다.
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비휘발성, 비전해질 용질이 녹아 있는 묽은 용액의 성질은 용질의 종류가 아니라 녹아 있는 입자의 수(농도)에만 의존한다.
증기압 내림, 끓는점 오름, 어는점 내림, 삼투압은 묽은 용액에서 용질의 종류와 무관하게 용질 입자 수에만 의존하는 총괄성이며, 각각으로부터 용질의 몰 질량을 구할 수 있다.
- 고장액과 저장액에서의 세포 반응기본기출 1
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세포보다 진한 고장액에 있으면 세포 안의 물이 빠져나가 세포가 수축하는 크리네이션(crenation)이 일어나고, 세포보다 묽은 저장액에서는 물이 세포 안으로 들어와 세포가 팽창하거나 용혈(hemolysis)된다.
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세포보다 진한 고장액에 있으면 세포 안의 물이 빠져나가 세포가 수축하는 크리네이션(crenation)이 일어나고, 세포보다 묽은 저장액에서는 물이 세포 안으로 들어와 세포가 팽창하거나 용혈(hemolysis)된다.
- 끓는점 오름 ()기본기출 1
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증기 압력 내림으로 용액의 끓는점이 순수한 용매의 끓는점보다 높아지는 현상으로, 오름의 크기는 처럼 몰랄 농도에 비례한다.
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증기 압력 내림으로 용액의 끓는점이 순수한 용매의 끓는점보다 높아지는 현상으로, 오름의 크기는 처럼 몰랄 농도에 비례한다.
- 끓는점 오름과 몰랄농도심화기출 1
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라울의 법칙을 따르는 묽은 용액의 총괄성 관계 을 이용해 측정한 끓는점 오름으로부터 몰랄농도(용매 1 kg 기준)를 구하고, 실제 용매의 질량에 맞춰 용질의 몰수로 환산한 뒤 질량을 나누어 용질의 분자량을 계산한다.
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- 끓는점 오름과 어는점 내림기본기출 1
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묽은 비전해질 용액에서 ΔTb=Kb·m, ΔTf=Kf·m이며, 몰랄 농도 m은 용질 몰수를 용매 질량(kg)으로 나눈 값이다. 이 관계를 거꾸로 이용하면 어는점 내림에서 m을 구해 미지 시료의 분자량을 역산할 수 있다.
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묽은 비전해질 용액에서 ΔTb=Kb·m, ΔTf=Kf·m이며, 몰랄 농도 m은 용질 몰수를 용매 질량(kg)으로 나눈 값이다. 이 관계를 거꾸로 이용하면 어는점 내림에서 m을 구해 미지 시료의 분자량을 역산할 수 있다.
- 끓는점 오름과 총괄성심화기출 1
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끓는점 오름은 용질의 종류가 아니라 용액 속 전체 용질 입자의 몰랄농도에 비례한다.
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끓는점 오름은 용질의 종류가 아니라 용액 속 전체 용질 입자의 몰랄농도에 비례한다.
- 라울 법칙·몰분율 정량 계산심화기출 1
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증기압 내림은 로 계산되며, , 을 대입하면 , 즉 이 된다.
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증기압 내림은 로 계산되며, , 을 대입하면 , 즉 이 된다.
- 라울 법칙과 증기압 내림기본기출 1
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비휘발성 비전해질 용액의 증기압은 P_용액 = x_용매 × P°_용매이고, 증기압 내림은 ΔP = x_용질 × P°_용매이다. 용질 몰분율이 클수록 증기압은 순수 용매보다 더 낮아진다.
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비휘발성 비전해질 용액의 증기압은 P_용액 = x_용매 × P°_용매이고, 증기압 내림은 ΔP = x_용질 × P°_용매이다. 용질 몰분율이 클수록 증기압은 순수 용매보다 더 낮아진다.
- 라울의 법칙과 증기압 내림기본기출 2
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비휘발성 용질이 녹은 묽은 용액의 증기압은 순수한 용매의 증기압에 용매의 몰분율을 곱한 값으로 감소한다: .
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비휘발성 용질이 녹은 묽은 용액의 증기압은 순수한 용매의 증기압에 용매의 몰분율을 곱한 값으로 감소한다: .
비휘발성 용질 용액의 증기압은 이므로, 같은 온도에서 용질 농도가 낮을수록(묽을수록) 물의 몰분율이 커서 증기압이 높다.
- 묽은 용액의 총괄성심화기출 1
기출 맥락에서 정리
어는점 내림 , 끓는점 오름 , 삼투압 는 모두 용질의 종류가 아니라 용액 속 입자 수(비전해질이면 몰수)에만 의존한다.
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어는점 내림 , 끓는점 오름 , 삼투압 는 모두 용질의 종류가 아니라 용액 속 입자 수(비전해질이면 몰수)에만 의존한다.
- 반트호프의 삼투압 법칙기본기출 1
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묽은 용액의 삼투압은 이상 기체 방정식과 같은 형태인 를 따르며, 비전해질에서는 반트호프 인자 이므로 이다.
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묽은 용액의 삼투압은 이상 기체 방정식과 같은 형태인 를 따르며, 비전해질에서는 반트호프 인자 이므로 이다.
- 삼투 현상과 반투막기본기출 1
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반투막은 용매 분자는 통과시키지만 용질 입자는 통과시키지 않는다. 이 막을 사이에 두면 용매가 순수한 용매나 묽은 용액 쪽에서 진한 용액 쪽으로 알짜 이동하여 진한 용액 쪽 수면이 높아진다.
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반투막은 용매 분자는 통과시키지만 용질 입자는 통과시키지 않는다. 이 막을 사이에 두면 용매가 순수한 용매나 묽은 용액 쪽에서 진한 용액 쪽으로 알짜 이동하여 진한 용액 쪽 수면이 높아진다.
- 삼투압 개념기본기출 1
기출 맥락에서 정리
삼투를 막기 위해 진한 쪽에 가해야 하는 압력이 삼투압이며, 용질 입자의 총 몰 농도가 높을수록(바닷물처럼 이온 농도가 높을수록) 삼투압이 커진다.
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삼투를 막기 위해 진한 쪽에 가해야 하는 압력이 삼투압이며, 용질 입자의 총 몰 농도가 높을수록(바닷물처럼 이온 농도가 높을수록) 삼투압이 커진다.
- 삼투압과 압력 평형 조건심화기출 1
기출 맥락에서 정리
양쪽 유리관의 액면 높이가 정확히 같다는 것은 수위차에 의한 압력차가 0이라는 뜻이므로, 밀폐 기체의 초과 압력(P2-대기압)이 곧 삼투압 Π와 같다.
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양쪽 유리관의 액면 높이가 정확히 같다는 것은 수위차에 의한 압력차가 0이라는 뜻이므로, 밀폐 기체의 초과 압력(P2-대기압)이 곧 삼투압 Π와 같다.
- 삼투압과 총괄성심화기출 1
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삼투압 로 용질의 종류가 아닌 용해된 입자의 몰 농도와 온도에 비례하는 총괄성이다.
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삼투압 로 용질의 종류가 아닌 용해된 입자의 몰 농도와 온도에 비례하는 총괄성이다.
- 삼투압을 이용한 몰 질량 결정기본기출 1
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용질 질량 , 용액 부피 , 절대 온도 , 삼투압 를 알면 를 에 대입해 로 용질의 몰 질량을 구할 수 있다.
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용질 질량 , 용액 부피 , 절대 온도 , 삼투압 를 알면 를 에 대입해 로 용질의 몰 질량을 구할 수 있다.
- 삼투와 반투막기본기출 1
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반투막은 용매인 물 분자는 통과시키지만 용질 입자는 통과시키지 않는다. 농도가 다른 두 용액을 반투막으로 나누면 물은 묽은(저장) 쪽에서 진한(고장) 쪽으로 이동한다.
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반투막은 용매인 물 분자는 통과시키지만 용질 입자는 통과시키지 않는다. 농도가 다른 두 용액을 반투막으로 나누면 물은 묽은(저장) 쪽에서 진한(고장) 쪽으로 이동한다.
- 선택적 투과막을 통한 용질 확산(방법 3, 투석)기본기출 1
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방법 3의 막은 루비스코는 통과시키지 못하지만 물과 이온성 성분은 통과시키며 주머니 부피는 일정하다. 따라서 주머니 속 루비스코 농도는 고정된 채, 외부 B 용액의 황산암모늄만 농도 차를 따라 주머니 안으로 확산해 들어온다.
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방법 3의 막은 루비스코는 통과시키지 못하지만 물과 이온성 성분은 통과시키며 주머니 부피는 일정하다. 따라서 주머니 속 루비스코 농도는 고정된 채, 외부 B 용액의 황산암모늄만 농도 차를 따라 주머니 안으로 확산해 들어온다.
- 어는점 내림기본기출 1
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비전해질 용액의 어는점 내림은 이며 용액의 어는점은 이다. 에틸렌글리콜처럼 이온화하지 않는 비전해질은 반트호프 인자 을 적용한다.
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비전해질 용액의 어는점 내림은 이며 용액의 어는점은 이다. 에틸렌글리콜처럼 이온화하지 않는 비전해질은 반트호프 인자 을 적용한다.
- 어는점 내림(총괄성)심화기출 2
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ΔTf = i·Kf·m로 표현되며, 용질의 종류와 무관하게 용액 속 용질 입자의 몰수(입자 수)에만 비례하는 묽은 용액의 성질이다.
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ΔTf = i·Kf·m로 표현되며, 용질의 종류와 무관하게 용액 속 용질 입자의 몰수(입자 수)에만 비례하는 묽은 용액의 성질이다.
비휘발성 용질이 녹아 있는 용액은 순수한 용매보다 어는점이 낮으며, 그 내림 정도는 용질의 종류와 무관하게 입자(몰랄) 농도에 비례한다(총괄성). 5% NaCl 수용액의 어는점은 순수한 물의 어는점(0℃)보다 낮다.
- 어는점 내림과 총괄성심화기출 1
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전해질 수용액의 어는점 내림은 으로 나타나며, 같은 몰랄 농도에서는 해리 뒤 입자 수(반트호프 인자 )가 많은 물질일수록 어는점을 더 크게 낮춘다.
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전해질 수용액의 어는점 내림은 으로 나타나며, 같은 몰랄 농도에서는 해리 뒤 입자 수(반트호프 인자 )가 많은 물질일수록 어는점을 더 크게 낮춘다.
- 에틸렌글리콜 부동액기본기출 1
기출 맥락에서 정리
비전해질인 에틸렌글리콜 을 물에 녹이면 용질 입자 수에 비례하는 총괄성에 의해 물의 어는점이 낮아지며, 이것이 자동차 부동액이 겨울철 동결을 막는 원리이다.
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비전해질인 에틸렌글리콜 을 물에 녹이면 용질 입자 수에 비례하는 총괄성에 의해 물의 어는점이 낮아지며, 이것이 자동차 부동액이 겨울철 동결을 막는 원리이다.
- 역삼투와 증류를 이용한 담수화기본기출 1
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역삼투는 바닷물 쪽에 삼투압보다 큰 압력을 가해 자연 삼투와 반대 방향으로 물 분자만 반투막을 통과시켜 순수한 물을 얻는 방법이고, 증류는 바닷물을 가열해 물을 기화시킨 뒤 냉각·응축시켜 비휘발성 염과 분리하는 방법이다.
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역삼투는 바닷물 쪽에 삼투압보다 큰 압력을 가해 자연 삼투와 반대 방향으로 물 분자만 반투막을 통과시켜 순수한 물을 얻는 방법이고, 증류는 바닷물을 가열해 물을 기화시킨 뒤 냉각·응축시켜 비휘발성 염과 분리하는 방법이다.
- 염장과 수분 활성도기본기출 1
기출 맥락에서 정리
고농도 소금은 삼투로 미생물 세포 안의 물을 빼내 세포를 수축시키고 식품 속 자유수(미생물이 이용 가능한 물)의 양을 줄여 수분 활성도를 낮춤으로써 미생물의 대사와 증식을 억제한다.
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고농도 소금은 삼투로 미생물 세포 안의 물을 빼내 세포를 수축시키고 식품 속 자유수(미생물이 이용 가능한 물)의 양을 줄여 수분 활성도를 낮춤으로써 미생물의 대사와 증식을 억제한다.
- 완전 이온화와 반트호프 법칙기본기출 1
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삼투압은 총괄성이므로 Π=c_입자RT이며, NaF → Na+ + F-로 완전히 이온화되므로 용질 입자의 총 몰농도는 NaF 몰농도의 2배이다. 이를 거꾸로 적용해 c(NaF)=c_입자/2로 구한다.
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삼투압은 총괄성이므로 Π=c_입자RT이며, NaF → Na+ + F-로 완전히 이온화되므로 용질 입자의 총 몰농도는 NaF 몰농도의 2배이다. 이를 거꾸로 적용해 c(NaF)=c_입자/2로 구한다.
- 용액의 총괄성(증기압 내림, 어는점 내림)심화기출 1
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비휘발성 용질이 녹은 수용액은 순수한 용매보다 증기압이 낮아지고 어는점도 내려가므로, 상평형 그림에서 고체-액체 경계와 삼중점이 더 낮은 온도, 낮은 압력 쪽으로 이동한다.
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비휘발성 용질이 녹은 수용액은 순수한 용매보다 증기압이 낮아지고 어는점도 내려가므로, 상평형 그림에서 고체-액체 경계와 삼중점이 더 낮은 온도, 낮은 압력 쪽으로 이동한다.
- 전해질의 이온화와 반트호프 인자기본기출 1
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처럼 전해질이 물에서 완전히 이온화되면 입자 수가 3개()가 되어, 같은 몰농도라면 비전해질인 설탕()보다 어는점 내림 폭이 3배로 커진다.
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처럼 전해질이 물에서 완전히 이온화되면 입자 수가 3개()가 되어, 같은 몰농도라면 비전해질인 설탕()보다 어는점 내림 폭이 3배로 커진다.
- 준투과막의 물질 평형 조건심화기출 1
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막이 만 통과시키므로 평형에서 양쪽 반응실의 분압이 같아야 한다는 조건 를 준다.
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막이 만 통과시키므로 평형에서 양쪽 반응실의 분압이 같아야 한다는 조건 를 준다.
- 증기 압력 내림 ()기본기출 1
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비휘발성 용질 입자가 용액 표면의 일부를 차지해 용매 입자의 증발을 방해하므로, 용액의 증기 압력은 순수한 용매의 증기 압력보다 낮아진다.
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비휘발성 용질 입자가 용액 표면의 일부를 차지해 용매 입자의 증발을 방해하므로, 용액의 증기 압력은 순수한 용매의 증기 압력보다 낮아진다.
- 증기압 내림(라울 법칙)기본기출 1
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비휘발성 용질이 용매 표면 일부를 차지해 증발하는 용매 분자 수를 줄이므로 용액의 증기압이 순수 용매보다 낮아진다.
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비휘발성 용질이 용매 표면 일부를 차지해 증발하는 용매 분자 수를 줄이므로 용액의 증기압이 순수 용매보다 낮아진다.
- 증기압 내림(총괄성)심화기출 1
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비휘발성 용질이 녹으면 용액 표면의 일부를 차지해 증발하는 용매 입자 수가 줄어들고, 그 결과 같은 온도에서 용액의 증기압이 순수 용매보다 낮아진다.
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비휘발성 용질이 녹으면 용액 표면의 일부를 차지해 증발하는 용매 입자 수가 줄어들고, 그 결과 같은 온도에서 용액의 증기압이 순수 용매보다 낮아진다.
- 증기압 내림과 끓음의 조건기본기출 1
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비휘발성 용질이 녹으면 라울 법칙에 따라 용매의 증기압이 낮아진다. 액체는 증기압이 외부 압력과 같아지는 온도에서 끓으므로, 외부 압력을 낮추면 정상 끓는점보다 낮은 온도에서도 끓을 수 있다.
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비휘발성 용질이 녹으면 라울 법칙에 따라 용매의 증기압이 낮아진다. 액체는 증기압이 외부 압력과 같아지는 온도에서 끓으므로, 외부 압력을 낮추면 정상 끓는점보다 낮은 온도에서도 끓을 수 있다.
- 총괄성(끓는점 오름, 어는점 내림)심화기출 1
원리 보완 · 연결 기출 포함
기출 적용 설명: 묽은 이상용액에서 용질의 해리 전 화학식 단위 기준 몰랄농도를 이라 정의하면 끓는점 오름은 , 어는점 내림은 이다. 반트호프 인자 는 실제 총괄성 효과를 반영하는 인자이며, 이상적으로 완전히 해리하는 경우에는 화학식 단위당 생성되는 입자 수로 근사한다. 유효 용질 입자의 몰랄농도 를 쓰면 두 식 모두 추가적인 없이 , 가 된다. 두 농도 정의를 섞어 입자 수를 중복 계산하지 않는다.
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묽은 이상용액에서 용질의 해리 전 화학식 단위 기준 몰랄농도를 이라 정의하면 끓는점 오름은 , 어는점 내림은 이다. 반트호프 인자 는 실제 총괄성 효과를 반영하는 인자이며, 이상적으로 완전히 해리하는 경우에는 화학식 단위당 생성되는 입자 수로 근사한다. 유효 용질 입자의 몰랄농도 를 쓰면 두 식 모두 추가적인 없이 , 가 된다. 두 농도 정의를 섞어 입자 수를 중복 계산하지 않는다.
- 총괄성과 어는점 내림심화기출 1
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끓는점 오름·어는점 내림은 용질의 종류와 무관하게 용액 속 입자 수(몰랄농도)에만 의존하는 총괄성이며, 어는점 내림은 로 나타내고 여기서 반트호프 인자 가 핵심 변수다.
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끓는점 오름·어는점 내림은 용질의 종류와 무관하게 용액 속 입자 수(몰랄농도)에만 의존하는 총괄성이며, 어는점 내림은 로 나타내고 여기서 반트호프 인자 가 핵심 변수다.
- 총괄성을 이용한 몰 질량 결정심화기출 1
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어는점 내림 값에서 몰랄 농도를 역산하고, 몰랄 농도와 용매 질량을 곱해 용질의 몰수를 구한 뒤 으로 비휘발성 비전해질의 몰 질량을 구할 수 있다.
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어는점 내림 값에서 몰랄 농도를 역산하고, 몰랄 농도와 용매 질량을 곱해 용질의 몰수를 구한 뒤 으로 비휘발성 비전해질의 몰 질량을 구할 수 있다.
- 총괄성을 이용한 분자량 측정심화기출 1
기출 맥락에서 정리
비휘발성 용질의 어는점내림, 끓는점오름, 삼투압, 증기압내림은 용질 입자 수(몰랄농도 또는 몰농도)에만 의존하므로, 측정값으로 몰질량 을 구해 을 역산할 수 있다.
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- 총괄성을 이용한 분자량 측정과 오차심화기출 1
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M = w·Kf·1000/(ΔTf·W)에서 이온화로 입자 수가 늘어 ΔTf가 커지면, 분모가 커져 계산되는 분자량 M은 실제보다 작게 나온다.
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8열화학과 열역학
열량·엔탈피·열화학 반응식
- 반응 엔탈피와 열화학 반응식기본기출 2
기초 보강
엔탈피 H=U+pV는 상태함수이다. 일정 압력에서 팽창 일 이외의 일이 없는 과정의 열은 ΔH에 해당한다. 반응식 계수와 물질의 상태를 함께 명시하고 발열 반응은 ΔH<0, 흡열 반응은 ΔH>0으로 표시한다. 표준 상태가 곧 25℃를 의미하는 것은 아니므로 온도도 확인한다.
기출 맥락 2개 확인
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로 정의되는 반응 엔탈피를 화학 반응식과 함께 나타낸 것이 열화학 반응식이며, 계수를 정수배하면 도 같은 배수로 바뀐다.
일정 압력에서 반응 엔탈피는 생성물과 반응물의 엔탈피 차이며, 발열 반응에서는 , 흡열 반응에서는 이다. 출입하는 열을 로 함께 나타낸 식이 열화학 반응식이다.
- 고체·액체의 비열(열용량) 차이기본기출 1
기출 맥락에서 정리
얼음은 가열되는 동안 수소 결합이 거의 끊어지지 않아 열이 대부분 온도 상승(분자 진동 증가)에 쓰이지만, 물은 온도가 오르는 동안에도 수소 결합이 계속 끊어져 열의 일부가 결합을 끊는 데 쓰이므로 비열이 더 크다.
기출 맥락 1개 확인
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얼음은 가열되는 동안 수소 결합이 거의 끊어지지 않아 열이 대부분 온도 상승(분자 진동 증가)에 쓰이지만, 물은 온도가 오르는 동안에도 수소 결합이 계속 끊어져 열의 일부가 결합을 끊는 데 쓰이므로 비열이 더 크다.
- 단위 부피당 연소열기본기출 1
기출 맥락에서 정리
단위 질량당 연소열에 밀도를 곱한 값이며, 상온 1기압에서 액체 연료(C8H18, C3H7OH, CH3OH)는 밀도가 기체 연료보다 수백~수천 배 커서 단위 질량당 순위와 무관하게 압도적으로 크다.
기출 맥락 1개 확인
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단위 질량당 연소열에 밀도를 곱한 값이며, 상온 1기압에서 액체 연료(C8H18, C3H7OH, CH3OH)는 밀도가 기체 연료보다 수백~수천 배 커서 단위 질량당 순위와 무관하게 압도적으로 크다.
- 단위 에너지당 이산화탄소 배출량기본기출 1
기출 맥락에서 정리
제시문 (가)에 1몰 완전연소 시 방출 에너지가 메탄 213, 에탄 373, 프로판 531, 부탄 688 kcal로 주어진다. 같은 에너지를 낼 때 배출되는 몰수는 메탄 , 에탄 , 프로판 , 부탄 로 비교하며, CNG 성분(메탄, 에탄)이 LPG 성분(프로판, 부탄)보다 값이 작다.
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제시문 (가)에 1몰 완전연소 시 방출 에너지가 메탄 213, 에탄 373, 프로판 531, 부탄 688 kcal로 주어진다. 같은 에너지를 낼 때 배출되는 몰수는 메탄 , 에탄 , 프로판 , 부탄 로 비교하며, CNG 성분(메탄, 에탄)이 LPG 성분(프로판, 부탄)보다 값이 작다.
- 단위 질량당 연소열기본기출 2
기출 맥락에서 정리
연소열(kJ/mol)을 몰질량으로 나눈 값(kJ/g)이며, 수소 함량이 높은 연료일수록 커서 H2가 가장 크고 이미 산소를 포함한 알코올류가 가장 작다.
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연소열(kJ/mol)을 몰질량으로 나눈 값(kJ/g)이며, 수소 함량이 높은 연료일수록 커서 H2가 가장 크고 이미 산소를 포함한 알코올류가 가장 작다.
몰 연소 엔탈피의 절댓값을 몰 질량으로 나눈 값을 비교하면 단위 질량당 방출 가능한 열, 즉 연료로서의 가치를 판단할 수 있다.
- 단위 탄소(물질량)당 에너지 저장 효율기본기출 1
기출 맥락에서 정리
에너지 저장 물질이 포함한 탄소 원자 수로 반응엔탈피를 나누면 탄소 1개당 저장되는 에너지를 얻을 수 있어, 분자 구조가 다른 두 에너지원의 저장 효율을 같은 기준으로 비교할 수 있다.
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에너지 저장 물질이 포함한 탄소 원자 수로 반응엔탈피를 나누면 탄소 1개당 저장되는 에너지를 얻을 수 있어, 분자 구조가 다른 두 에너지원의 저장 효율을 같은 기준으로 비교할 수 있다.
- 반응열(연소열)의 되먹임기본기출 1
기출 맥락에서 정리
연소로 방출된 열이 다시 심지 주변 고체 왁스를 녹이고 액체를 기화시키는 데 쓰여, 연료 공급이 스스로 유지되는 되먹임 구조를 이룬다.
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연소로 방출된 열이 다시 심지 주변 고체 왁스를 녹이고 액체를 기화시키는 데 쓰여, 연료 공급이 스스로 유지되는 되먹임 구조를 이룬다.
- 반응열과 반응 엔탈피의 부호 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
반응식에서 열이 생성물 쪽에 '+394kJ'처럼 표시되는 것은 그만큼의 열을 방출하는 발열 반응이라는 뜻이며, 이때 반응 엔탈피는 음수(ΔH<0)로 나타낸다. 반대로 열을 반응물 쪽에 흡수하는 형태로 쓰면 흡열 반응이고 ΔH>0이다.
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반응식에서 열이 생성물 쪽에 '+394kJ'처럼 표시되는 것은 그만큼의 열을 방출하는 발열 반응이라는 뜻이며, 이때 반응 엔탈피는 음수(ΔH<0)로 나타낸다. 반대로 열을 반응물 쪽에 흡수하는 형태로 쓰면 흡열 반응이고 ΔH>0이다.
- 발열 반응과 온도에 따른 평형 이동심화기출 1
기출 맥락에서 정리
인 발열 반응은 온도를 낮추면 열을 내는 방향(정반응)으로 평형이 이동해 수율이 늘어난다.
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인 발열 반응은 온도를 낮추면 열을 내는 방향(정반응)으로 평형이 이동해 수율이 늘어난다.
- 발열 반응에서 온도 변화에 따른 평형 이동(르샤틀리에 원리)심화기출 1
기출 맥락에서 정리
발열 반응은 온도를 낮출수록 평형이 생성물 쪽으로 이동해 평형 상수와 생성물의 평형 농도가 커지고, 온도를 높이면 반대로 작아진다.
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발열 반응은 온도를 낮출수록 평형이 생성물 쪽으로 이동해 평형 상수와 생성물의 평형 농도가 커지고, 온도를 높이면 반대로 작아진다.
- 발열 반응에서 온도 상승과 평형 이동 방향심화기출 1
기출 맥락에서 정리
암모니아 합성 반응 , 은 정반응이 발열인 반응이다. 발열 반응이 평형을 이루고 있을 때 온도를 높이면, 계는 이 열 자극을 흡수하는 흡열 방향, 즉 역반응 쪽으로 평형이 이동한다.
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암모니아 합성 반응 , 은 정반응이 발열인 반응이다. 발열 반응이 평형을 이루고 있을 때 온도를 높이면, 계는 이 열 자극을 흡수하는 흡열 방향, 즉 역반응 쪽으로 평형이 이동한다.
- 부피당 에너지 밀도기본기출 1
기출 맥락에서 정리
몰당 연소열을 몰 질량으로 나누고 밀도를 곱하면 로 부피당 에너지 를 구할 수 있다.
기출 맥락 1개 확인
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몰당 연소열을 몰 질량으로 나누고 밀도를 곱하면 로 부피당 에너지 를 구할 수 있다.
- 분자 안정성과 반응물 엔탈피기본기출 1
기출 맥락에서 정리
고리 변형이 큰 에틸렌옥사이드는 열린 사슬 구조의 다이메틸에테르보다 불안정하여 같은 종류의 결합을 갖고도 반응물 상태의 엔탈피가 더 높다.
기출 맥락 1개 확인
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고리 변형이 큰 에틸렌옥사이드는 열린 사슬 구조의 다이메틸에테르보다 불안정하여 같은 종류의 결합을 갖고도 반응물 상태의 엔탈피가 더 높다.
- 비열과 열량 계산 (Q = c × m × Δt)심화기출 1
기출 맥락에서 정리
온도가 변하는 구간에서는 로 열량과 시간을 환산한다. 상태별 비열이 다르므로() 구간마다 온도가 오르는 기울기가 다르다.
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온도가 변하는 구간에서는 로 열량과 시간을 환산한다. 상태별 비열이 다르므로() 구간마다 온도가 오르는 기울기가 다르다.
- 약한 분자 간 결합력과 엔탈피 기여의 한계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
루비스코 분자 간 결합력이 약해 결정화의 발열 정도()는 크지 않으므로, 자발성은 엔탈피가 아니라 주로 항이 좌우한다.
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루비스코 분자 간 결합력이 약해 결정화의 발열 정도()는 크지 않으므로, 자발성은 엔탈피가 아니라 주로 항이 좌우한다.
- 에너지 저장 물질의 물리적 특성과 안정성기본기출 1
기출 맥락에서 정리
상온에서 고체이고 수용액 상태에서도 안정한 물질은 생체 내 에너지 저장에 유리하며, 휘발성이 크고 독성이 있는 액체는 연료로는 유용해도 생체 저장원으로는 부적합하다.
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상온에서 고체이고 수용액 상태에서도 안정한 물질은 생체 내 에너지 저장에 유리하며, 휘발성이 크고 독성이 있는 액체는 연료로는 유용해도 생체 저장원으로는 부적합하다.
- 엔탈피와 발열, 흡열 반응기본기출 1
기출 맥락에서 정리
의 수화 반응은 인 발열 반응이고, 의 용해 반응은 격자 에너지가 수화 에너지보다 커서 인 흡열 반응이다.
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의 수화 반응은 인 발열 반응이고, 의 용해 반응은 격자 에너지가 수화 에너지보다 커서 인 흡열 반응이다.
- 엔탈피와 열화학 반응식기본기출 1
기출 맥락에서 정리
엔탈피(H)는 일정한 온도·압력에서 물질이 갖는 고유한 에너지이며, 반응 전후 엔탈피 차이인 반응엔탈피(ΔH)를 화학 반응식에 함께 나타낸 것이 열화학 반응식이다.
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엔탈피(H)는 일정한 온도·압력에서 물질이 갖는 고유한 에너지이며, 반응 전후 엔탈피 차이인 반응엔탈피(ΔH)를 화학 반응식에 함께 나타낸 것이 열화학 반응식이다.
- 연소 에너지의 변환기본기출 1
기출 맥락에서 정리
탄화수소의 연소로 방출된 화학 에너지는 열에너지·빛에너지·역학적(운동) 에너지·전기 에너지 등 서로 다른 형태로 변환되어 이용된다.
기출 맥락 1개 확인
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탄화수소의 연소로 방출된 화학 에너지는 열에너지·빛에너지·역학적(운동) 에너지·전기 에너지 등 서로 다른 형태로 변환되어 이용된다.
- 연소열의 대안적 계산·측정 방법심화기출 1
기출 맥락에서 정리
결합에너지 차이(반응물 결합에너지 생성물 결합에너지)를 이용해 계산하거나, 봄베 열량계로 직접 측정하는 방법이 있다(둘 중 하나만 제시해도 배점을 받는다).
기출 맥락 1개 확인
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결합에너지 차이(반응물 결합에너지 생성물 결합에너지)를 이용해 계산하거나, 봄베 열량계로 직접 측정하는 방법이 있다(둘 중 하나만 제시해도 배점을 받는다).
- 열량계 원리와 열화학 반응식기본기출 1
기출 맥락에서 정리
통열량계에서 Q = (c물 × m물 + C열량계) × Δt로 발생한 열을 구하고, 이를 몰당 값으로 환산한 뒤 부호를 붙여 열화학 반응식을 완성한다.
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통열량계에서 Q = (c물 × m물 + C열량계) × Δt로 발생한 열을 구하고, 이를 몰당 값으로 환산한 뒤 부호를 붙여 열화학 반응식을 완성한다.
- 열량계와 연소 엔탈피기본기출 1
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단열된 열량계가 흡수한 열은 이며, 열량계와 외부 사이에 열교환이 없으므로 반응이 방출한 열은 이다. 이를 반응에 참여한 물질의 몰수로 나누면 몰당 반응 엔탈피 를 얻으며, 음의 부호는 발열 반응을 뜻한다.
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- 열용량 C = c × m과 상태 변화 구간에서의 발산기본기출 1
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으로 정의되며 비열 구간에서는 일정한 값을 갖지만, 상태 변화 구간에서는 열은 계속 들어오는데 온도 변화()가 이므로 의 분모가 에 가까워져 열용량이 무한대로 발산한다.
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- 열화학 반응식과 연소열기본기출 1
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옥테인과 에탄올의 완전 연소는 발열 반응이며 제시된 열량은 각 연료 이 연소할 때 방출하는 에너지이다.
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- 열화학 반응식과 ΔH의 부호기본기출 1
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열화학 반응식은 반응물·생성물의 상태와 반응 엔탈피(ΔH)를 함께 표기하며, 연소처럼 에너지를 방출하는 발열 반응은 ΔH가 음수이고 흡열 반응은 양수이다.
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- 열화학 반응식의 상태 표시기본기출 1
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반응 엔탈피는 물질의 상태에 따라 달라지므로, 분압을 묻는 (1)에서는 문제가 지정한 대로 를 쓰고, 표준 연소 엔탈피를 묻는 (2)에서는 문제 조건대로 을 써서 열화학 반응식의 상태 표기를 구분해야 한다.
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- 열화학 반응식의 조작기본기출 1
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열화학 반응식의 모든 계수를 n배 하면 반응 엔탈피(ΔH)도 n배가 되고, 반응식을 역방향으로 쓰면 ΔH의 부호가 바뀐다. 여러 반응식을 변끼리 더할 때는 양변에 공통으로 나타나는 화학종을 소거하여 목표 반응식을 얻는다.
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- 온도에 따른 평형 이동과 발열/흡열 반응 판별(르샤틀리에 원리)심화기출 1
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온도를 낮출 때 평형이 정반응 쪽으로 이동한다면 그 반응은 발열 반응이다. 같은 수심에서 수온이 낮은 고위도 해역이 용해도가 더 커 고체 탄산칼슘이 존재할 수 있는 최대 수심이 더 얕다.
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온도를 낮출 때 평형이 정반응 쪽으로 이동한다면 그 반응은 발열 반응이다. 같은 수심에서 수온이 낮은 고위도 해역이 용해도가 더 커 고체 탄산칼슘이 존재할 수 있는 최대 수심이 더 얕다.
- 용해 과정의 엔탈피와 입자 간 상호작용기본기출 1
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KNO3(s)의 용해는 이온 결정의 격자를 깨뜨리는 데 필요한 에너지가 이온이 물 분자에 둘러싸이며 방출하는 수화 에너지보다 커서 전체적으로 흡열이다. O2(g)의 용해는 자유로운 기체 분자가 물 분자 사이에 들어가며 분산력에 의한 새로운 상호작용을 형성해 에너지를 방출하므로 발열이다.
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- 질량 보존 법칙과 에너지 보존 법칙기본기출 1
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화학 반응 전후 원자의 종류와 수, 그리고 계와 주위를 합한 전체 에너지의 총량은 각각 보존되며, 발열, 흡열 현상은 에너지 형태의 이동일 뿐이다.
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- 질량당 발열량과 비용 효율기본기출 1
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몰 연소 엔탈피의 절댓값을 몰 질량으로 나누면 질량(1 g)당 발생하는 열을 얻고, 이를 질량당 가격(원/g)으로 나누면 같은 비용을 지불했을 때 얻는 열(kJ/원)을 비교할 수 있다.
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- 표준 상태(25℃, 1 atm)에서 생성물의 물리적 상태 선택기본기출 1
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25℃, 1 atm에서 물의 안정한 상태는 액체이므로 반응 엔탈피 계산에는 ΔHf(H2O(l))을 써야 하며, 표에 함께 주어진 ΔHf(H2O(g))는 이 조건에서 쓰지 않는다.
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- PET의 열전이(유리 전이·냉결정화·용융)와 엔탈피 부호기본기출 1
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가열함에 따라 유리 전이 온도(, A→B 경계) 이전(A구간)에는 사슬이 얼어붙은 비결정(유리) 상태로 뚜렷한 상변화 없이 온도만 오른다. 를 지나면 사슬 분절이 움직일 열에너지를 얻어, 결정화 온도 부근(B구간)에서 무질서했던 사슬이 스스로 재배열되며 새 결정 영역을 만드는 냉결정화가 일어난다. 이는 사슬 간 인력이 새로 형성되는 발열 과정()이다. C구간은 결정성·비결정성 영역이 공존하는 안정한 고체 구간이고, 녹는점 부근(D구간)에서는 결정 영역의 사슬 간 인력을 끊는 용융이 일어나 흡열 과정()이 되며, E구간은 완전히 녹은 액체 상태로 다시 온도만 오른다.
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헤스 법칙과 결합 에너지
- 결합 에너지와 반응 엔탈피심화기출 2
기초 보강
기체 분자의 결합을 끊는 데 필요한 에너지의 합에서 생성 결합이 방출하는 에너지의 합을 빼 반응 엔탈피를 추정한다. 표의 평균 결합 에너지는 결합 주변 환경을 평균낸 값이라 정확한 열화학 값과 다를 수 있다. 액체·고체가 관여하면 기체화 등 상태 차이도 반영해야 한다.
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평균 결합 에너지로 계산한 반응 엔탈피는 이며, 양수이면 흡열 반응이다.
평균 결합 에너지로 반응 엔탈피를 구할 때는 ΔH = (끊는 결합의 에너지 합) - (형성되는 결합의 에너지 합)을 적용한다. NO 1 mol 기준으로 끊어지는 N≡O 1 mol과 H-H 1 mol의 에너지 합은 1500 kJ, 새로 생성되는 N≡N 0.5 mol과 O-H 2 mol의 에너지 합은 1375 kJ이므로 ΔH=+125 kJ/mol이다.
- 헤스 법칙기본기출 5
기초 보강
반응 엔탈피는 경로가 아니라 시작·끝 상태로 정해지므로 반응식을 더하면 엔탈피 변화도 더한다. 반응식을 뒤집으면 부호를, 계수를 배수로 바꾸면 엔탈피도 같은 배수로 바꾼다. 기체 물과 액체 물처럼 물질의 상태가 다르면 상변화 엔탈피를 빠뜨리지 않는다.
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엔탈피는 상태 함수이므로 출발 물질과 최종 생성물이 같은 두 반응 경로의 총 는 중간 단계와 관계없이 같다.
반응 경로와 무관하게 전체 반응 엔탈피는 일정하므로, 이미 알려진 열화학 반응식을 상수배하거나 방향을 반대로(이때 의 부호도 반전) 바꾸어 조합하면 직접 측정하기 어려운 반응의 엔탈피를 구할 수 있다.
두 연소 반응식을 더하거나 빼는 방식으로, 직접 측정하기 어려운 C(graphite)→C(diamond) 반응의 ΔH를 간접적으로 계산할 수 있다.
엔탈피는 상태 함수이므로 반응물과 생성물의 종류와 상태가 같으면 반응 경로와 무관하게 전체 가 일정하다. 여러 열화학 반응식을 더하거나 배수로 조작해 목표 반응의 를 구할 수 있다.
엔탈피는 상태 함수이므로 전체 반응의 엔탈피 변화는 반응 경로와 무관하며, 임의의 반응 경로를 거쳐도 처음과 끝 상태가 같으면 총 엔탈피 변화는 같다. 이를 이용해 직접 측정하기 어려운 반응의 엔탈피를 이미 알려진 반응식들의 조합으로 구할 수 있다.
- 결합 에너지로 구하는 반응 엔탈피기본기출 1
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반응 엔탈피는 반응물에서 끊어지는 결합의 에너지 합에서 생성물에서 새로 형성되는 결합의 에너지 합을 뺀 값과 같다.
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반응 엔탈피는 반응물에서 끊어지는 결합의 에너지 합에서 생성물에서 새로 형성되는 결합의 에너지 합을 뺀 값과 같다.
- 결합 에너지로부터 반응 엔탈피 구하기기본기출 1
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반응 엔탈피는 반응물의 결합을 끊는 데 드는 에너지 합에서 생성물의 결합이 형성되며 방출되는 에너지 합을 뺀 값과 같다.
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- 결합 에너지를 이용한 반응 에너지 계산과 이중 계산 보정심화기출 1
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결합 에너지는 결합 1 mol을 끊는 데 필요한 에너지이며, 하나의 결합에는 원자 2개가 동시에 참여한다. 원자 1개가 배위수만큼의 이웃과 결합하고 있다고 볼 때, 원자 1 mol이 갖는 결합의 몰수를 (배위수 × 결합 에너지)로 바로 쓰면 모든 결합이 두 원자 각각의 몫으로 중복 계산되므로 2로 나누어 보정해야 한다. 결합을 끊는 반응은 에너지를 흡수하는 흡열 과정이므로 반응 에너지의 부호는 (+)이다.
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결합 에너지는 결합 1 mol을 끊는 데 필요한 에너지이며, 하나의 결합에는 원자 2개가 동시에 참여한다. 원자 1개가 배위수만큼의 이웃과 결합하고 있다고 볼 때, 원자 1 mol이 갖는 결합의 몰수를 (배위수 × 결합 에너지)로 바로 쓰면 모든 결합이 두 원자 각각의 몫으로 중복 계산되므로 2로 나누어 보정해야 한다. 결합을 끊는 반응은 에너지를 흡수하는 흡열 과정이므로 반응 에너지의 부호는 (+)이다.
- 결합 에너지를 이용한 반응 엔탈피 계산과 반응식 완성심화기출 1
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[표1]에 주어진 결합(, , , , )만으로 구성 가능한 생성물은 , , 이며, 로 반응 엔탈피를 추정해 반응식을 완성한다.
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- 결합 에너지를 이용한 반응엔탈피 계산심화기출 1
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화학 반응은 반응물의 결합을 끊고 생성물의 결합을 새로 형성하는 과정이므로, 반응엔탈피는 끊어지는 결합 에너지의 합에서 새로 생기는 결합 에너지의 합을 뺀 값으로 근사적으로 구할 수 있다.
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화학 반응은 반응물의 결합을 끊고 생성물의 결합을 새로 형성하는 과정이므로, 반응엔탈피는 끊어지는 결합 에너지의 합에서 새로 생기는 결합 에너지의 합을 뺀 값으로 근사적으로 구할 수 있다.
- 결합 에너지와 반응 엔탈피(헤스의 법칙)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
ΔH = (반응물의 결합 에너지 합) - (생성물의 결합 에너지 합)이며, 결합을 끊는 데 필요한 에너지에서 결합이 새로 형성되며 방출하는 에너지를 빼면 반응 엔탈피를 구할 수 있다.
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ΔH = (반응물의 결합 에너지 합) - (생성물의 결합 에너지 합)이며, 결합을 끊는 데 필요한 에너지에서 결합이 새로 형성되며 방출하는 에너지를 빼면 반응 엔탈피를 구할 수 있다.
- 결합 에너지와 헤스의 법칙에 따른 엔탈피 추정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
측정하기 어려운 반응의 엔탈피는 헤스의 법칙에 따라 끊어진 결합의 에너지 합에서 새로 생성된 결합의 에너지 합을 뺀 값으로 어림할 수 있다: ΔH ≈ Σ(끊어진 결합 에너지) − Σ(생성된 결합 에너지). 두 분해 반응(NaCl→Na+Cl2, NaN3→Na+N2)의 ΔH 차이는 생성되는 기체 분자의 결합(Cl-Cl 대 N≡N)이 형성되며 방출하는 에너지 차이에서 비롯된다.
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측정하기 어려운 반응의 엔탈피는 헤스의 법칙에 따라 끊어진 결합의 에너지 합에서 새로 생성된 결합의 에너지 합을 뺀 값으로 어림할 수 있다: ΔH ≈ Σ(끊어진 결합 에너지) − Σ(생성된 결합 에너지). 두 분해 반응(NaCl→Na+Cl2, NaN3→Na+N2)의 ΔH 차이는 생성되는 기체 분자의 결합(Cl-Cl 대 N≡N)이 형성되며 방출하는 에너지 차이에서 비롯된다.
- 결합 에너지의 헤스 법칙적 산출기본기출 1
기출 맥락에서 정리
생성 엔탈피 = (반응물 결합을 끊는 데 필요한 에너지의 합) - (생성물 결합이 형성되며 방출하는 에너지이므로, ΔHf(HF) = 1/2 E(H-H) + 1/2 E(F-F) - E(H-F) 관계로 미지의 결합 에너지(E(H-F)≈570 kJ/mol)를 역산할 수 있다.
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- 결합 엔탈피와 반응 엔탈피기본기출 1
기출 맥락에서 정리
을 적용하면, 에서 끊는 결합(N≡N 1개, H-H 3개)의 합은 , 생성 결합(N-H 6개)의 합은 이므로 반응 엔탈피는 이다.
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을 적용하면, 에서 끊는 결합(N≡N 1개, H-H 3개)의 합은 , 생성 결합(N-H 6개)의 합은 이므로 반응 엔탈피는 이다.
- 결합에너지를 이용한 반응열 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
ΔH = (끊어지는 결합에너지의 합) - (새로 생기는 결합에너지의 합)의 관계로 생성 반응의 반응열을 구한다. NH3 1 mol 생성 반응은 1.5H2(g) + 0.5N2(g) → NH3(g)이며, 반응 계수만큼 몰수를 곱해 계산해야 한다.
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- 결합에너지와 반응 엔탈피 변화기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이며, 이 반응에서는 각 에텐의 개가 끊어지고 고리의 개(고리 탄소 수=고리 결합 수=)가 새로 생긴다.
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이며, 이 반응에서는 각 에텐의 개가 끊어지고 고리의 개(고리 탄소 수=고리 결합 수=)가 새로 생긴다.
- 상대적 결합 세기와 반응 엔탈피의 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
생성물에서 새로 형성되는 결합(예: N≡N 삼중결합)이 반응물에서 끊어지는 결합보다 강할 때, 형성 시 방출되는 에너지가 끊는 데 드는 에너지보다 커서 반응은 발열(ΔH<0)이 된다.
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- 용해 엔탈피의 3단계 분해와 헤스 법칙기본기출 1
기출 맥락에서 정리
로 나누면, 직접 측정하기 어려운 용해 엔탈피를 세 단계(용질 분리, 용매 분리, 혼합)의 합으로 구할 수 있다(헤스 법칙).
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로 나누면, 직접 측정하기 어려운 용해 엔탈피를 세 단계(용질 분리, 용매 분리, 혼합)의 합으로 구할 수 있다(헤스 법칙).
- 평균 결합 에너지로 반응 엔탈피 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
이며, 요소(g) O=C(NH2)2의 결합을 C=O 1개, C-N 2개, N-H 4개로, H2O(g)를 O-H 2개로 분해하면 끊는 에너지 합 , 생성 에너지 합(CO2의 C=O 2개, 2NH3의 N-H 6개) 이므로 이다.
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이며, 요소(g) O=C(NH2)2의 결합을 C=O 1개, C-N 2개, N-H 4개로, H2O(g)를 O-H 2개로 분해하면 끊는 에너지 합 , 생성 에너지 합(CO2의 C=O 2개, 2NH3의 N-H 6개) 이므로 이다.
- 평균 결합에너지와 반응엔탈피기본기출 1
기출 맥락에서 정리
ΔH ≈ (끊어지는 결합에너지 합) − (형성되는 결합에너지 합)으로 반응의 흡열/발열과 크기를 추정한다.
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ΔH ≈ (끊어지는 결합에너지 합) − (형성되는 결합에너지 합)으로 반응의 흡열/발열과 크기를 추정한다.
- 표준 생성 엔탈피기본기출 1
기출 맥락에서 정리
표준 생성 엔탈피는 가장 안정한 성분 원소(25°C, 1atm)로부터 물질 이 생성될 때의 엔탈피 변화이다. 열화학 반응식은 반드시 물질 1몰 생성 기준으로 정리해야 표준 생성 엔탈피 값이 된다.
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표준 생성 엔탈피는 가장 안정한 성분 원소(25°C, 1atm)로부터 물질 이 생성될 때의 엔탈피 변화이다. 열화학 반응식은 반드시 물질 1몰 생성 기준으로 정리해야 표준 생성 엔탈피 값이 된다.
- 표준 생성 엔탈피로 반응 엔탈피 구하기(헤스 법칙)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
반응 엔탈피는 로 계산하며, 이는 생성 반응들을 조합해 목표 반응을 얻는 헤스 법칙의 응용이다. 원소의 표준 상태(여기서는 )의 표준 생성 엔탈피는 0이다.
기출 맥락 1개 확인
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반응 엔탈피는 로 계산하며, 이는 생성 반응들을 조합해 목표 반응을 얻는 헤스 법칙의 응용이다. 원소의 표준 상태(여기서는 )의 표준 생성 엔탈피는 0이다.
- 표준 생성 엔탈피로 표준 반응 엔탈피 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
의 헤스 법칙 관계식에 계수를 곱해 합산한다. 생성물 합 , 반응물 합 이므로 (흡열)이다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
의 헤스 법칙 관계식에 계수를 곱해 합산한다. 생성물 합 , 반응물 합 이므로 (흡열)이다.
- 표준 생성 엔탈피를 이용한 반응 엔탈피 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
ΔH_rxn = Σn·ΔHf(생성물) − Σn·ΔHf(반응물)이며, 홑원소 물질(N2, O2 등)의 ΔHf는 0이다.
기출 맥락 1개 확인
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ΔH_rxn = Σn·ΔHf(생성물) − Σn·ΔHf(반응물)이며, 홑원소 물질(N2, O2 등)의 ΔHf는 0이다.
- 표준 생성 엔탈피와 헤스 법칙기본기출 4
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로 반응열을 구하며, 홑원소 물질()의 는 이다.
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로 반응열을 구하며, 홑원소 물질()의 는 이다.
반응 엔탈피는 로 계산되며, 이 관계를 거꾸로 이용하면 [표 1]에 없는 물질(메탄올, 폼산)의 표준 생성 엔탈피도 역산할 수 있다.
표준 반응 엔탈피는 로 계산하며, 원소의 가장 안정한 홑원소 물질 상태의 표준 생성 엔탈피는 0이다.
반응 엔탈피는 생성물의 표준 생성 엔탈피 합에서 반응물의 표준 생성 엔탈피 합을 뺀 값과 같다(헤스 법칙). 가장 안정한 표준 상태의 원소는 표준 생성 엔탈피가 0이다.
- 헤스 법칙(보른-하버 순환)기본기출 1
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직접 측정하기 어려운 격자 형성 엔탈피를, 순차 이온화 에너지·전자 붙임 단계·원자 상태 생성 엔탈피 등 측정 가능한 단계들을 방향에 맞게 더하고 빼서 우회적으로 계산한다.
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직접 측정하기 어려운 격자 형성 엔탈피를, 순차 이온화 에너지·전자 붙임 단계·원자 상태 생성 엔탈피 등 측정 가능한 단계들을 방향에 맞게 더하고 빼서 우회적으로 계산한다.
- 헤스 법칙과 결합에너지를 이용한 반응엔탈피 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
반응엔탈피는 끊어지는 결합에너지의 합에서 새로 생성되는 결합에너지의 합을 뺀 값이며, 승화·원자화·격자생성 등 여러 단계 반응을 헤스의 법칙으로 합산해 직접 측정하기 어려운 생성 엔탈피를 구한다.
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- 헤스 법칙과 반응 엔탈피기본기출 1
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여러 반응식을 적절한 계수로 곱하고 더하여, 직접 측정하기 어려운 반응(연소 반응 등)의 엔탈피 변화 를 간접적으로 계산하는 원리이다.
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여러 반응식을 적절한 계수로 곱하고 더하여, 직접 측정하기 어려운 반응(연소 반응 등)의 엔탈피 변화 를 간접적으로 계산하는 원리이다.
- 헤스 법칙과 반응 엔탈피 계산심화기출 1
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생성열 자료[사]를 이용해 로 반응 엔탈피를 구할 수 있다. 원소의 표준 상태 생성열은 0으로 둔다(sq05에서 ). 탄산수소나트륨 분해 반응(1-3)에서는 (흡열), 수성가스 반응(1-5)에서는 (발열)로 계산된다.
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- 헤스 법칙과 상(phase) 차이에 따른 반응엔탈피 불일치기본기출 1
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헤스 법칙은 '동일한 초기·최종 상태'를 전제로 반응 엔탈피가 경로와 무관함을 말한다. 1-1은 요소(s)·H2O(l)의 응축상 반응이고 1-2는 기체상 반응이므로 출발 상태 자체가 다르며, 두 값의 차이 은 요소의 승화와 물의 기화에 흡수되는 엔탈피, 그리고 평균 결합 에너지가 갖는 근사 오차에서 기인한다.
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- 헤스 법칙과 열화학기본기출 1
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연소 엔탈피와 개질 엔탈피를 가감해 의 연소 에너지를 구하는 간접 계산()에 활용한다.
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- 헤스 법칙과 열화학 반응식기본기출 1
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반응물과 생성물의 종류·상태가 같으면 반응 경로와 무관하게 반응열의 총합이 일정하므로, 완전 연소 반응식과 CO의 추가 연소 반응식을 조합해 불완전 연소 반응의 반응열을 구할 수 있다.
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- 헤스 법칙에 의한 반응 엔탈피 계산심화기출 1
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반응 엔탈피는 경로에 무관하고 처음과 나중 상태로만 결정되므로, [반응4]를 역으로 뒤집고 [반응3]을 배, [반응2]를 배 하여 더하면 의 반응 엔탈피 을 구할 수 있다.
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- 헤스 법칙에 의한 반응 엔탈피 계산과 상태 의존성심화기출 1
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'나' 반응()과 생성 엔탈피()를 헤스 법칙으로 조합해 '가' 반응의 을 얻는다. 같은 반응이라도 물질의 상태(기체/액체/수용액)가 다르면 반응 엔탈피 값도 달라진다.
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'나' 반응()과 생성 엔탈피()를 헤스 법칙으로 조합해 '가' 반응의 을 얻는다. 같은 반응이라도 물질의 상태(기체/액체/수용액)가 다르면 반응 엔탈피 값도 달라진다.
- 홑원소 물질의 표준 생성 엔탈피기본기출 1
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, 처럼 표준 상태의 홑원소 물질은 정의상 표준 생성 엔탈피가 이며, 이는 헤스 법칙 계산에서 해당 항을 소거하는 근거가 된다.
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엔트로피·자유 에너지·자발성
- 깁스 자유 에너지와 자발성고급·탐구기출 2
기초 보강
일정한 온도·압력에서 화학 반응의 진행 방향은 해당 조성의 반응 깁스 에너지로 판단한다. Δ_rG=Δ_rG°+RT ln Q이며 평형에서는 Δ_rG=0, Δ_rG°=−RT ln K이다. 표준 반응 자유 에너지의 부호를 모든 조성의 실제 진행 방향과 혼동하지 않으며, 열역학적 자발성이 빠른 반응을 뜻하지 않는다.
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ΔG=ΔH−TΔS에서 발열(ΔH<0)이면서 ΔS>0이면 모든 온도 T에서 ΔG<0이 성립해 반응이 항상 자발적이며, 고온일수록 −TΔS 항이 더 음수가 되어 더 자발적이다.
이며 이 값이 음수일 때 반응(여기서는 결정화)이 자발적으로 일어난다.
- 엔트로피와 자발성심화
기초 보강
자발성은 계 하나의 엔트로피가 아니라 계와 주위를 합한 전체 엔트로피 증가로 판정한다. 가역적인 열전달에서 dS=δq_rev/T이며 통계적으로 미시상태의 수와 연결된다. 계가 더 질서 있게 되는 과정도 주위의 엔트로피 증가가 더 크면 자발적일 수 있다.
- 계 전체 엔트로피 변화의 분해(단백질 vs 방출된 물)고급·탐구기출 1
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루비스코가 규칙적으로 배열되며 자체 엔트로피는 감소하지만(), 표면에 수소결합으로 묶여 있던 수백 개의 물 분자가 자유로워지며 물의 엔트로피가 크게 증가()해 계 전체로는 이 된다.
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루비스코가 규칙적으로 배열되며 자체 엔트로피는 감소하지만(), 표면에 수소결합으로 묶여 있던 수백 개의 물 분자가 자유로워지며 물의 엔트로피가 크게 증가()해 계 전체로는 이 된다.
- 계 전체 엔트로피는 구성 요소별 엔트로피 변화의 합고급·탐구기출 1
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제시문 <나>의 냉장고(계)와 주위 공기 예시처럼, 계 자체의 엔트로피가 감소하더라도 그와 상호작용하는 다른 구성 요소(주위)의 엔트로피가 그보다 크게 증가하면, 이들을 합한 전체 계의 엔트로피는 증가할 수 있고 그 변화는 자발적일 수 있다.
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제시문 <나>의 냉장고(계)와 주위 공기 예시처럼, 계 자체의 엔트로피가 감소하더라도 그와 상호작용하는 다른 구성 요소(주위)의 엔트로피가 그보다 크게 증가하면, 이들을 합한 전체 계의 엔트로피는 증가할 수 있고 그 변화는 자발적일 수 있다.
- 계의 종류(열린계·닫힌계·고립계)기본기출 1
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주위와 물질·에너지 교환 가능 여부로 구분하며, 열린계는 둘 다 교환, 닫힌계는 에너지만 교환, 고립계는 둘 다 차단한다.
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주위와 물질·에너지 교환 가능 여부로 구분하며, 열린계는 둘 다 교환, 닫힌계는 에너지만 교환, 고립계는 둘 다 차단한다.
- 고립계와 자발적 변화의 방향(엔트로피 증가)고급·탐구기출 1
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열과 물질의 출입이 전혀 없는 고립계에서 자발적으로 일어나는 변화는 반드시 계 전체의 엔트로피가 증가하는 방향()으로 진행된다.
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열과 물질의 출입이 전혀 없는 고립계에서 자발적으로 일어나는 변화는 반드시 계 전체의 엔트로피가 증가하는 방향()으로 진행된다.
- 깁스 자유 에너지와 반응의 자발성고급·탐구기출 1
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ΔG = ΔH - TΔS의 부호로 자발성을 판단하며, ΔH>0이고 ΔS<0인 반응은 모든 온도에서 ΔG>0이 되어 비자발적이다.
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ΔG = ΔH - TΔS의 부호로 자발성을 판단하며, ΔH>0이고 ΔS<0인 반응은 모든 온도에서 ΔG>0이 되어 비자발적이다.
- 깁스 자유 에너지와 상평형고급·탐구기출 1
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이며, 273 K에서 물-얼음이 평형을 이루므로 을 이용해 로 계산한다.
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이며, 273 K에서 물-얼음이 평형을 이루므로 을 이용해 로 계산한다.
- 깁스 자유에너지와 온도에 따른 자발성 역전고급·탐구기출 1
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ΔG=ΔH-TΔS의 부호로 자발성이 정해진다. ΔH<0, ΔS<0인 반응은 저온(T가 작을 때)에 ΔG<0이 되어 자발적이고, ΔH>0, ΔS>0인 반응은 TΔS>ΔH가 성립할 만큼 온도가 충분히 높아야(예: 2700°C) ΔG<0이 되어 자발적으로 진행된다.
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- 반응 엔트로피와 기체 몰수 변화고급·탐구기출 1
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반응 전후 기체 분자의 총 몰수가 줄어들면 계의 무질서도가 감소하여 엔트로피가 감소한다.
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- 반응의 자발성(깁스 자유에너지)고급·탐구기출 1
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ΔG = ΔH - TΔS < 0이면 자발적이며, NaCl 용해는 엔트로피 증가 항(TΔS)이 엔탈피 증가보다 커서 자발적으로 일어난다.
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- 삼투의 자발성(자유에너지 관점)고급·탐구기출 1
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삼투는 물의 이동으로 계의 자유에너지(ΔG=ΔH−TΔS)가 감소하는 방향으로 자발적으로 진행되며, 양쪽 농도가 같아져 물의 알짜 이동이 없는 상태가 삼투 평형이다. '화학 퍼텐셜이 같아진다'는 표현은 2022 교육과정 수준을 넘는 심화 설명이므로, 고교 수준 답안에서는 엔트로피와 자유에너지만으로 서술해도 충분하다.
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삼투는 물의 이동으로 계의 자유에너지(ΔG=ΔH−TΔS)가 감소하는 방향으로 자발적으로 진행되며, 양쪽 농도가 같아져 물의 알짜 이동이 없는 상태가 삼투 평형이다. '화학 퍼텐셜이 같아진다'는 표현은 2022 교육과정 수준을 넘는 심화 설명이므로, 고교 수준 답안에서는 엔트로피와 자유에너지만으로 서술해도 충분하다.
- 상전이와 엔트로피 변화의 정성적 비교고급·탐구기출 1
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고체(얼음)가 액체(물 또는 수용액)로 녹는 융해는 무질서도가 커지는 과정이므로 엔트로피가 증가한다. 변화가 없는 용기 A는 이고, 얼음이 자발적으로 녹는 용기 B는 이 되어 두 용기의 엔트로피 변화 양상이 서로 다르다.
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고체(얼음)가 액체(물 또는 수용액)로 녹는 융해는 무질서도가 커지는 과정이므로 엔트로피가 증가한다. 변화가 없는 용기 A는 이고, 얼음이 자발적으로 녹는 용기 B는 이 되어 두 용기의 엔트로피 변화 양상이 서로 다르다.
- 상전이의 엔탈피·엔트로피 변화(융해)고급·탐구기출 1
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얼음이 물로 녹는 과정은 흡열()이며, 규칙적인 결정 구조가 풀려 무질서도가 증가()한다.
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- 엔탈피(발열·흡열)와 엔트로피(기체 몰수 변화)고급·탐구기출 1
기출 맥락에서 정리
ΔH<0이면 발열, ΔH>0이면 흡열이다. 기체 분자 수가 줄어들면 ΔS<0, 늘어나면 ΔS>0이다. 철이 산소와 반응해 산화철(III)이 되는 반응(4Fe+3O2->2Fe2O3)은 발열이며 기체 O2 3몰이 소모되므로 ΔS<0이고, 그 역반응(2Fe2O3->4Fe+3O2)은 흡열이며 기체 O2 3몰이 생성되므로 ΔS>0이다.
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- 엔탈피와 열역학적 안정성기본기출 1
기출 맥락에서 정리
엔탈피가 낮을수록 화학적으로 더 안정한 상태이며, 흑연은 다이아몬드보다 엔탈피가 1.9 kJ/mol 낮아 더 안정하다.
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엔탈피가 낮을수록 화학적으로 더 안정한 상태이며, 흑연은 다이아몬드보다 엔탈피가 1.9 kJ/mol 낮아 더 안정하다.
- 엔트로피 증가(고체 → 기체)고급·탐구기출 1
기출 맥락에서 정리
2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g)처럼 고체가 기체로 바뀌면 기체 분자 수가 늘고 계의 무질서도(엔트로피)가 크게 증가하므로 ΔS>0이다.
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2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g)처럼 고체가 기체로 바뀌면 기체 분자 수가 늘고 계의 무질서도(엔트로피)가 크게 증가하므로 ΔS>0이다.
- 엔트로피 증가와 자발적 변화고급·탐구기출 1
기출 맥락에서 정리
고립계(또는 계와 주위를 합한 전체)에서 자발적인 변화는 엔트로피의 증가를 수반한다. 같은 온도에서 두 상태의 에너지 차이가 크지 않다면, 엔트로피가 더 큰 상태가 열역학적으로 더 안정하며 계는 그 방향으로 자발적으로 변화한다.
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- 엔트로피·깁스 자유에너지와 반응의 자발성고급·탐구기출 1
기출 맥락에서 정리
에서 이고 이면 항도 항상 음수이므로 온도에 관계없이 이 되어 반응이 자발적으로 진행된다.
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에서 이고 이면 항도 항상 음수이므로 온도에 관계없이 이 되어 반응이 자발적으로 진행된다.
- 엔트로피와 깁스 자유에너지에 의한 자발성 판정고급·탐구기출 1
기출 맥락에서 정리
고체 하나가 고체와 기체로 나뉘어 생성되는 반응은 무질서도가 증가하므로 이고, 이 반응은 흡열이라 이므로, 가 음수가 되는 고온에서만 자발적으로 진행된다.
기출 맥락 1개 확인
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고체 하나가 고체와 기체로 나뉘어 생성되는 반응은 무질서도가 증가하므로 이고, 이 반응은 흡열이라 이므로, 가 음수가 되는 고온에서만 자발적으로 진행된다.
- 온도 상승에 따른 자유에너지 변화고급·탐구기출 1
기출 맥락에서 정리
이고 (1)에서 , 임을 구했다. 이므로 온도 가 커질수록 양수인 항이 커져 는 점점 증가한다(덜 음수 → 0 → 양수로 변화). 즉 온도를 올릴수록 2중 나선 형성 반응의 자유에너지는 커진다.
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이고 (1)에서 , 임을 구했다. 이므로 온도 가 커질수록 양수인 항이 커져 는 점점 증가한다(덜 음수 → 0 → 양수로 변화). 즉 온도를 올릴수록 2중 나선 형성 반응의 자유에너지는 커진다.
- 용해 과정의 엔탈피·엔트로피 변화고급·탐구기출 1
기출 맥락에서 정리
이온결정의 격자가 붕괴하는 단계와 이온이 수화되는 단계로 나누어 각각의 ΔH, ΔS를 판단한 뒤 합산해 전체 부호를 결정한다.
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- 용해도의 열역학적 해석 (ΔG=ΔH-TΔS)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
엔트로피 변화와 온도 변화가 같다고 가정하면 두 고체의 자유에너지 변화 차이는 오직 용해 엔탈피 차이에서 비롯되므로, 용해도가 더 큰 쪽이 더 작은(더 자발적인) 를 갖는다.
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엔트로피 변화와 온도 변화가 같다고 가정하면 두 고체의 자유에너지 변화 차이는 오직 용해 엔탈피 차이에서 비롯되므로, 용해도가 더 큰 쪽이 더 작은(더 자발적인) 를 갖는다.
- 용해의 자유 에너지고급·탐구기출 1
기출 맥락에서 정리
용해의 자발성은 로 판단하며, 이면 해당 온도에서 용해가 열역학적으로 유리하다.
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용해의 자발성은 로 판단하며, 이면 해당 온도에서 용해가 열역학적으로 유리하다.
- 음극선·양극선 실험과 아원자 입자 발견기본기출 1
기출 맥락에서 정리
톰슨은 음극선관 실험으로 전자가 질량과 음전하를 가진 입자임을 밝혔다(진공관, 전압 장치, 질량 검출 장치, 전기장·자기장, 검출 장치의 5요소). 골트슈타인은 음극선관을 개조한 양극선 실험으로 양성자(전자보다 무거운 양전하 입자)의 존재를 밝혔으며, 두 실험은 전극 배치, 필요 전압, 관 내부 기체 유무에서 차이가 있다.
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톰슨은 음극선관 실험으로 전자가 질량과 음전하를 가진 입자임을 밝혔다(진공관, 전압 장치, 질량 검출 장치, 전기장·자기장, 검출 장치의 5요소). 골트슈타인은 음극선관을 개조한 양극선 실험으로 양성자(전자보다 무거운 양전하 입자)의 존재를 밝혔으며, 두 실험은 전극 배치, 필요 전압, 관 내부 기체 유무에서 차이가 있다.
- 이온의 수화와 엔트로피고급·탐구기출 1
기출 맥락에서 정리
결정 격자가 풀리고 이온이 용액 전체로 분산되면 엔트로피가 증가하지만, 전하 밀도가 큰 이온 주위에 물 분자가 강하게 배향, 정렬되면 엔트로피가 감소한다. 두 상반된 효과의 크기 차이로 용해 엔트로피의 부호가 정해진다.
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결정 격자가 풀리고 이온이 용액 전체로 분산되면 엔트로피가 증가하지만, 전하 밀도가 큰 이온 주위에 물 분자가 강하게 배향, 정렬되면 엔트로피가 감소한다. 두 상반된 효과의 크기 차이로 용해 엔트로피의 부호가 정해진다.
- 자발적 반응 조건으로부터 엔탈피 부호 추론기본기출 1
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제시문에서 이 결합 반응은 상온에서 저절로 일어난다고 했으므로 이다. 에서 이면 항이 를 증가시키는 쪽으로 작용하므로, 전체 가 음수가 되려면 이고 그 크기가 보다 커야 한다. 따라서 으로 추론한다(부호는 직접 계산이 아니라 자발성 조건에서 논리적으로 도출하는 것이 핵심).
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- 자유에너지 G와 평형 조건(ΔG=0)고급·탐구기출 1
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일정한 온도·압력에서 반응은 자유에너지 G가 낮아지는 방향으로 자발적으로 진행되며, G가 더 이상 감소하지 않는 최솟값 지점, 즉 ΔG=0인 지점에서 평형에 도달한다.
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일정한 온도·압력에서 반응은 자유에너지 G가 낮아지는 방향으로 자발적으로 진행되며, G가 더 이상 감소하지 않는 최솟값 지점, 즉 ΔG=0인 지점에서 평형에 도달한다.
- 자유에너지와 반응의 자발성고급·탐구기출 3
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ΔG° = −nFE°이며, E°>0이면 ΔG°<0이 되어 반응이 자발적으로 진행된다. 다니엘 전지는 n=2, F=96,500 C/mol, E°=1.10V이므로 ΔG°<0이다.
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ΔG° = −nFE°이며, E°>0이면 ΔG°<0이 되어 반응이 자발적으로 진행된다. 다니엘 전지는 n=2, F=96,500 C/mol, E°=1.10V이므로 ΔG°<0이다.
관계에서 (전자 몰수)과 (패러데이 상수)는 항상 양수이므로, 이면 이 되어 반응이 자발적으로 진행되고, 이면 평형 상태이다.
이며 이면 자발적이다. 흡열()이면서 기체가 생성되어 인 반응은 온도가 낮을 때는 비자발적()이지만, 온도가 전이 온도 보다 높아지면 자발적()으로 바뀐다.
- 자유에너지와 자발성()고급·탐구기출 1
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화학 변화의 자발성은 의 부호로 판단한다. 연신 과정처럼 (발열)인데도 외부에서 일을 가해야만 진행되는 비자발적 과정()이려면, 항이 그보다 더 커야 하므로 계의 엔트로피는 감소해야 한다().
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화학 변화의 자발성은 의 부호로 판단한다. 연신 과정처럼 (발열)인데도 외부에서 일을 가해야만 진행되는 비자발적 과정()이려면, 항이 그보다 더 커야 하므로 계의 엔트로피는 감소해야 한다().
- 전체 엔트로피와 자발성(열역학 제2법칙)고급·탐구기출 1
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자발적 과정의 조건은 이며, 고립계는 주위와 교환이 없어 자체가 항상 증가해야 한다. 열린계·닫힌계는 계의 엔트로피가 감소해도 주위 엔트로피 증가가 이를 상쇄하면 자발적일 수 있다.
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자발적 과정의 조건은 이며, 고립계는 주위와 교환이 없어 자체가 항상 증가해야 한다. 열린계·닫힌계는 계의 엔트로피가 감소해도 주위 엔트로피 증가가 이를 상쇄하면 자발적일 수 있다.
- 정반응·역반응의 열역학량 부호 관계기본기출 1
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한 반응이 발열이고 엔트로피가 증가한다면 그 역반응은 흡열이며 엔트로피가 감소하는 등, 정반응과 역반응의 ΔH·ΔS 부호는 서로 반대이다.
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한 반응이 발열이고 엔트로피가 증가한다면 그 역반응은 흡열이며 엔트로피가 감소하는 등, 정반응과 역반응의 ΔH·ΔS 부호는 서로 반대이다.
- 통계역학적 엔트로피와 경우의 수확장기출 1
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엔트로피는 계가 가질 수 있는 미시적 배열의 경우의 수와 관련되며, 경우의 수가 클수록(무질서할수록) 엔트로피가 크다. 정렬되어 한 가지 형태로 굳어진 상태는 경우의 수가 적어 엔트로피가 낮고, 제멋대로 뒤엉킨(구불구불한) 상태는 경우의 수가 많아 엔트로피가 높다.
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엔트로피는 계가 가질 수 있는 미시적 배열의 경우의 수와 관련되며, 경우의 수가 클수록(무질서할수록) 엔트로피가 크다. 정렬되어 한 가지 형태로 굳어진 상태는 경우의 수가 적어 엔트로피가 낮고, 제멋대로 뒤엉킨(구불구불한) 상태는 경우의 수가 많아 엔트로피가 높다.
- 평형 조건에서의 엔트로피, 자유에너지 관계고급·탐구기출 1
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이며, 어떤 온도에서 반응이 평형을 이룬다는 것은 그 온도에서 이라는 뜻이므로 로 형식적으로 구할 수 있다.
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이며, 어떤 온도에서 반응이 평형을 이룬다는 것은 그 온도에서 이라는 뜻이므로 로 형식적으로 구할 수 있다.
- 혼합 엔트로피고급·탐구기출 1
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물과 용질이 반투막을 통해 더 고르게 섞이면 계가 가질 수 있는 미시 상태 수가 늘어 엔트로피가 증가한다. 이 엔트로피 증가가 삼투를 자발적으로 일으키는 열역학적 추진력이다.
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- DNA 이중 나선 형성과 엔트로피 감소고급·탐구기출 1
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물 분자와의 상호작용을 무시하면, 독립적으로 흩어져 있던 두 개의 단일 나선이 하나의 2중 나선으로 결합하면서 입자 수와 가능한 배열(무질서도)이 줄어든다. 따라서 이 결합 반응의 엔트로피 변화는 이다.
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물 분자와의 상호작용을 무시하면, 독립적으로 흩어져 있던 두 개의 단일 나선이 하나의 2중 나선으로 결합하면서 입자 수와 가능한 배열(무질서도)이 줄어든다. 따라서 이 결합 반응의 엔트로피 변화는 이다.
9반응 속도와 반응 경로
반응 속도식과 차수
- 반응 속도식과 반응 차수심화기출 4
기초 보강
속도식 v=k[A]^m[B]^n의 지수는 실험이나 반응 메커니즘에서 정하며 전체 반응식 계수에서 임의로 읽지 않는다. 초기 속도 비교에서는 온도 등 다른 조건을 같게 유지한다. 속도상수의 단위는 전체 차수에 따라 달라지고, 여러 단계 반응에는 농도 범위에 따라 다른 유효 속도식이 나타날 수 있다.
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에서 반응물 농도 변화에 따른 초기 속도 변화로 각 반응물의 차수 을 결정한다.
각 반응물의 반응 차수가 반응 계수와 같다는 조건에서 두 단계 반응 각각의 속도식을 , 형태로 세운다.
이 분해 반응의 속도는 H2O2와 I-의 농도에 각각 비례하므로 속도식은 v=k[H2O2][I-]이며, 두 반응물 모두에 대해 1차, 전체 2차 반응이다.
반응 속도식 v=k[A]^m[B]^n의 지수 m, n은 화학 반응식의 계수와 무관하며 실험으로만 결정되고, 비례 상수인 반응 속도 상수 k는 반응마다 고유한 값을 가지며 온도가 일정하면 변하지 않는다.
- 0차·1차 반응의 농도 의존성기본기출 1
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0차 반응은 속도가 농도와 무관하게 일정하고 1차 반응은 속도가 농도에 비례하며, 이 반응은 로 A에 대해서만 1차이다.
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0차 반응은 속도가 농도와 무관하게 일정하고 1차 반응은 속도가 농도에 비례하며, 이 반응은 로 A에 대해서만 1차이다.
- 1차 반응 속도식심화기출 1
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1차 반응의 속도는 남아 있는 반응물의 농도(양)에 정비례하며 v = k[X]로 나타낸다.
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1차 반응의 속도는 남아 있는 반응물의 농도(양)에 정비례하며 v = k[X]로 나타낸다.
- 다단계 반응의 에너지 도표와 속도상수 비교의 한계기본기출 1
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무촉매 분해는 전이 상태가 하나인 봉우리 1개의 에너지 도표로, 카탈레이스 촉매 분해는 중간체 EO에 해당하는 골짜기를 사이에 둔 봉우리 2개의 에너지 도표로 나타나며 두 봉우리 모두 무촉매 봉우리보다 낮다. 다만 아레니우스 식 에는 빈도인자 도 있으므로, 이라는 사실만으로 촉매 경로 내부의 두 활성화 에너지(, ) 순서를 단정할 수는 없다.
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무촉매 분해는 전이 상태가 하나인 봉우리 1개의 에너지 도표로, 카탈레이스 촉매 분해는 중간체 EO에 해당하는 골짜기를 사이에 둔 봉우리 2개의 에너지 도표로 나타나며 두 봉우리 모두 무촉매 봉우리보다 낮다. 다만 아레니우스 식 에는 빈도인자 도 있으므로, 이라는 사실만으로 촉매 경로 내부의 두 활성화 에너지(, ) 순서를 단정할 수는 없다.
- 르샤틀리에 원리와 온도에 따른 반응 속도기본기출 1
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흡열 반응은 온도를 높이면 평형이 정반응 쪽으로 이동해 생성물 비율이 늘고, 온도가 높아지면 정반응·역반응 속도가 모두 커져 평형 도달 시간은 짧아진다.
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흡열 반응은 온도를 높이면 평형이 정반응 쪽으로 이동해 생성물 비율이 늘고, 온도가 높아지면 정반응·역반응 속도가 모두 커져 평형 도달 시간은 짧아진다.
- 반응 속도에 영향을 주는 요인기본기출 1
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산소 농도·온도·표면적 등이 연소 속도를 좌우하며, 촛불 크기가 일정하게 유지되는 것은 연소를 촉진하는 요인과 제한하는 요인이 균형을 이루는 정상상태이다.
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산소 농도·온도·표면적 등이 연소 속도를 좌우하며, 촛불 크기가 일정하게 유지되는 것은 연소를 촉진하는 요인과 제한하는 요인이 균형을 이루는 정상상태이다.
- 반응 속도와 반응물 분압(농도)의 관계, 1차 반응기본기출 1
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[그림 2-3(1)]의 일정한 반감기()로부터 이 반응이 에 대한 1차 반응()임을 알 수 있다. 비활성 기체()를 더해 전체 압력만 바꿔도 분압이 그대로면 속도는 변하지 않는다.
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[그림 2-3(1)]의 일정한 반감기()로부터 이 반응이 에 대한 1차 반응()임을 알 수 있다. 비활성 기체()를 더해 전체 압력만 바꿔도 분압이 그대로면 속도는 변하지 않는다.
- 반응 속도와 생성물 양의 구분기본기출 1
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촉매는 반응이 진행되는 빠르기(속도)에만 영향을 주며, 최종적으로 생성되는 물질의 양은 반응물의 양으로 결정된다.
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- 반응 차수에 따른 농도-속도 비례기본기출 1
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속도식 v=k[sucrose]는 자당에 대해 1차 반응이다. 자당 농도가 3.0 M에서 6.0 M로 2배가 되면, 같은 k에서 v'=k(2[sucrose])=2v로 반응 속도도 정확히 2배가 된다.
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속도식 v=k[sucrose]는 자당에 대해 1차 반응이다. 자당 농도가 3.0 M에서 6.0 M로 2배가 되면, 같은 k에서 v'=k(2[sucrose])=2v로 반응 속도도 정확히 2배가 된다.
- 반응 차수와 속도상수기본기출 1
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이 반응은 A에 대해 2차, B에 대해 1차인 전체 3차 반응이며 v=k[A]^2[B]이다. 실험 1의 자료를 대입하면 속도상수 k=2.0x10^3 M^-2 s^-1이고, 전체 반응 차수가 3이므로 단위가 M^-2 s^-1이 된다.
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- 발열반응에서 반응속도와 평형수율의 상충심화기출 1
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하버공정처럼 발열반응()에서는 온도를 낮출수록 평형이 생성물 쪽에 유리해지지만, 온도를 낮추면 활성화 에너지 이상의 에너지를 가진 입자 수가 줄어 반응속도는 느려진다. 따라서 생산성을 높이려면 속도와 수율을 함께 고려한 절충 온도가 필요하다.
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하버공정처럼 발열반응()에서는 온도를 낮출수록 평형이 생성물 쪽에 유리해지지만, 온도를 낮추면 활성화 에너지 이상의 에너지를 가진 입자 수가 줄어 반응속도는 느려진다. 따라서 생산성을 높이려면 속도와 수율을 함께 고려한 절충 온도가 필요하다.
- 속도 상수의 단위기본기출 1
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전체 3차 반응에서 속도 단위가 mol L^-1 s^-1이면, k=v/([NO]^2[H2])이므로 k의 단위는 L^2 mol^-2 s^-1(=(몰농도)^-2·(시간)^-1)이다.
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전체 3차 반응에서 속도 단위가 mol L^-1 s^-1이면, k=v/([NO]^2[H2])이므로 k의 단위는 L^2 mol^-2 s^-1(=(몰농도)^-2·(시간)^-1)이다.
- 실험적 반응 차수와 속도식심화기출 1
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농도 변화에 따른 속도 변화 배수를 비교하면 NO에 대해 2차(4배→16배, 4^2=16), H2에 대해 1차(1/2배→1/2배)이므로 속도식은 v=k[NO]^2[H2]이다. 반응 차수는 반응식 계수가 아니라 실험 자료에서 결정된다.
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농도 변화에 따른 속도 변화 배수를 비교하면 NO에 대해 2차(4배→16배, 4^2=16), H2에 대해 1차(1/2배→1/2배)이므로 속도식은 v=k[NO]^2[H2]이다. 반응 차수는 반응식 계수가 아니라 실험 자료에서 결정된다.
- 온도가 반응 속도에 미치는 영향기본기출 1
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온도를 높이면 분자의 평균 운동 에너지가 커져 활성화 에너지 이상의 에너지를 가진 분자의 비율과 단위 시간당 충돌 빈도가 함께 증가하므로 반응 속도가 빨라진다.
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온도를 높이면 분자의 평균 운동 에너지가 커져 활성화 에너지 이상의 에너지를 가진 분자의 비율과 단위 시간당 충돌 빈도가 함께 증가하므로 반응 속도가 빨라진다.
- 자료 해석을 통한 반응 차수 판단기본기출 1
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시간에 따른 반응물의 양적 변화 자료에서 반감기가 일정하게 유지되는지를 확인하여 그 반응이 1차 반응인지 판단한다.
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- 정반응·역반응 속도식심화기출 1
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사탕 이동 규칙을 일차 반응에 대응시키면 정반응 속도는 , 역반응 속도는 이다.
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- 초기 속도법(비교 실험 설계)기본기출 1
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한 반응물의 농도만 다르고 나머지는 같은 두 실험의 초기 속도 비를 비교해 그 반응물의 차수를 정한다. 이 문제에서는 실험 1·2로 A의 차수, 실험 2·3으로 B의 차수를 정한다.
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한 반응물의 농도만 다르고 나머지는 같은 두 실험의 초기 속도 비를 비교해 그 반응물의 차수를 정한다. 이 문제에서는 실험 1·2로 A의 차수, 실험 2·3으로 B의 차수를 정한다.
- 초기 속도법과 1차 반응 활용 전략기본기출 1
기출 맥락에서 정리
다른 반응물의 초기 농도는 고정하고 한 반응물만 초기 농도를 바꾸었을 때 초기 반응 속도가 변하는 배수를 비교해 그 반응물에 대한 반응 차수를 구한다(초기 속도법). 어떤 반응물에 대해 반응이 1차라면 속도가 그 농도에 비례하므로, 반응기 용량이 허용하는 한도 안에서 반응물 농도를 최대로 유지·보충하는 것이 반응을 가장 빠르게 끝내는 전략이 된다.
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- 초기 속도법에 의한 반응 속도식·반응 속도 상수 결정심화기출 1
기출 맥락에서 정리
한 반응물의 농도만 고정하고 다른 반응물의 농도를 바꾼 두 실험의 초기 속도 비를 비교하여 각 반응물에 대한 반응 차수를 실험적으로 구하고, 그렇게 세운 속도식 v=k[A2]^m[BC]^n에 실험값을 대입해 비례상수인 반응 속도 상수 k를 계산한다.
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한 반응물의 농도만 고정하고 다른 반응물의 농도를 바꾼 두 실험의 초기 속도 비를 비교하여 각 반응물에 대한 반응 차수를 실험적으로 구하고, 그렇게 세운 속도식 v=k[A2]^m[BC]^n에 실험값을 대입해 비례상수인 반응 속도 상수 k를 계산한다.
- 초기 속도법에 의한 반응 차수 결정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
같은 온도에서 한 반응물의 초기 농도만 바꾼 두 실험의 초기 농도비와 초기 속도비를 비교하면 그 반응물에 대한 반응 차수를 구할 수 있다.
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같은 온도에서 한 반응물의 초기 농도만 바꾼 두 실험의 초기 농도비와 초기 속도비를 비교하면 그 반응물에 대한 반응 차수를 구할 수 있다.
- 초기 속도법으로 반응 차수 구하기기본기출 1
기출 맥락에서 정리
다른 반응물의 농도를 고정하고 한 반응물의 초기 농도비와 초기 속도비를 비교하면 속도식 v=k[A]^m[B]^n의 지수 m, n을 구할 수 있다. 실험 1, 2에서 [B]가 일정할 때 [A]가 2배가 되면 속도가 4배가 되므로 m=2, 실험 1, 3에서 [A]가 일정할 때 [B]가 2배가 되면 속도가 2배가 되므로 n=1이다.
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다른 반응물의 농도를 고정하고 한 반응물의 초기 농도비와 초기 속도비를 비교하면 속도식 v=k[A]^m[B]^n의 지수 m, n을 구할 수 있다. 실험 1, 2에서 [B]가 일정할 때 [A]가 2배가 되면 속도가 4배가 되므로 m=2, 실험 1, 3에서 [A]가 일정할 때 [B]가 2배가 되면 속도가 2배가 되므로 n=1이다.
- 초기 속도와 반응 차수기본기출 1
기출 맥락에서 정리
그림 (가), (다)에서 촉매 노출 표면적과 분압을 고정하고 만 atm으로 2배 하면 초기 속도도 로 2배가 되므로, 산소에 대한 반응 차수는 1차이다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
그림 (가), (다)에서 촉매 노출 표면적과 분압을 고정하고 만 atm으로 2배 하면 초기 속도도 로 2배가 되므로, 산소에 대한 반응 차수는 1차이다.
- 평균 반응 속도기본기출 1
기출 맥락에서 정리
단위 시간당 발생 부피, 즉 로 구간별 평균 반응 속도를 계산한다. [표1]의 누적 부피 값을 그대로 시간으로 나누지 않고, 구간 시작과 끝의 부피 차이(증분)를 구간 시간으로 나눠야 한다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
단위 시간당 발생 부피, 즉 로 구간별 평균 반응 속도를 계산한다. [표1]의 누적 부피 값을 그대로 시간으로 나누지 않고, 구간 시작과 끝의 부피 차이(증분)를 구간 시간으로 나눠야 한다.
- 평형 상수와 속도 상수심화기출 1
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평형에서 이므로 이며, 이 값은 같은 조건에서 초기 조성과 무관하다.
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평형에서 이므로 이며, 이 값은 같은 조건에서 초기 조성과 무관하다.
- 표면적과 반응 속도기본기출 1
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분말 상태는 덩어리 상태보다 접촉 표면적이 넓어 같은 시간 동안 유효 충돌 횟수가 많으므로 반응 속도가 더 빠르며, 온도·농도도 유효 충돌 빈도를 바꿔 반응 속도에 영향을 준다.
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분말 상태는 덩어리 상태보다 접촉 표면적이 넓어 같은 시간 동안 유효 충돌 횟수가 많으므로 반응 속도가 더 빠르며, 온도·농도도 유효 충돌 빈도를 바꿔 반응 속도에 영향을 준다.
- 한계 반응물에 의한 속도식 외삽의 한계심화기출 1
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한 반응물이 도중에 먼저 소진되면 1차 속도식(반감기)의 단순 외삽이 성립하지 않으며, 남은 반응물의 양과 몰비로 그 시점부터 실제 농도를 다시 계산해야 한다. 이 문제의 핵심 채점 포인트이다.
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시간 변화와 반감기
- 1차 반응의 반감기심화기출 5
기초 보강
−d[A]/dt=k[A]이고 k가 일정한 단순 1차 감소에서는 [A]=[A]₀e^(−kt), t½=ln2/k이다. 이때 반감기는 초기 농도와 무관하다. 역반응·병렬 반응·생성 유입이나 온도 변화가 무시될 수 있는지 확인하고, 모든 감소 그래프를 1차 반응으로 가정하지 않는다.
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속도상수가 일정한 1차 반응의 반감기는 로 반응물의 초기 농도(분압)와 무관하게 일정해야 한다. 산소에 대해 1차인 이 반응도 이론상 산소 분압과 무관하게 반감기가 일정해야 한다.
1차 반응의 반감기는 반응물의 초기 농도와 무관하게 일정하므로, 반감기가 시간인 에탄올 산화 반응은 시간 후 두 번의 반감기를 거쳐 초기량의 만 남고 나머지 이 아세트산으로 산화된다.
1차 반응의 반감기는 초기 농도와 무관하게 일정하며, 가 3분마다 처음의 로 줄면 반감기는 1.5분이다.
1차 반응에서 반응물의 양이 처음의 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간인 반감기는 초기 농도와 무관하게 일정하다.
1차 반응의 반감기는 초기 농도와 무관하게 일정하므로, 남은 양이 (1/2)^n이 되는 데 걸리는 시간은 반감기의 n배이다.
- 1차 반응과 반감기심화기출 1
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뒤집힌 동전을 제거해 비가역 반응으로 만들면 남은 동전 수가 지수적으로 감소하며, 반감기가 남은 개수(농도)와 무관하게 일정하면 1차 반응이다. 그래프(0초 640개, 5초 450개, 10초 320개, 15초 225개)에서 10초 만에 정확히 절반(640→320)이 되므로 반감기는 10초이다.
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뒤집힌 동전을 제거해 비가역 반응으로 만들면 남은 동전 수가 지수적으로 감소하며, 반감기가 남은 개수(농도)와 무관하게 일정하면 1차 반응이다. 그래프(0초 640개, 5초 450개, 10초 320개, 15초 225개)에서 10초 만에 정확히 절반(640→320)이 되므로 반감기는 10초이다.
- 1차 반응의 반감기 일정성심화기출 1
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농도가 2.0→1.0 M로 줄어드는 데 100일이 걸리고, 표에 주어진 200일째 압력(1.12 atm)도 다시 100일 뒤 절반(0.5 M)이 되는 모형과 정확히 일치한다. 반감기가 농도와 무관하게 일정하다는 것이 1차 반응 판별의 근거이다.
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농도가 2.0→1.0 M로 줄어드는 데 100일이 걸리고, 표에 주어진 200일째 압력(1.12 atm)도 다시 100일 뒤 절반(0.5 M)이 되는 모형과 정확히 일치한다. 반감기가 농도와 무관하게 일정하다는 것이 1차 반응 판별의 근거이다.
- 1차 반응의 반감기와 문항의 가정심화기출 1
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1차 반응의 반감기는 t(1/2)=ln2/k로 초기 농도와 무관하며, 농도가 (1/2)^r로 줄어드는 데 반감기 r회가 걸린다. 문항은 실제 v=k[A]^2[B]라는 3차 속도식과 별개로 'B에 대한 1차 반응이라고 가정하자'라고 명시적으로 조건을 주므로, 이 소문항 안에서는 A와의 연동을 따지지 않고 B의 농도 변화만 단순 1차 반응처럼 취급한다.
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- 1차 반응의 반감기와 초기 농도의 무관성심화기출 1
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1차 반응의 반감기는 t½=ln2/k로 나타나며 식에 초기 농도 항이 없다. 즉 k가 같으면 반감기는 초기 농도와 무관하게 항상 일정하므로, 3.0 M Sucrose에서 측정된 58분이 6.0 M 조건에서도 그대로 58분으로 유지된다.
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1차 반응의 반감기는 t½=ln2/k로 나타나며 식에 초기 농도 항이 없다. 즉 k가 같으면 반감기는 초기 농도와 무관하게 항상 일정하므로, 3.0 M Sucrose에서 측정된 58분이 6.0 M 조건에서도 그대로 58분으로 유지된다.
- 1차 반응의 적분 속도식심화기출 1
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를 변수분리 후 초기조건 으로 적분하면 가 된다.
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를 변수분리 후 초기조건 으로 적분하면 가 된다.
- 2차 반응의 적분 속도식심화기출 1
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를 같은 방식으로 적분하면 , 즉 가 된다.
- 반감기 반복 적용을 통한 반응 진행률 계산심화기출 1
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1차 반응에서 반감기를 n번 거치면 남은 분율은 (1/2)ⁿ, 반응한 분율은 1-(1/2)ⁿ이다. 58분씩 지날 때마다 반응한 비율은 50%→75%→87.5%→93.75%로 누적되므로, 4번째 반감기(4×58=232분)에서 90%를 넘긴다. 근사적으로는 세 번째 반감기(87.5%) 이후 마지막 남은 양이 절반쯤 더 반응하면 90%에 이른다고 보아 약 200분이라고 해도 정답으로 인정된다.
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1차 반응에서 반감기를 n번 거치면 남은 분율은 (1/2)ⁿ, 반응한 분율은 1-(1/2)ⁿ이다. 58분씩 지날 때마다 반응한 비율은 50%→75%→87.5%→93.75%로 누적되므로, 4번째 반감기(4×58=232분)에서 90%를 넘긴다. 근사적으로는 세 번째 반감기(87.5%) 이후 마지막 남은 양이 절반쯤 더 반응하면 90%에 이른다고 보아 약 200분이라고 해도 정답으로 인정된다.
- 반감기와 반응 차수의 관계심화기출 1
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1차 적분식에 을 대입하면 로 초기 농도가 소거되어 무관해지지만, 2차 적분식에 같은 조건을 대입하면 로 초기 농도에 반비례한다.
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- 반응물 H2O2 농도의 시간에 따른 지수 감소기본기출 1
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[H2O2]는 초기 농도 A에서 출발하며, 반응이 진행될수록 자기 자신의 농도에 비례해 속도(그래프의 기울기)가 함께 줄어들기 때문에 직선이 아니라 아래로 오목한 지수 감소 곡선을 그리며 시간이 충분히 지나면 0에 가까워진다.
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[H2O2]는 초기 농도 A에서 출발하며, 반응이 진행될수록 자기 자신의 농도에 비례해 속도(그래프의 기울기)가 함께 줄어들기 때문에 직선이 아니라 아래로 오목한 지수 감소 곡선을 그리며 시간이 충분히 지나면 0에 가까워진다.
- 방사성 붕괴의 1차 속도식심화기출 1
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방사능 물질의 수가 N일 때 붕괴 속도는 -dN/dt = kN(k는 붕괴상수)이며, 이를 적분하면 ln(N/N0) = -kt를 얻는다.
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- 방사성 연대측정의 원리와 전제기본기출 1
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생명체가 살아 있는 동안에는 대사로 X/Z 비율이 일정하게 유지되다가, 사망 후에는 X가 일정한 반감기로 Y로 붕괴하므로 남아 있는 X의 비율로부터 경과 시간을 추정할 수 있다. 이 추정은 살아 있을 때의 X/Z 비율이 항상 일정했다는 가정에 의존한다.
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생명체가 살아 있는 동안에는 대사로 X/Z 비율이 일정하게 유지되다가, 사망 후에는 X가 일정한 반감기로 Y로 붕괴하므로 남아 있는 X의 비율로부터 경과 시간을 추정할 수 있다. 이 추정은 살아 있을 때의 X/Z 비율이 항상 일정했다는 가정에 의존한다.
- 붕괴 속도비와 반감기 계산심화기출 1
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붕괴 속도 R = kN도 남은 입자 수에 비례하므로 R/R0 = N/N0이다. 붕괴상수와 반감기의 관계 k = ln2/t(1/2)를 대입하면 ln(R/R0) = -ln2*(t/t(1/2))가 되며, 여기에 t=60분일 때 R/R0 = 2500/10000 = 1/4을 대입해 t(1/2)를 구한다.
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붕괴 속도 R = kN도 남은 입자 수에 비례하므로 R/R0 = N/N0이다. 붕괴상수와 반감기의 관계 k = ln2/t(1/2)를 대입하면 ln(R/R0) = -ln2*(t/t(1/2))가 되며, 여기에 t=60분일 때 R/R0 = 2500/10000 = 1/4을 대입해 t(1/2)를 구한다.
- 비방사능(단위 시간·질량당 반응량) 비교를 통한 경과 반감기 횟수 산출심화기출 1
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단위 시간과 단위 질량당 반응(붕괴)하는 원자 수는 남아 있는 반응물의 양에 비례하므로, 현재 표준 시료와 대상 시료의 반응 속도 비를 구하면 몇 번의 반감기가 지났는지 계산할 수 있다.
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단위 시간과 단위 질량당 반응(붕괴)하는 원자 수는 남아 있는 반응물의 양에 비례하므로, 현재 표준 시료와 대상 시료의 반응 속도 비를 구하면 몇 번의 반감기가 지났는지 계산할 수 있다.
충돌·촉매·반응 메커니즘
- 아레니우스 식심화
기초 보강
k=Ae^(−E_a/RT)는 한 온도 구간에서 속도상수의 온도 의존성을 나타내는 대표적인 경험식이다. 활성화 에너지 이상 에너지뿐 아니라 반응에 적절한 배향과 경로도 중요하다. 촉매·온도·농도 변화는 서로 다른 방식으로 속도에 영향을 주므로 구분해 설명한다.
- 촉매의 역할기본기출 2
기초 보강
촉매는 전체 반응에서 순소모되지 않으면서 다른 반응 경로를 제공한다. 같은 온도에서 평형에 도달하는 속도를 바꾸지만 반응물·생성물의 열역학 상태와 평형 상수를 바꾸지 않는다. 중간 단계에서 촉매가 소비되었다 재생될 수 있으므로 촉매종 농도가 모든 순간 반드시 일정하다고 단정하지 않는다.
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촉매는 활성화 에너지가 낮은 반응 경로를 제공해 반응 속도(정반응·역반응 모두)를 높이지만, 평형 상수와 평형 조성(수득률)은 바꾸지 않는다.
철(Fe) 촉매는 반응 경로를 바꾸어 활성화 에너지 자체를 낮춰 더 낮은 온도에서도 반응 속도를 높인다(평형의 위치는 바꾸지 않는다).
- 과산화수소의 요오드화 이온 촉매 분해 반응식기본기출 1
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2H2O2(aq) -[I-]-> 2H2O(l) + O2(g)로 분해되며, I-가 촉매로 작용해 상온에서도 반응이 빠르게 진행된다.
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2H2O2(aq) -[I-]-> 2H2O(l) + O2(g)로 분해되며, I-가 촉매로 작용해 상온에서도 반응이 빠르게 진행된다.
- 농도와 반응 속도(충돌 이론)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
반응 이 진행될수록 마그네슘의 농도가 감소해 단위 부피 속 입자 수가 줄어들고, 그 결과 마그네슘과 수소 이온의 충돌 수가 줄어 반응 속도가 점점 느려진다.
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반응 이 진행될수록 마그네슘의 농도가 감소해 단위 부피 속 입자 수가 줄어들고, 그 결과 마그네슘과 수소 이온의 충돌 수가 줄어 반응 속도가 점점 느려진다.
- 두 물질이 같은 상으로 만나야 반응이 일어남기본기출 1
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반응물과 생성물이 균일하게 반응하려면 둘 다 같은 상(여기서는 기체)으로 존재해야 하므로, 온도-압력 그림에서 두 물질이 모두 기체로 존재하는 영역(고온·저압)을 선택해야 한다.
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반응물과 생성물이 균일하게 반응하려면 둘 다 같은 상(여기서는 기체)으로 존재해야 하므로, 온도-압력 그림에서 두 물질이 모두 기체로 존재하는 영역(고온·저압)을 선택해야 한다.
- 라디칼 촉매에 의한 연쇄 반응과 오존층 파괴 증폭기본기출 1
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Cl·은 첫 단계에서 소모되었다가 둘째 단계에서 그대로 재생되므로 알짜 반응식에는 나타나지 않는 촉매이다. 소모되지 않고 반복 순환하므로 하나의 Cl·이 사라지기 전까지 다수의 오존 분자와 연속적으로 반응할 수 있어, 극소량의 프레온 유래 Cl로도 오존층을 대규모로 파괴하는 연쇄(사슬) 반응을 일으킨다.
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Cl·은 첫 단계에서 소모되었다가 둘째 단계에서 그대로 재생되므로 알짜 반응식에는 나타나지 않는 촉매이다. 소모되지 않고 반복 순환하므로 하나의 Cl·이 사라지기 전까지 다수의 오존 분자와 연속적으로 반응할 수 있어, 극소량의 프레온 유래 Cl로도 오존층을 대규모로 파괴하는 연쇄(사슬) 반응을 일으킨다.
- 반응 속도의 온도 의존성과 되먹임(아레니우스 식)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
아레니우스 식 k=Ae^(−Ea/RT)에 따라 온도가 오르면 활성화 에너지 이상의 운동 에너지로 충돌하는 분자 비율이 급증해 반응 속도 상수 k가 지수적으로 커진다. 발열 반응이 열을 방출해 온도를 높이면 속도가 더 빨라지고, 빨라진 반응이 더 많은 열을 방출하는 양의 되먹임 고리가 형성되어 반응이 폭발적으로 가속된다.
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아레니우스 식 k=Ae^(−Ea/RT)에 따라 온도가 오르면 활성화 에너지 이상의 운동 에너지로 충돌하는 분자 비율이 급증해 반응 속도 상수 k가 지수적으로 커진다. 발열 반응이 열을 방출해 온도를 높이면 속도가 더 빨라지고, 빨라진 반응이 더 많은 열을 방출하는 양의 되먹임 고리가 형성되어 반응이 폭발적으로 가속된다.
- 부탄의 완전 연소 반응식기본기출 1
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부탄의 완전 연소 반응식은 원자 수가 보존되도록 맞춘 이다.
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부탄의 완전 연소 반응식은 원자 수가 보존되도록 맞춘 이다.
- 불균일 촉매와 활성화 에너지기본기출 2
기출 맥락에서 정리
금속 표면이 반응물을 흡착해 결합을 약화시키고 활성화 에너지가 더 낮은 새로운 반응 경로를 제공하므로 낮은 온도에서도 반응이 빠르게 진행되며, 이 과정에서 반응엔탈피와 평형 자체는 변하지 않는다.
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금속 표면이 반응물을 흡착해 결합을 약화시키고 활성화 에너지가 더 낮은 새로운 반응 경로를 제공하므로 낮은 온도에서도 반응이 빠르게 진행되며, 이 과정에서 반응엔탈피와 평형 자체는 변하지 않는다.
고체 금속 촉매의 표면에 반응물 분자가 흡착되면 분자 내 결합이 약해져 활성화 에너지가 낮아지고 반응 속도가 빨라진다. 촉매는 반응엔탈피를 바꾸지 않으며 평형에도 영향을 주지 않는다.
- 불균일 촉매의 노출 표면적과 속도기본기출 1
기출 맥락에서 정리
고체 촉매 반응에서는 기체 반응물이 접근 가능한 노출 표면적 가 클수록 활성점 수가 많아져 초기 속도가 커진다. (가)와 (나)를 비교하면 노출 면수가 5면(1개)에서 10면(2개, 서로 안 닿음)으로 2배가 될 때 속도도 로 2배가 되어 임이 확인된다.
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고체 촉매 반응에서는 기체 반응물이 접근 가능한 노출 표면적 가 클수록 활성점 수가 많아져 초기 속도가 커진다. (가)와 (나)를 비교하면 노출 면수가 5면(1개)에서 10면(2개, 서로 안 닿음)으로 2배가 될 때 속도도 로 2배가 되어 임이 확인된다.
- 소반응식을 더하고 중간체를 소거하여 알짜 반응식 구하기기본기출 1
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[반응 2]의 두 단계 Cl· + O3 → ClO· + O2 와 ClO· + O → Cl· + O2 를 변끼리 더한 뒤, 양쪽에 공통으로 나타나는 중간체 Cl·과 ClO·을 소거하면 알짜(전체) 반응식 O3 + O → 2O2 를 얻는다.
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[반응 2]의 두 단계 Cl· + O3 → ClO· + O2 와 ClO· + O → Cl· + O2 를 변끼리 더한 뒤, 양쪽에 공통으로 나타나는 중간체 Cl·과 ClO·을 소거하면 알짜(전체) 반응식 O3 + O → 2O2 를 얻는다.
- 속도식에 촉매(H+) 농도항 부재심화기출 1
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제시된 반응속도식은 v=k[sucrose] (k=1.2×10⁻² min⁻¹)이며 촉매인 H+(HCl) 농도항이 포함되어 있지 않다. 문제가 준 이 식을 그대로 적용하면 반응 속도는 자당 농도에만 의존하므로, HCl 농도를 0.1 M에서 0.2 M로 2배 늘려도 v 값은 변하지 않는다.
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제시된 반응속도식은 v=k[sucrose] (k=1.2×10⁻² min⁻¹)이며 촉매인 H+(HCl) 농도항이 포함되어 있지 않다. 문제가 준 이 식을 그대로 적용하면 반응 속도는 자당 농도에만 의존하므로, HCl 농도를 0.1 M에서 0.2 M로 2배 늘려도 v 값은 변하지 않는다.
- 아레니우스 식과 속도상수기본기출 1
기출 맥락에서 정리
k=Ae^(-Ea/RT)에서 온도 T가 증가하면 지수항이 커져 속도상수 k가 증가한다. 초기 농도는 그대로이므로 v=k[A]^2[B]에서 k만 커져 초기 반응 속도가 증가한다.
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k=Ae^(-Ea/RT)에서 온도 T가 증가하면 지수항이 커져 속도상수 k가 증가한다. 초기 농도는 그대로이므로 v=k[A]^2[B]에서 k만 커져 초기 반응 속도가 증가한다.
- 압력(농도)과 반응 속도, 속도상수, 활성화 에너지의 구분기본기출 1
기출 맥락에서 정리
외압이 커져 기체가 압축되면 농도가 커져 반응 속도는 증가할 수 있으나, 속도상수 와 활성화 에너지 는 아레니우스식 에서 보듯 온도만의 함수이므로 온도가 일정하면 변하지 않는다.
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외압이 커져 기체가 압축되면 농도가 커져 반응 속도는 증가할 수 있으나, 속도상수 와 활성화 에너지 는 아레니우스식 에서 보듯 온도만의 함수이므로 온도가 일정하면 변하지 않는다.
- 에너지 다이어그램(반응 경로에 따른 에너지)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
반응물, 전이 상태, 생성물의 에너지를 나타낸 그래프로, 촉매가 있을 때는 더 낮은 활성화 에너지를 갖는 새로운 반응 경로가 나타나며 반응물과 생성물의 에너지 수준은 그대로 유지된다.
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반응물, 전이 상태, 생성물의 에너지를 나타낸 그래프로, 촉매가 있을 때는 더 낮은 활성화 에너지를 갖는 새로운 반응 경로가 나타나며 반응물과 생성물의 에너지 수준은 그대로 유지된다.
- 에탄올 연소반응의 양적 관계기본기출 1
기출 맥락에서 정리
에서 에탄올 (=) 연소 시 소비, 생성되며 물은 액체로 빠져 기체 몰수가 감소한다.
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에서 에탄올 (=) 연소 시 소비, 생성되며 물은 액체로 빠져 기체 몰수가 감소한다.
- 연소 반응식 완성기본기출 1
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생성물이 모두 기체라는 조건에 따라 탄소, 수소 원자 수를 먼저 맞추고 산소 원자 수를 마지막에 맞추어 를 완성한다.
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생성물이 모두 기체라는 조건에 따라 탄소, 수소 원자 수를 먼저 맞추고 산소 원자 수를 마지막에 맞추어 를 완성한다.
- 염소 원자의 촉매 순환기본기출 1
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은 에서 소모된 뒤 에서 재생된다. 두 단계를 더하면 이고 , 는 알짜 반응식에서 소거되므로 은 촉매, 는 반응 중간체이다.
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은 에서 소모된 뒤 에서 재생된다. 두 단계를 더하면 이고 , 는 알짜 반응식에서 소거되므로 은 촉매, 는 반응 중간체이다.
- 온도가 반응 속도에 미치는 영향(충돌 이론)기본기출 1
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온도가 높을수록 분자의 평균 운동 에너지와 유효 충돌 빈도가 늘어 반응 속도가 커지므로, 농도-시간 그래프의 초기 기울기가 더 가팔라진다.
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온도가 높을수록 분자의 평균 운동 에너지와 유효 충돌 빈도가 늘어 반응 속도가 커지므로, 농도-시간 그래프의 초기 기울기가 더 가팔라진다.
- 완전 연소 반응식과 양적 관계기본기출 1
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일산화탄소의 완전 연소 반응식은 (정수 계수로는 )이며, 반응 몰수 변화비는 이다.
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일산화탄소의 완전 연소 반응식은 (정수 계수로는 )이며, 반응 몰수 변화비는 이다.
- 유효 충돌과 반응 속도기본기출 3
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활성화 에너지가 작을수록 같은 온도에서 그 장벽을 넘을 수 있는(유효 충돌을 일으킬 수 있는) 분자의 비율이 커지므로 반응 속도가 빨라진다. 정성적으로는 에서 가 작을수록 속도 상수 가 커진다는 것과 같은 내용이다.
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활성화 에너지가 작을수록 같은 온도에서 그 장벽을 넘을 수 있는(유효 충돌을 일으킬 수 있는) 분자의 비율이 커지므로 반응 속도가 빨라진다. 정성적으로는 에서 가 작을수록 속도 상수 가 커진다는 것과 같은 내용이다.
화학 반응은 활성화 에너지 이상의 에너지를 가진 입자가 유효한 방향으로 충돌할 때 일어나며, 단위 시간당 유효 충돌 빈도가 반응 속도를 결정한다.
화학 반응이 일어나려면 분자가 활성화 에너지 이상의 운동에너지를 가져야 할 뿐 아니라 실제로 충돌해야 한다(유효 충돌). 온도 상승으로 활성화 에너지 이상의 운동에너지를 가진 분자의 비율이 늘면 유효 충돌 횟수가 늘어 반응 속도가 빨라진다.
- 정상상태 근사(steady-state approximation)고급·탐구기출 1
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중간체 EO의 생성 속도와 소멸 속도가 같아 가 일정하게 유지되므로 가 성립하고, 여기에 효소 총량 보존 일정을 더해 EO 농도를 구한다.
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중간체 EO의 생성 속도와 소멸 속도가 같아 가 일정하게 유지되므로 가 성립하고, 여기에 효소 총량 보존 일정을 더해 EO 농도를 구한다.
- 종합 초기 속도식과 촉매 기하학심화기출 1
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분압이 반응 내내 거의 일정하므로 이를 상수에 흡수하면 초기 속도는 로 쓸 수 있다. 정육면체 촉매 1개가 바닥에만 닿아 있으면 6면 중 5면이 노출되고, (라)처럼 촉매 2개의 옆면이 완전히 밀착되면 각 촉매는 바닥면과 맞닿은 옆면 2면이 막혀 4면씩, 합쳐서 8면이 노출된다.
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분압이 반응 내내 거의 일정하므로 이를 상수에 흡수하면 초기 속도는 로 쓸 수 있다. 정육면체 촉매 1개가 바닥에만 닿아 있으면 6면 중 5면이 노출되고, (라)처럼 촉매 2개의 옆면이 완전히 밀착되면 각 촉매는 바닥면과 맞닿은 옆면 2면이 막혀 4면씩, 합쳐서 8면이 노출된다.
- 촉매 표면 포화에 따른 반응 속도 한계기본기출 1
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고체 촉매의 흡착 자리는 제한되어 있으므로 표면이 반응물로 포화되면 반응물의 농도를 더 늘려도 흡착량과 반응 속도가 더 이상 증가하지 않아 반응 속도가 농도와 무관해질 수 있다.
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- 촉매 표면의 비활성화와 회복 전략기본기출 1
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에서 생성된 액체 물이 고체 촉매 표면에 쌓이면 기체 반응물이 접근 가능한 유효 표면적 가 줄어들어 유효 속도상수가 작아지고 반감기가 길어진다. 물을 흘려보내는 형태(원뿔·빨대 모양), 표면의 소수성 처리, 반응 중 회전 등으로 물의 체류를 줄이면 가 회복되어 속도와 촉매 효율이 다시 높아진다.
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- 촉매 I- 농도의 시간에 따른 일정성기본기출 1
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[I-]는 반응이 진행되는 동안 소모와 재생이 반복될 뿐 순 감소가 없으므로, 시간축에 대해 처음 넣어 준 소량 값을 유지하는 수평선으로 나타난다.
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- 촉매에 의한 반응 속도 증가기본기출 1
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촉매는 반응물과 생성물의 에너지 차이(반응 엔탈피)는 바꾸지 않으면서 활성화 에너지가 더 낮은 새로운 반응 경로를 제공하여 반응 속도를 증가시킨다.
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- 촉매와 반응 조건기본기출 1
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생체 내 효소는 상온·상압의 온화한 조건에서 반응 속도를 높이는 생체 촉매이고, 금속 촉매는 고온 등 강한 조건에서 반응 속도를 높이는 산업용 촉매로, 촉매의 종류가 요구되는 반응 조건의 가혹함을 좌우한다.
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생체 내 효소는 상온·상압의 온화한 조건에서 반응 속도를 높이는 생체 촉매이고, 금속 촉매는 고온 등 강한 조건에서 반응 속도를 높이는 산업용 촉매로, 촉매의 종류가 요구되는 반응 조건의 가혹함을 좌우한다.
- 촉매와 활성화 에너지, 충돌 이론기본기출 1
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촉매는 활성화 에너지 Ea가 더 낮은 새로운 반응 경로를 제공해 유효 충돌 비율을 높이므로 반응이 빨라지지만, 반응엔탈피 ΔH와 평형 위치는 바꾸지 않는다는 점에서 이 반응이 빠르게 일어나는 이유를 미시적으로 설명할 수 있다.
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- 촉매의 정의와 반응 전후 농도 불변기본기출 1
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I-는 반응 경로 중간 단계에서 일시적으로 소모되었다가 다시 재생되는 촉매이므로, 반응이 끝까지 진행되어도 자신의 총량과 농도는 처음 넣어 준 값 그대로 유지된다.
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- 촉매의 정의와 역할기본기출 1
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처럼 반응 속도는 높이지만 자신은 소모되지 않고, 생성물의 최종 양에는 영향을 주지 않는 물질이다.
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처럼 반응 속도는 높이지만 자신은 소모되지 않고, 생성물의 최종 양에는 영향을 주지 않는 물질이다.
- 충돌 이론과 온도기본기출 1
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온도가 높아지면 분자의 평균 운동 에너지와 평균 속력이 커져 단위 시간당 충돌 빈도가 증가하고, 맥스웰-볼츠만 분포에서 활성화 에너지 이상의 에너지를 가진 분자의 비율도 함께 커져 유효 충돌 비율이 증가한다.
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- 충돌 이론과 활성화 에너지기본기출 1
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화학 반응이 일어나려면 반응물 입자가 활성화 에너지 이상의 에너지를 가지고 적절한 방향으로 충돌해야 하며, 이 에너지 장벽을 넘는 유효 충돌만 반응으로 이어진다.
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- 평형 상수의 온도 의존성과 촉매(활성화 에너지)심화기출 1
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는 온도가 높을수록 평형 상수 가 커지므로 흡열 반응이며, 고온(엔진)에서는 정반응 쪽으로, 저온(배기구)에서는 역반응 쪽으로 평형이 이동한다. 다만 저온에서는 역반응 속도가 매우 느려 평형에 도달하지 못하므로, 활성화 에너지 를 낮춰 속도만 높이는 촉매(K는 그대로 유지)가 필요하다.
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는 온도가 높을수록 평형 상수 가 커지므로 흡열 반응이며, 고온(엔진)에서는 정반응 쪽으로, 저온(배기구)에서는 역반응 쪽으로 평형이 이동한다. 다만 저온에서는 역반응 속도가 매우 느려 평형에 도달하지 못하므로, 활성화 에너지 를 낮춰 속도만 높이는 촉매(K는 그대로 유지)가 필요하다.
- 활성화 에너지기본기출 1
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반응이 일어나기 위해 넘어야 하는 최소 에너지 장벽이며, 촉매는 이 장벽을 낮추어 반응 속도를 증가시킨다.
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반응이 일어나기 위해 넘어야 하는 최소 에너지 장벽이며, 촉매는 이 장벽을 낮추어 반응 속도를 증가시킨다.
- 활성화 에너지와 꼬리 확률기본기출 1
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분자 하나의 운동에너지를 로 보면 반응에 필요한 조건 는 과 같고, 이 조건을 만족하는 분자의 비율은 정규분포 곡선의 양쪽 꼬리 넓이 로 나타난다.
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분자 하나의 운동에너지를 로 보면 반응에 필요한 조건 는 과 같고, 이 조건을 만족하는 분자의 비율은 정규분포 곡선의 양쪽 꼬리 넓이 로 나타난다.
- 활성화 에너지와 반응 속도기본기출 2
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반응의 발열 여부(열역학)와 반응이 실제로 얼마나 빨리 일어나는지(반응 속도)는 별개이며, 활성화 에너지 장벽이 높으면 발열 반응이라도 상온에서는 거의 진행되지 않는다.
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반응의 발열 여부(열역학)와 반응이 실제로 얼마나 빨리 일어나는지(반응 속도)는 별개이며, 활성화 에너지 장벽이 높으면 발열 반응이라도 상온에서는 거의 진행되지 않는다.
온도가 높아지면 분자의 평균 운동 에너지가 커져 활성화 에너지 이상의 에너지를 가진 유효 충돌의 비율이 증가하므로 반응 속도가 빨라진다. 200 °C 이상의 고온이 필요한 이유는 평형의 위치(수율)가 아니라 실용적인 반응 속도를 얻기 위해서이다.
- 활성화 에너지와 반응 속도(열역학과 반응속도론의 구분)기본기출 1
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인 발열 반응이라도 반응의 자발성(열역학)과 실제 반응 속도(반응속도론)는 별개의 문제다. N≡N 결합 에너지(945 kJ/mol)가 매우 커 활성화 에너지도 함께 크므로, 상온에서는 활성화 에너지를 넘는 유효 충돌을 하는 분자 수가 극히 적어 반응이 거의 진행되지 않는다.
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인 발열 반응이라도 반응의 자발성(열역학)과 실제 반응 속도(반응속도론)는 별개의 문제다. N≡N 결합 에너지(945 kJ/mol)가 매우 커 활성화 에너지도 함께 크므로, 상온에서는 활성화 에너지를 넘는 유효 충돌을 하는 분자 수가 극히 적어 반응이 거의 진행되지 않는다.
- 활성화 에너지와 반응물 엔탈피의 관계기본기출 1
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활성화 에너지 는 반응물에서 전이상태에 이르는 에너지 차이이다. 두 반응이 비슷한 전이상태를 거친다면, 반응물의 에너지 준위가 높을수록(에틸렌옥사이드) 전이상태까지 남은 에너지 차이인 는 더 작다.
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활성화 에너지 는 반응물에서 전이상태에 이르는 에너지 차이이다. 두 반응이 비슷한 전이상태를 거친다면, 반응물의 에너지 준위가 높을수록(에틸렌옥사이드) 전이상태까지 남은 에너지 차이인 는 더 작다.
- 활성화 에너지와 유효 충돌기본기출 1
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실온에서는 을 끊을 만큼의 활성화 에너지를 넘는 분자가 거의 없어 유효 충돌이 일어나지 않으므로 반응이 진행되지 않는다.
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- 활성화 에너지와 전이 상태고급·탐구기출 1
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동전이 뒤집히려면 앞면·뒷면보다 에너지가 높은 '선 상태'(전이 상태)를 거쳐야 하며, 반응물 상태에서 이 전이 상태까지의 에너지 차이가 활성화 에너지이다.
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동전이 뒤집히려면 앞면·뒷면보다 에너지가 높은 '선 상태'(전이 상태)를 거쳐야 하며, 반응물 상태에서 이 전이 상태까지의 에너지 차이가 활성화 에너지이다.
- 활성화 에너지와 촉매기본기출 1
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화학 반응이 일어나려면 입자들이 활성화 에너지() 이상의 운동 에너지로 충돌해야 한다. 온도를 낮추면 이상의 에너지를 가진 분자 비율이 줄어 반응 속도가 느려진다. 정촉매는 반응 경로의 를 낮춰 정반응·역반응 속도를 함께 높이지만, 반응엔탈피()와 평형 위치(수득률)는 바꾸지 않는다.
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화학 반응이 일어나려면 입자들이 활성화 에너지() 이상의 운동 에너지로 충돌해야 한다. 온도를 낮추면 이상의 에너지를 가진 분자 비율이 줄어 반응 속도가 느려진다. 정촉매는 반응 경로의 를 낮춰 정반응·역반응 속도를 함께 높이지만, 반응엔탈피()와 평형 위치(수득률)는 바꾸지 않는다.
- 효소 촉매와 활성화 에너지기본기출 1
기출 맥락에서 정리
카탈레이스는 활성화 에너지 를 낮춰 분해 속도를 크게 하지만, 반응물과 생성물이 같으므로 반응엔탈피 는 촉매 유무와 관계없이 동일하다(촉매는 열역학량을 바꾸지 않는다).
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카탈레이스는 활성화 에너지 를 낮춰 분해 속도를 크게 하지만, 반응물과 생성물이 같으므로 반응엔탈피 는 촉매 유무와 관계없이 동일하다(촉매는 열역학량을 바꾸지 않는다).
- 효소의 촉매 작용과 활성화 에너지기본기출 1
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효소는 기질과 결합해 효소-기질 복합체를 형성함으로써 반응의 전이 상태 에너지를 낮추어 활성화 에너지를 낮추며, 이로 인해 같은 온도에서도 반응을 일으킬 수 있는 분자의 비율이 늘어나 반응 속도가 빨라진다. 정반응과 역반응의 활성화 에너지를 동일하게 낮추므로 평형의 위치(평형 상수, 엔탈피)는 변하지 않는다.
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효소는 기질과 결합해 효소-기질 복합체를 형성함으로써 반응의 전이 상태 에너지를 낮추어 활성화 에너지를 낮추며, 이로 인해 같은 온도에서도 반응을 일으킬 수 있는 분자의 비율이 늘어나 반응 속도가 빨라진다. 정반응과 역반응의 활성화 에너지를 동일하게 낮추므로 평형의 위치(평형 상수, 엔탈피)는 변하지 않는다.
10화학 평형
동적 평형·평형 상수·반응 지수
- 반응 지수와 진행 방향심화
기초 보강
반응 지수 Q는 현재 조성, 평형 상수 K는 같은 온도의 평형 조성에 대응한다. 같은 반응식과 표준 상태를 사용하면 Q<K일 때 정방향, Q>K일 때 역방향의 순반응이 평형을 향한다. 평형에서는 정·역반응 속도가 같지만 반응물과 생성물 농도가 같을 필요는 없다.
- 불균일 평형심화
기초 보강
여러 상이 공존하는 평형에서는 각 화학종의 활동도로 Q와 K를 쓴다. 순수 고체·액체가 실제로 남아 있고 같은 상을 유지할 때 그 양을 조금 바꾸는 것만으로 평형 조성이 달라지지 않는 것이 보통이다. 해당 상이 완전히 소모되거나 새로운 상이 나타나면 같은 공존 조건을 그대로 적용하지 않는다.
- 평형 상수와 활동도고급·탐구
기초 보강
열역학적 평형 상수는 표준 상태에 대한 무차원 활동도의 화학양론적 곱으로 정의한다. 묽은 이상 용액은 c/c°, 이상 기체는 p/p°로 활동도를 근사한다. 순수한 고체·액체의 활동도를 1로 두는 통상 근사와, 용질의 농도를 평형식에서 임의로 빼는 일은 구분해야 한다.
- 가역 반응과 동적 평형심화기출 1
기출 맥락에서 정리
가역 반응 가 평형에 도달하면 정반응과 역반응은 계속 일어나지만 두 반응의 속도가 같아 거시적인 조성이 일정하게 유지된다.
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가역 반응 가 평형에 도달하면 정반응과 역반응은 계속 일어나지만 두 반응의 속도가 같아 거시적인 조성이 일정하게 유지된다.
- 농도 기준 평형 상수 K심화기출 1
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반응 의 평형에서 (300 K)이며, 각 화학종의 농도는 그 물질이 실제로 존재하는 상의 부피를 기준으로 계산해야 한다.
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반응 의 평형에서 (300 K)이며, 각 화학종의 농도는 그 물질이 실제로 존재하는 상의 부피를 기준으로 계산해야 한다.
- 농도 평형 상수 심화기출 1
기출 맥락에서 정리
이상기체 방정식에서 이므로 부분 압력을 몰농도로 환산해 를 계산하면 일 때 이다.
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이상기체 방정식에서 이므로 부분 압력을 몰농도로 환산해 를 계산하면 일 때 이다.
- 동적 평형심화기출 2
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평형 상태에서도 정반응(앞면→뒷면)과 역반응(뒷면→앞면)이 계속 일어나지만 두 속도가 같아져 전체 앞면·뒷면 수는 겉보기로 일정하게 유지된다.
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평형 상태에서도 정반응(앞면→뒷면)과 역반응(뒷면→앞면)이 계속 일어나지만 두 속도가 같아져 전체 앞면·뒷면 수는 겉보기로 일정하게 유지된다.
정반응 속도와 역반응 속도가 같아 반응물과 생성물의 농도가 일정하게 유지되는 상태이다. 중화 적정에서 각 순간의 이온화 평형, 약산 HA의 이온화 평형 모두 이 동적 평형 위에서 성립한다.
- 동적 평형과 평형 상수 심화기출 1
기출 맥락에서 정리
가역 반응에서 정반응과 역반응의 속도가 같아져 반응물·생성물의 농도가 일정하게 유지되는 상태가 동적 평형이며, 평형 상수는 처럼 생성물 농도 곱을 반응물 농도 곱으로 나눈 값으로 온도가 일정하면 항상 같다.
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가역 반응에서 정반응과 역반응의 속도가 같아져 반응물·생성물의 농도가 일정하게 유지되는 상태가 동적 평형이며, 평형 상수는 처럼 생성물 농도 곱을 반응물 농도 곱으로 나눈 값으로 온도가 일정하면 항상 같다.
- 동적 평형에서 동위원소 치환과 화학식량심화기출 1
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NH3를 중수(D2O)에 녹이면 NH3+H2O ⇄ NH4+ + OH- 형태의 동적 평형이 반복되며, 이 과정에서 N에 결합한 H가 하나씩 D로 치환될 수 있다. 결합 자리가 모두 D로 바뀐 경우가 화학식량 최댓값이 되어 중성 분자는 ND3(20), 양이온은 ND4+(22)이다.
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NH3를 중수(D2O)에 녹이면 NH3+H2O ⇄ NH4+ + OH- 형태의 동적 평형이 반복되며, 이 과정에서 N에 결합한 H가 하나씩 D로 치환될 수 있다. 결합 자리가 모두 D로 바뀐 경우가 화학식량 최댓값이 되어 중성 분자는 ND3(20), 양이온은 ND4+(22)이다.
- 무마찰 피스톤의 역학적 힘 평형과 보일 법칙심화기출 1
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마찰과 질량을 무시한 피스톤에서는 내부 기체 압력이 외부에서 누르는 대기압과 얹힌 추의 압력의 합과 같다. 그림 (라)에서 추 1개의 압력 는 보일 법칙 로 구해 이며, 그림 (다)의 추 2개 상태에서는 내부 압력이 이 된다.
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마찰과 질량을 무시한 피스톤에서는 내부 기체 압력이 외부에서 누르는 대기압과 얹힌 추의 압력의 합과 같다. 그림 (라)에서 추 1개의 압력 는 보일 법칙 로 구해 이며, 그림 (다)의 추 2개 상태에서는 내부 압력이 이 된다.
- 반응 계수가 반영된 평형 상수식과 몰수-부피 관계심화기출 1
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계수가 있는 반응 2A(g) ⇄ B(g)는 K=[B]/[A]^2처럼 계수가 지수로 들어간 평형 상수식을 세워야 하며, 온도가 일정할 때 각 평형 상태의 몰수를 이 식에 대입하면 부피를 K로 표현해 서로 비교할 수 있다. B를 추가로 넣은 뒤에는 물질량 보존(A 몰수 + 2×B 몰수 = 일정)으로 미지의 몰수를 구한다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
계수가 있는 반응 2A(g) ⇄ B(g)는 K=[B]/[A]^2처럼 계수가 지수로 들어간 평형 상수식을 세워야 하며, 온도가 일정할 때 각 평형 상태의 몰수를 이 식에 대입하면 부피를 K로 표현해 서로 비교할 수 있다. B를 추가로 넣은 뒤에는 물질량 보존(A 몰수 + 2×B 몰수 = 일정)으로 미지의 몰수를 구한다.
- 반응 지수 와 반응 진행 방향기본기출 1
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현재 농도를 평형 상수식에 대입해 얻은 값이 반응 지수 이며, 이면 정반응, 이면 역반응, 이면 이미 평형임을 의미한다. 계에 물질을 추가한 직후에는 부피가 그대로이므로 추가된 mol을 그대로 몰 농도로 환산해 를 계산한다.
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현재 농도를 평형 상수식에 대입해 얻은 값이 반응 지수 이며, 이면 정반응, 이면 역반응, 이면 이미 평형임을 의미한다. 계에 물질을 추가한 직후에는 부피가 그대로이므로 추가된 mol을 그대로 몰 농도로 환산해 를 계산한다.
- 반응 지수 Q와 진행 방향기본기출 1
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초기 상태는 앞면 640개, 뒷면 0개이므로 Q = 0/640 = 0이고, Q<K이면 반응은 정반응(뒷면 생성) 방향으로 진행한다.
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- 반응 지수 Q와 평형 상수 비교심화기출 1
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현재 농도를 평형식에 대입해 얻은 값이 반응 지수 Q이며, Q<K이면 정반응, Q>K이면 역반응 방향으로 평형이 이동한다.
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현재 농도를 평형식에 대입해 얻은 값이 반응 지수 Q이며, Q<K이면 정반응, Q>K이면 역반응 방향으로 평형이 이동한다.
- 반응 합성과 평형상수심화기출 1
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여러 단계의 평형 반응식을 더해 전체 반응식을 만들면, 헤스 법칙과 같은 방식으로 전체 반응의 평형상수는 각 단계 평형상수의 곱으로 주어진다.
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- 반응지수 와 진행방향 예측기본기출 1
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현재 농도를 평형상수식과 같은 형태의 식에 대입한 값이 이다. 주어진 , , 을 대입하면 이며, 이면 생성물이 평형 대비 부족하므로 정반응(암모니아 생성) 쪽으로 진행한다.
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현재 농도를 평형상수식과 같은 형태의 식에 대입한 값이 이다. 주어진 , , 을 대입하면 이며, 이면 생성물이 평형 대비 부족하므로 정반응(암모니아 생성) 쪽으로 진행한다.
- 반응지수 Q와 반응 방향 예측기본기출 1
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임의 조성의 몰(농도)로 계산한 Q를 이미 구한 K와 비교한다. Q > K이면 생성물이 과잉이므로 역반응 쪽으로, Q < K이면 정반응 쪽으로 진행해 평형에 도달한다.
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임의 조성의 몰(농도)로 계산한 Q를 이미 구한 K와 비교한다. Q > K이면 생성물이 과잉이므로 역반응 쪽으로, Q < K이면 정반응 쪽으로 진행해 평형에 도달한다.
- 반응지수 Q와 평형 상수 비교를 통한 반응 진행 방향 예측심화기출 1
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실제 분압을 로, 표의 값을 로 보면 일 때 정반응(분해)이 계속 진행된다. 개방계(대기, 배출형 화로)에서는 가 계속 제거되어 가 에 도달하지 못하므로 고체가 남아 있는 한 분해가 멈추지 않는다.
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실제 분압을 로, 표의 값을 로 보면 일 때 정반응(분해)이 계속 진행된다. 개방계(대기, 배출형 화로)에서는 가 계속 제거되어 가 에 도달하지 못하므로 고체가 남아 있는 한 분해가 멈추지 않는다.
- 불균일 평형과 평형 상수 Kp심화기출 1
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에서 고체는 평형식에서 제외되므로 이며, 이 값은 오직 온도에만 의존한다(표의 값).
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에서 고체는 평형식에서 제외되므로 이며, 이 값은 오직 온도에만 의존한다(표의 값).
- 속도와 평형의 절충(온도의 이중 효과)심화기출 1
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발열 반응이므로 온도를 낮추면 평형은 정반응(생성물) 쪽으로 유리해지지만, 온도가 너무 낮으면 활성화 에너지 이상의 에너지를 가진 분자 수가 줄어 반응 속도가 느려진다. 실제 공정에서는 속도를 확보할 수 있는 적절한 온도와 고압·촉매·생성물 분리를 함께 사용한다.
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발열 반응이므로 온도를 낮추면 평형은 정반응(생성물) 쪽으로 유리해지지만, 온도가 너무 낮으면 활성화 에너지 이상의 에너지를 가진 분자 수가 줄어 반응 속도가 느려진다. 실제 공정에서는 속도를 확보할 수 있는 적절한 온도와 고압·촉매·생성물 분리를 함께 사용한다.
- 암모니아 합성 가역반응식기본기출 1
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질소와 수소 기체가 반응해 암모니아를 생성하는 가역반응 . 정반응 진행 시 기체 분자수가 에서 로 감소하는 발열반응이며, 2단계·3단계 계산과 추론의 공통 출발점이다.
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질소와 수소 기체가 반응해 암모니아를 생성하는 가역반응 . 정반응 진행 시 기체 분자수가 에서 로 감소하는 발열반응이며, 2단계·3단계 계산과 추론의 공통 출발점이다.
- 탄산 칼슘의 형성·용해 평형과 해양 산성화심화기출 1
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평형에서 대기 중 CO2 용해량 증가(해양 산성화)나 생물의 CO2 배출량 변화가 이 평형을 이동시켜 탄산 칼슘 골격(산호초, 달걀 껍데기)의 형성량을 좌우한다.
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평형에서 대기 중 CO2 용해량 증가(해양 산성화)나 생물의 CO2 배출량 변화가 이 평형을 이동시켜 탄산 칼슘 골격(산호초, 달걀 껍데기)의 형성량을 좌우한다.
- 평형 상수 K심화기출 1
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총 640개 중 평형에서 앞면 320개, 뒷면 320개이므로 K = [뒷면]/[앞면] = 320/320 = 1이다.
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총 640개 중 평형에서 앞면 320개, 뒷면 320개이므로 K = [뒷면]/[앞면] = 320/320 = 1이다.
- 평형 상수 K의 정의심화기출 1
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반응식 2A(g) ⇄ B(g)에서 평형 상수는 생성물의 농도를 반응물의 농도의 계수승으로 나눈 값, 즉 K=[B]/[A]^2로 정의된다.
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- 평형 상수(K)와 반응 지수(Q) 비교로 진행 방향 판정심화기출 1
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이며 평형에서 네 물질이 모두 이므로 이다. 교란 직후의 순간 농도로 를 계산해 이면 정반응, 이면 역반응, 이면 이동 없음으로 판정한다.
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이며 평형에서 네 물질이 모두 이므로 이다. 교란 직후의 순간 농도로 를 계산해 이면 정반응, 이면 역반응, 이면 이동 없음으로 판정한다.
- 평형상수 심화기출 1
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로 정의되며, 문제 조건인 에서 이 반응의 이다.
- 평형상수 정의식심화기출 1
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K1=[N2O3][O2]/[N2O5], K2=[N2O][O2]/[N2O3]를 곱하면 중간체 [N2O3]가 약분되어 K1K2=[N2O][O2]^2/[N2O5]=K3가 되므로, K3=K1K2=(1/4)(3)=3/4이다.
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K1=[N2O3][O2]/[N2O5], K2=[N2O][O2]/[N2O3]를 곱하면 중간체 [N2O3]가 약분되어 K1K2=[N2O][O2]^2/[N2O5]=K3가 되므로, K3=K1K2=(1/4)(3)=3/4이다.
- 피스톤 힘평형과 등압 조건심화기출 1
기출 맥락에서 정리
마찰이 없고 질량이 없는 피스톤이 열린 관을 통해 대기와 직접 이어져 있으면, 피스톤에 작용하는 힘의 평형에 의해 기체의 압력은 항상 외부(대기) 압력과 같다. 이 경우 온도가 변해도 압력은 일정하게 유지되는 등압 과정이 된다.
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마찰이 없고 질량이 없는 피스톤이 열린 관을 통해 대기와 직접 이어져 있으면, 피스톤에 작용하는 힘의 평형에 의해 기체의 압력은 항상 외부(대기) 압력과 같다. 이 경우 온도가 변해도 압력은 일정하게 유지되는 등압 과정이 된다.
- 화학 평형 법칙과 평형 상수 K심화기출 1
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일정 온도에서 반응물 농도 거듭제곱의 곱과 생성물 농도 거듭제곱의 곱의 비인 평형 상수 K는 일정한 값을 가지며, 온도가 변할 때만 K 값이 달라진다.
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일정 온도에서 반응물 농도 거듭제곱의 곱과 생성물 농도 거듭제곱의 곱의 비인 평형 상수 K는 일정한 값을 가지며, 온도가 변할 때만 K 값이 달라진다.
- 화학 평형 법칙과 평형 상수식심화기출 1
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에서 이며, 온도가 일정하면 평형에 도달한 어느 조성에서 계산해도 이 값이 일정하다.
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에서 이며, 온도가 일정하면 평형에 도달한 어느 조성에서 계산해도 이 값이 일정하다.
- 화학평형 상수 (몰수 보존 반응)심화기출 1
기출 맥락에서 정리
에 대해 평형 상태 분압의 비로 로 정의되며 온도만의 함수이다.
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에 대해 평형 상태 분압의 비로 로 정의되며 온도만의 함수이다.
- 화학평형과 평형상수 K심화기출 2
기출 맥락에서 정리
N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) 반응에서 K = [NH3]^2 / ([N2][H2]^3). 반응 전후 몰수 변화(화학량론)를 표로 정리해 평형 몰수를 구하고, 부피가 1 L이면 몰수를 그대로 몰농도로 대입할 수 있다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) 반응에서 K = [NH3]^2 / ([N2][H2]^3). 반응 전후 몰수 변화(화학량론)를 표로 정리해 평형 몰수를 구하고, 부피가 1 L이면 몰수를 그대로 몰농도로 대입할 수 있다.
가역 반응이 정반응과 역반응의 속도가 같아지는 평형 상태에 도달하면, 농도비로 정의되는 평형 상수 K는 온도가 일정할 때 고정된 값을 가진다.
- Q와 K 비교를 통한 반응 진행 방향 판단기본기출 1
기출 맥락에서 정리
Q와 K의 대소를 비교해 정반응·역반응 중 어느 방향으로 진행하는지 판단하는 사고틀은 초기 상태뿐 아니라 평형이 교란된 직후에도 동일하게 적용된다.
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Q와 K의 대소를 비교해 정반응·역반응 중 어느 방향으로 진행하는지 판단하는 사고틀은 초기 상태뿐 아니라 평형이 교란된 직후에도 동일하게 적용된다.
조건 변화와 평형 이동
- 르샤틀리에 원리심화기출 4
기초 보강
변화 직후의 Q와 새 조건의 K를 비교하면 평형 이동을 일관되게 판단할 수 있다. 일정 온도에서 이상 기체 혼합물을 압축하면 기체 몰수가 적은 쪽이 유리하지만 양쪽 몰수가 같으면 이 효과가 없다. 불활성 기체 첨가는 일정 부피인지 일정 전체 압력인지 구분하며, 온도 변화는 K 자체를 바꿀 수 있다.
기출 맥락 4개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
평형 상태에 반응물(앞면 동전)을 추가하면 그 증가를 상쇄하는 방향, 즉 정반응 쪽으로 평형이 이동해 앞면 수가 다시 줄어든다.
압력, 농도, 온도 등 평형을 교란하는 변화가 가해지면, 그 변화를 상쇄하는 방향으로 평형이 이동한다는 원리.
외부 변화로 평형이 깨지면 그 변화를 상쇄하는 방향으로 평형이 이동해 새 평형에 도달한다. 완충 용액에 산과 염기를 가했을 때 pH가 유지되는 것과, 공통 이온을 넣었을 때 이온화도가 감소하는 것은 모두 이 원리로 설명된다.
평형 혼합물에 특정 화학종의 농도를 증가시키면, 그 화학종이 관여하는 각 평형은 증가된 농도를 줄이는 방향으로 이동한다. N2O3가 증가하면 Eq1(N2O5⇄N2O3+O2)은 생성물 증가이므로 역방향으로, Eq2(N2O3⇄N2O+O2)는 반응물 증가이므로 정방향으로 이동한다.
- 농도 변화(반응물 추가·생성물 제거)에 따른 평형 이동심화기출 1
기출 맥락에서 정리
나 의 농도를 높이거나 생성된 를 계속 제거하면 그 변화를 상쇄하는 정반응 방향으로 평형이 이동한다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
나 의 농도를 높이거나 생성된 를 계속 제거하면 그 변화를 상쇄하는 정반응 방향으로 평형이 이동한다.
- 농도 변화(직접 첨가)에 따른 평형 이동심화기출 1
기출 맥락에서 정리
NH3 1몰을 1 L 용기에 첨가하면 [NH3]가 2 M으로 급증해 이 되므로 역반응 쪽으로 진행되어 반응물(요소, H2O)이 늘고 생성물이 준다.
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NH3 1몰을 1 L 용기에 첨가하면 [NH3]가 2 M으로 급증해 이 되므로 역반응 쪽으로 진행되어 반응물(요소, H2O)이 늘고 생성물이 준다.
- 동시 제거에서 Q<K 판정, 제거 효과와 평형 이동 효과의 결합심화기출 1
기출 맥락에서 정리
H2O, NH3를 각 0.1몰 제거하면 이 되어 정반응이 추가로 진행되고, 직접 제거되지 않은 요소는 감소, CO2는 증가한다.
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H2O, NH3를 각 0.1몰 제거하면 이 되어 정반응이 추가로 진행되고, 직접 제거되지 않은 요소는 감소, CO2는 증가한다.
- 동시 제거에서 Q=K 판정, 직접 제거 효과와 평형 이동 효과의 구분심화기출 1
기출 맥락에서 정리
H2O, CO2를 각 0.1몰 제거하면 [H2O]=[CO2]=0.9 M이 되어 이다. 추가 평형 이동은 없지만, CO2는 제거 자체로 1.0→0.9 mol로 줄고 요소는 1.0 mol 그대로다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
H2O, CO2를 각 0.1몰 제거하면 [H2O]=[CO2]=0.9 M이 되어 이다. 추가 평형 이동은 없지만, CO2는 제거 자체로 1.0→0.9 mol로 줄고 요소는 1.0 mol 그대로다.
- 르 샤틀리에 원리와 압력에 따른 평형 이동심화기출 1
기출 맥락에서 정리
기체 몰수가 줄어드는 방향으로 압력 변화를 상쇄하려는 방향으로 평형이 이동한다. 는 4몰→2몰로 줄어드는 반응이므로 압력을 높이면 정반응 쪽으로 이동한다.
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기체 몰수가 줄어드는 방향으로 압력 변화를 상쇄하려는 방향으로 평형이 이동한다. 는 4몰→2몰로 줄어드는 반응이므로 압력을 높이면 정반응 쪽으로 이동한다.
- 르샤틀리에 원리, 압력(부피) 변화에 따른 평형 이동심화기출 1
기출 맥락에서 정리
반응물은 기체 2몰, 생성물은 기체 3몰이므로 부피를 2배로 늘려 압력을 낮추면 기체 몰수가 많은 생성물 쪽(정반응)으로 평형이 이동하며, 계산으로도 같은 결론이 확인된다.
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반응물은 기체 2몰, 생성물은 기체 3몰이므로 부피를 2배로 늘려 압력을 낮추면 기체 몰수가 많은 생성물 쪽(정반응)으로 평형이 이동하며, 계산으로도 같은 결론이 확인된다.
- 르샤틀리에 원리(농도 변화에 따른 평형 이동)심화기출 1
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반응물 또는 생성물의 농도가 변하면 평형은 그 변화를 상쇄하는 방향으로 이동한다는 원리로, 혈액 pH 조절과 탄산 칼슘 생성·분해를 같은 논리로 설명한다.
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반응물 또는 생성물의 농도가 변하면 평형은 그 변화를 상쇄하는 방향으로 이동한다는 원리로, 혈액 pH 조절과 탄산 칼슘 생성·분해를 같은 논리로 설명한다.
- 르샤틀리에 원리에 의한 수득률 조절기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이 반응은 발열(ΔH = -46.1 kJ/mol)이며 기체 몰수가 4몰에서 2몰로 줄어드는 반응이다. 온도를 낮추면 발열 방향(정반응)으로, 압력을 높이면 몰수가 작은 방향(정반응)으로 평형이 이동해 NH3 수득률이 올라간다.
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이 반응은 발열(ΔH = -46.1 kJ/mol)이며 기체 몰수가 4몰에서 2몰로 줄어드는 반응이다. 온도를 낮추면 발열 방향(정반응)으로, 압력을 높이면 몰수가 작은 방향(정반응)으로 평형이 이동해 NH3 수득률이 올라간다.
- 르샤틀리에 원리에 의한 압력(부피) 변화와 평형 이동심화기출 1
기출 맥락에서 정리
온도가 일정할 때 부피가 감소(압력 증가)하면, 평형은 그 변화를 상쇄하는 방향, 즉 기체 몰수가 더 적은 쪽으로 이동한다.
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온도가 일정할 때 부피가 감소(압력 증가)하면, 평형은 그 변화를 상쇄하는 방향, 즉 기체 몰수가 더 적은 쪽으로 이동한다.
- 르샤틀리에 원리에 의한 평형 이동심화기출 1
기출 맥락에서 정리
반응 전후 기체 몰수가 로 줄어들므로 압력을 높이면 정반응 쪽으로 평형이 이동하고, 생성물인 를 반응계에서 제거해도 이를 보완하는 정반응이 추가로 진행되어 수득률이 높아진다.
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반응 전후 기체 몰수가 로 줄어들므로 압력을 높이면 정반응 쪽으로 평형이 이동하고, 생성물인 를 반응계에서 제거해도 이를 보완하는 정반응이 추가로 진행되어 수득률이 높아진다.
- 르샤틀리에 원리와 압력·온도에 따른 평형 이동심화기출 1
기출 맥락에서 정리
수성가스 반응 은 양변의 기체 몰수가 각각 2몰로 같아 압력 변화에 평형이 거의 이동하지 않는다. 이 반응은 발열 반응이므로 온도를 높이면 역반응(흡열) 방향으로, 온도를 낮추면 정반응 방향으로 평형이 이동한다.
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수성가스 반응 은 양변의 기체 몰수가 각각 2몰로 같아 압력 변화에 평형이 거의 이동하지 않는다. 이 반응은 발열 반응이므로 온도를 높이면 역반응(흡열) 방향으로, 온도를 낮추면 정반응 방향으로 평형이 이동한다.
- 르샤틀리에 원리와 평형 이동심화기출 1
기출 맥락에서 정리
발열, 기체 몰수 감소(4몰에서 2몰) 반응이므로 고압과 저온이 정반응(암모니아 생성)에 유리하지만, 저온은 반응 속도를 떨어뜨리므로 실제로는 속도와 수율의 타협이 필요하다.
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발열, 기체 몰수 감소(4몰에서 2몰) 반응이므로 고압과 저온이 정반응(암모니아 생성)에 유리하지만, 저온은 반응 속도를 떨어뜨리므로 실제로는 속도와 수율의 타협이 필요하다.
- 몰수 보존 반응에서의 국소적 평형 이동심화기출 1
기출 맥락에서 정리
는 기체 몰수가 양쪽에서 같아 전체 몰수 변화로는 이동 방향을 설명할 수 없고, 막을 통한 국소 분압 변화로 방향이 결정된다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
는 기체 몰수가 양쪽에서 같아 전체 몰수 변화로는 이동 방향을 설명할 수 없고, 막을 통한 국소 분압 변화로 방향이 결정된다.
- 반응지수 와 평형 이동심화기출 1
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를 와 비교해 면 정반응, 면 역반응 쪽으로 평형이 이동한다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
를 와 비교해 면 정반응, 면 역반응 쪽으로 평형이 이동한다.
- 부피 증가에 따른 평형 이동 방향 예측심화기출 1
기출 맥락에서 정리
실린더 연결로 기체 공간이 넓어지면 가 즉시 감소해 반응지수 가 보다 작아지므로, 를 더 만드는 정반응 쪽으로 평형이 이동한다(르샤틀리에 원리).
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실린더 연결로 기체 공간이 넓어지면 가 즉시 감소해 반응지수 가 보다 작아지므로, 를 더 만드는 정반응 쪽으로 평형이 이동한다(르샤틀리에 원리).
- 생성물의 선택적 제거에 의한 평형 이동심화기출 1
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의 끓는점()이 (), ()보다 훨씬 높으므로, 반응 혼합기체를 적절히 냉각하면 만 선택적으로 액화되어 계에서 제거된다. 생성물 농도가 낮아지면 평형이 계속 정반응 쪽으로 이동하므로 생산성이 높아진다.
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의 끓는점()이 (), ()보다 훨씬 높으므로, 반응 혼합기체를 적절히 냉각하면 만 선택적으로 액화되어 계에서 제거된다. 생성물 농도가 낮아지면 평형이 계속 정반응 쪽으로 이동하므로 생산성이 높아진다.
- 암모니아 생성량 증대 조건기본기출 1
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가압(기체 분자수가 감소하는 정반응 쪽으로 이동), 반응물(특히 수소) 농도 증가, 저온 조작(발열반응이므로 온도를 낮추면 정반응 촉진, 단 반응속도는 감소)을 통해 정반응을 촉진할 수 있다. 해설에서는 끓는점 차이를 이용해 생성된 를 액화·제거하는 방법도 정답으로 인정한다.
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가압(기체 분자수가 감소하는 정반응 쪽으로 이동), 반응물(특히 수소) 농도 증가, 저온 조작(발열반응이므로 온도를 낮추면 정반응 촉진, 단 반응속도는 감소)을 통해 정반응을 촉진할 수 있다. 해설에서는 끓는점 차이를 이용해 생성된 를 액화·제거하는 방법도 정답으로 인정한다.
- 암모니아 합성과 온도의 이중 효과기본기출 1
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발열 반응 에서 온도를 높이면 반응 속도(평형 도달 속도)는 빨라지지만, 르 샤틀리에 원리에 따라 화학 평형은 역반응 쪽으로 이동해 암모니아의 평형 생성량은 오히려 줄어든다.
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발열 반응 에서 온도를 높이면 반응 속도(평형 도달 속도)는 빨라지지만, 르 샤틀리에 원리에 따라 화학 평형은 역반응 쪽으로 이동해 암모니아의 평형 생성량은 오히려 줄어든다.
- 온도 변화와 평형 이동, 평형 상수심화기출 1
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정반응이 흡열()이므로 온도를 로 올리면 르샤틀리에 원리에 따라 정반응 쪽으로 평형이 이동하여 , 는 줄고 는 늘며, 흡열 방향으로 이동했으므로 평형 상수는 증가한다.
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정반응이 흡열()이므로 온도를 로 올리면 르샤틀리에 원리에 따라 정반응 쪽으로 평형이 이동하여 , 는 줄고 는 늘며, 흡열 방향으로 이동했으므로 평형 상수는 증가한다.
- 온도-수득률 그래프 해석기본기출 1
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발열 반응에서는 반응 온도가 낮을수록 평형에서의 생성물 수득률이 높고, 온도가 높을수록 수득률이 낮다. 그래프에서 같은 압력을 기준으로 비교했을 때 350℃ 곡선이 400℃ 곡선보다 항상 위쪽에 있는 것은 이러한 관계를 시각적으로 보여준다.
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- 온도와 화학 평형(르 샤틀리에 원리)심화기출 1
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흡열 정반응에서는 온도를 높일수록 열을 흡수하는 생성물 방향으로 평형이 이동하여 의 평형 수득률이 증가한다.
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흡열 정반응에서는 온도를 높일수록 열을 흡수하는 생성물 방향으로 평형이 이동하여 의 평형 수득률이 증가한다.
- 용해도 곡선과 르샤틀리에 원리기본기출 1
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온도가 오를 때 용해도가 증가하는 KNO3의 용해는 흡열(ΔH>0) 과정이고, 온도가 오를 때 용해도가 감소하는 O2 기체의 용해는 발열(ΔH<0) 과정이다. 온도를 높이는 것은 흡열 방향으로 평형을 이동시키므로, 용해도가 증가하면 흡열, 감소하면 발열로 판단한다(르샤틀리에 원리).
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온도가 오를 때 용해도가 증가하는 KNO3의 용해는 흡열(ΔH>0) 과정이고, 온도가 오를 때 용해도가 감소하는 O2 기체의 용해는 발열(ΔH<0) 과정이다. 온도를 높이는 것은 흡열 방향으로 평형을 이동시키므로, 용해도가 증가하면 흡열, 감소하면 발열로 판단한다(르샤틀리에 원리).
- 화학 평형과 르샤틀리에 원리심화기출 2
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가역 반응이 평형 상태에 있을 때 농도, 압력, 온도 등 외부 조건에 변화(자극)를 주면, 평형은 그 자극을 상쇄(완화)하는 방향으로 이동하여 새로운 평형에 도달한다는 것이 르샤틀리에 원리이다.
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가역 반응이 평형 상태에 있을 때 농도, 압력, 온도 등 외부 조건에 변화(자극)를 주면, 평형은 그 자극을 상쇄(완화)하는 방향으로 이동하여 새로운 평형에 도달한다는 것이 르샤틀리에 원리이다.
농도, 압력, 온도가 변하면 그 변화를 상쇄하는 방향으로 평형이 이동한다. 발열 반응 , 은 온도를 낮추면 발열 방향(정반응)으로, 기체 몰수가 4몰에서 2몰로 줄어드는 반응이므로 압력을 높이면 몰수가 감소하는 방향(정반응)으로 평형이 이동해 수득률이 높아진다.
- 화학평형과 평형이동(르샤틀리에 원리)심화기출 1
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농도, 압력, 온도 등 조건이 변하면 평형은 그 변화를 상쇄하는 방향(정반응 또는 역반응)으로 이동하여 새로운 평형 상태에 도달한다. 하버공정에서 압력을 높였을 때의 효과와, 에나멜 용해평형에서 이온이 소모되었을 때의 효과에 공통으로 적용되는 원리다.
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농도, 압력, 온도 등 조건이 변하면 평형은 그 변화를 상쇄하는 방향(정반응 또는 역반응)으로 이동하여 새로운 평형 상태에 도달한다. 하버공정에서 압력을 높였을 때의 효과와, 에나멜 용해평형에서 이온이 소모되었을 때의 효과에 공통으로 적용되는 원리다.
- 희석 직후의 농도 변화와 평형 이동심화기출 1
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같은 부피의 물을 첨가하면 혼합 직후 HX, X⁻, H3O+의 농도가 모두 정확히 절반이 되므로 그 순간 Q=½Ka<Ka가 되어 이온화가 더 진행되는 방향(정반응)으로 평형이 재조정된다.
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같은 부피의 물을 첨가하면 혼합 직후 HX, X⁻, H3O+의 농도가 모두 정확히 절반이 되므로 그 순간 Q=½Ka<Ka가 되어 이온화가 더 진행되는 방향(정반응)으로 평형이 재조정된다.
평형 조성과 연결 평형
- 부분압력으로 나타낸 평형 상수식과 ICE를 이용한 정량적 평형 계산심화기출 1
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기체 반응 A(g)+B(g)⇄C(g)(계수비 1:1:1)의 평형 상수를 각 성분의 부분압력으로 K=P_C/(P_A×P_B)와 같이 나타낼 수 있다. 반응 전 부분압력을 초기값으로 두고 반응 진행 정도를 x(압력 단위)로 설정해 평형 시 부분압력(초기값±x)을 표현한 뒤 K값을 대입하면 x에 대한 이차방정식을 얻는다. 이때 나오는 두 근 중 물리적으로 타당한 근(반응물의 부분압력이 음수가 되지 않는 근)만을 선택해야 한다.
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기체 반응 A(g)+B(g)⇄C(g)(계수비 1:1:1)의 평형 상수를 각 성분의 부분압력으로 K=P_C/(P_A×P_B)와 같이 나타낼 수 있다. 반응 전 부분압력을 초기값으로 두고 반응 진행 정도를 x(압력 단위)로 설정해 평형 시 부분압력(초기값±x)을 표현한 뒤 K값을 대입하면 x에 대한 이차방정식을 얻는다. 이때 나오는 두 근 중 물리적으로 타당한 근(반응물의 부분압력이 음수가 되지 않는 근)만을 선택해야 한다.
- 연결된 다중 평형의 불확정성심화기출 1
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N2O3와 O2를 공유하는 두 평형에서는 N2O3 하나의 교란이 두 반응의 이동을 동시에 일으키며, Eq1은 O2를 감소, Eq2는 O2를 증가시켜 서로 반대로 작용한다. 평형상수 K1=1/4, K2=3은 평형 시점의 농도 '비'일 뿐 실제 반응 진행량(mol수)을 뜻하지 않으므로, 이 두 숫자를 진행량처럼 직접 비교해 순변화의 크기를 정하는 것은 오류이며, 초기 평형 농도·용기 부피·주입량이 주어지지 않으면 [O2]의 최종 증가·감소 방향은 확정할 수 없다.
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N2O3와 O2를 공유하는 두 평형에서는 N2O3 하나의 교란이 두 반응의 이동을 동시에 일으키며, Eq1은 O2를 감소, Eq2는 O2를 증가시켜 서로 반대로 작용한다. 평형상수 K1=1/4, K2=3은 평형 시점의 농도 '비'일 뿐 실제 반응 진행량(mol수)을 뜻하지 않으므로, 이 두 숫자를 진행량처럼 직접 비교해 순변화의 크기를 정하는 것은 오류이며, 초기 평형 농도·용기 부피·주입량이 주어지지 않으면 [O2]의 최종 증가·감소 방향은 확정할 수 없다.
- 평형 농도로부터 초기 몰수 역산심화기출 1
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평형 몰농도를 K식에 대입해 미지 농도를 구한 뒤, 반응 계수비로 소모된 반응물의 양을 계산하고, 평형에 남은 양과 더해 처음 넣은 몰수를 역산한다.
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평형 몰농도를 K식에 대입해 미지 농도를 구한 뒤, 반응 계수비로 소모된 반응물의 양을 계산하고, 평형에 남은 양과 더해 처음 넣은 몰수를 역산한다.
- 평형의 양적 관계(ICE)심화기출 1
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초기에 가 없으므로 역반응이 진행된다. 역반응 진행량을 로 두면 평형 몰수는 가 , 가 , 가 이고, 몰분율 조건 에서 을 얻어 평형 몰수비 가 결정된다.
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초기에 가 없으므로 역반응이 진행된다. 역반응 진행량을 로 두면 평형 몰수는 가 , 가 , 가 이고, 몰분율 조건 에서 을 얻어 평형 몰수비 가 결정된다.
- ICE 표를 이용한 평형 농도 계산심화기출 1
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초기 농도에서 이온화한 양만큼 반응물을 빼고 생성물(짝염기, )을 더해 평형 농도를 구한 뒤 식에 대입한다. 와 는 1:1 화학량론으로 함께 생성되므로 두 평형 농도는 항상 같다.
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초기 농도에서 이온화한 양만큼 반응물을 빼고 생성물(짝염기, )을 더해 평형 농도를 구한 뒤 식에 대입한다. 와 는 1:1 화학량론으로 함께 생성되므로 두 평형 농도는 항상 같다.
11산·염기와 수용액 평형
산·염기의 정의와 반응
- 브뢴스테드-로우리 산·염기기본기출 1
기초 보강
산은 양성자를 주는 화학종, 염기는 받는 화학종이며 한 양성자 차이의 짝산·짝염기를 이룬다. 반응 상대와 용매에 따라 같은 화학종이 산 또는 염기로 작용할 수 있다. 산의 세기는 이온화 경향, 농도는 용액 속 양을 뜻하므로 강산과 진한 산은 다른 개념이다.
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산은 를 주고 염기는 를 받으며, 이 정의는 처럼 수용액이 아닌 반응에도 적용된다. 이 문항에서는 아스파르트산 염산염의 세 작용기(, , )가 각각 에 를 내줄 수 있는 브뢴스테드 산으로 작용한다.
- 간접적 농도 교란, 부반응(산-염기 반응)에 의한 화학종 소모기본기출 1
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첨가한 HCl은 평형식의 성분이 아니지만 NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s) 반응으로 기체 NH3를 소모해 [NH3]를 감소시키고, 그 결과 가 되어 정반응이 진행된다.
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첨가한 HCl은 평형식의 성분이 아니지만 NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s) 반응으로 기체 NH3를 소모해 [NH3]를 감소시키고, 그 결과 가 되어 정반응이 진행된다.
- 금속 산화물의 염기성기본기출 1
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반응성이 큰 금속의 산화물은 물에 녹아 염기성 수용액을 만들어 BTB 지시약을 파란색으로 변화시키며, 이는 산성을 띠는 비금속 산화물과 대비되는 성질이다.
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반응성이 큰 금속의 산화물은 물에 녹아 염기성 수용액을 만들어 BTB 지시약을 파란색으로 변화시키며, 이는 산성을 띠는 비금속 산화물과 대비되는 성질이다.
- 다양성자 화학종의 중화 당량기본기출 1
기출 맥락에서 정리
아스파르트산 염산염 한 분자는 , , 세 곳에서 총 3개의 산성 양성자를 내놓을 수 있으므로 X 용액의 유효 산 당량 농도는 이다. 염산 유래 양성자를 별도의 네 번째 양성자로 중복 계산하지 않아야 한다(그 양성자가 이미 를 이루고 있음).
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아스파르트산 염산염 한 분자는 , , 세 곳에서 총 3개의 산성 양성자를 내놓을 수 있으므로 X 용액의 유효 산 당량 농도는 이다. 염산 유래 양성자를 별도의 네 번째 양성자로 중복 계산하지 않아야 한다(그 양성자가 이미 를 이루고 있음).
- 다중 화학 평형과 원자 보존을 이용한 연립방정식심화기출 1
기출 맥락에서 정리
완전 연소와 불완전 연소가 동시에 진행될 때, 두 반응의 진행량을 미지수로 두고 평형 분압 조건(또는 원자 보존)으로 연립방정식을 세워 각 성분의 양을 구한다.
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완전 연소와 불완전 연소가 동시에 진행될 때, 두 반응의 진행량을 미지수로 두고 평형 분압 조건(또는 원자 보존)으로 연립방정식을 세워 각 성분의 양을 구한다.
- 루이스 산-염기기본기출 1
기출 맥락에서 정리
비공유전자쌍을 받으면 산, 주면 염기로 가장 넓은 정의이며 BF3 + NH3처럼 양성자 이동이 없는 반응도 포함한다.
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비공유전자쌍을 받으면 산, 주면 염기로 가장 넓은 정의이며 BF3 + NH3처럼 양성자 이동이 없는 반응도 포함한다.
- 루이스 산-염기 정의와 암모니아의 루이스 염기성기본기출 1
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루이스 정의에서 비공유 전자쌍을 받는 물질은 산, 제공하는 물질은 염기이다. 암모니아는 NH3 + H+ → NH4+ 반응에서 질소의 비공유 전자쌍을 H+에게 제공하므로 루이스 염기로 작용한다.
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루이스 정의에서 비공유 전자쌍을 받는 물질은 산, 제공하는 물질은 염기이다. 암모니아는 NH3 + H+ → NH4+ 반응에서 질소의 비공유 전자쌍을 H+에게 제공하므로 루이스 염기로 작용한다.
- 루이스 산-염기 정의의 확장 적용기본기출 1
기출 맥락에서 정리
제시문 (가)의 루이스 염기 정의(비공유 전자쌍을 줄 수 있는 물질)에 따르면, A, T, C, G는 고리 안 질소 원자에 비공유 전자쌍을 가지고 있어 수소 이온을 받아들일 수 있으므로 염기로 작용할 수 있다.
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제시문 (가)의 루이스 염기 정의(비공유 전자쌍을 줄 수 있는 물질)에 따르면, A, T, C, G는 고리 안 질소 원자에 비공유 전자쌍을 가지고 있어 수소 이온을 받아들일 수 있으므로 염기로 작용할 수 있다.
- 루이스 산과 염기기본기출 1
기출 맥락에서 정리
는 붕소가 옥텟을 채우지 못해 생긴 빈 오비탈로 전자쌍을 받는 루이스 산이고, 는 질소의 비공유 전자쌍을 제공하는 루이스 염기이며, 이동이 없어 아레니우스·브뢴스테드-라우리 정의로는 설명되지 않는다.
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는 붕소가 옥텟을 채우지 못해 생긴 빈 오비탈로 전자쌍을 받는 루이스 산이고, 는 질소의 비공유 전자쌍을 제공하는 루이스 염기이며, 이동이 없어 아레니우스·브뢴스테드-라우리 정의로는 설명되지 않는다.
- 브뢴스테드-라우리 산과 염기기본기출 1
기출 맥락에서 정리
양성자()를 내놓는 쪽이 산, 받는 쪽이 염기이다. 반응식에서 화살표 왼쪽에 있는 물질 중 어느 쪽이 양성자를 받아 오른쪽 생성물이 되는지를 짚으면 염기를 식별할 수 있다.
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양성자()를 내놓는 쪽이 산, 받는 쪽이 염기이다. 반응식에서 화살표 왼쪽에 있는 물질 중 어느 쪽이 양성자를 받아 오른쪽 생성물이 되는지를 짚으면 염기를 식별할 수 있다.
- 브뢴스테드-로리 산·염기기본기출 1
기출 맥락에서 정리
브뢴스테드-로리 산은 를 내놓는 물질이고 염기는 를 받는 물질이므로, 같은 물질이라도 정반응과 역반응에서 산·염기 역할이 반대로 바뀔 수 있다.
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브뢴스테드-로리 산은 를 내놓는 물질이고 염기는 를 받는 물질이므로, 같은 물질이라도 정반응과 역반응에서 산·염기 역할이 반대로 바뀔 수 있다.
- 브뢴스테드-로리 산·염기 판정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이 평형에서 D2O가 NH3에 D+(양성자)를 넘겨주므로 브뢴스테드-로리 정의에 따라 D2O는 산, NH3는 염기로 작용한다.
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이 평형에서 D2O가 NH3에 D+(양성자)를 넘겨주므로 브뢴스테드-로리 정의에 따라 D2O는 산, NH3는 염기로 작용한다.
- 브뢴스테드-로우리 산-염기기본기출 1
기출 맥락에서 정리
H+(양성자)를 주는 물질이 산, 받는 물질이 염기이며, 수용액이 아닌 반응에도 적용되는 확장된 정의다.
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H+(양성자)를 주는 물질이 산, 받는 물질이 염기이며, 수용액이 아닌 반응에도 적용되는 확장된 정의다.
- 브뢴스테드-로우리 산염기 정의기본기출 1
기출 맥락에서 정리
양성자()를 내놓는 물질이 산, 받는 물질이 염기이다. 이 문항에서는 가 를 내놓아 산으로, (수산화나트륨)가 그 를 받아 염기로 작용한다.
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양성자()를 내놓는 물질이 산, 받는 물질이 염기이다. 이 문항에서는 가 를 내놓아 산으로, (수산화나트륨)가 그 를 받아 염기로 작용한다.
- 브뢴스테드-로우리 염기와 양성자를 받는 전자원기본기출 1
기출 맥락에서 정리
브뢴스테드-로우리 염기는 다른 물질로부터 H+(양성자)를 받을 수 있는 분자나 이온으로 정의된다. 비공유 전자쌍을 가진 N, O뿐 아니라 다중결합의 π 전자도 H+와 새 결합을 형성해 양성자를 받을 수 있으므로, 세기의 차이는 있어도 정의상 브뢴스테드-로우리 염기로 작용할 수 있다.
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브뢴스테드-로우리 염기는 다른 물질로부터 H+(양성자)를 받을 수 있는 분자나 이온으로 정의된다. 비공유 전자쌍을 가진 N, O뿐 아니라 다중결합의 π 전자도 H+와 새 결합을 형성해 양성자를 받을 수 있으므로, 세기의 차이는 있어도 정의상 브뢴스테드-로우리 염기로 작용할 수 있다.
- 산-염기 반응에 의한 용해평형 이동(에나멜 손상)심화기출 1
기출 맥락에서 정리
에나멜의 주성분인 수산화인회석은 의 용해평형을 이룬다. 당 분해로 생성된 산의 가 , 와 반응해 이를 소모하면 평형이 오른쪽(녹는 방향)으로 이동해 에나멜이 손상된다. 플루오린화물은 자리를 로 치환한 플루오린화인회석()을 만들어 더 강한 이온결합으로 이러한 용해를 억제한다.
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에나멜의 주성분인 수산화인회석은 의 용해평형을 이룬다. 당 분해로 생성된 산의 가 , 와 반응해 이를 소모하면 평형이 오른쪽(녹는 방향)으로 이동해 에나멜이 손상된다. 플루오린화물은 자리를 로 치환한 플루오린화인회석()을 만들어 더 강한 이온결합으로 이러한 용해를 억제한다.
- 산과 염기의 가수기본기출 1
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HCl은 1가 산이고 Mg(OH)2는 2가 염기이므로, 같은 몰수라도 중화할 수 있는 H+의 양은 가수에 비례한다. CaCO3는 CO3^2-가 H+ 2개를 받아 1몰당 HCl 2몰을 중화한다. 제산제를 몰수만으로 비교하면 안 되는 이유가 여기에 있다.
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HCl은 1가 산이고 Mg(OH)2는 2가 염기이므로, 같은 몰수라도 중화할 수 있는 H+의 양은 가수에 비례한다. CaCO3는 CO3^2-가 H+ 2개를 받아 1몰당 HCl 2몰을 중화한다. 제산제를 몰수만으로 비교하면 안 되는 이유가 여기에 있다.
- 수산화마그네슘과 염산의 중화 반응기본기출 1
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는 2개를 내놓는 2가 염기이므로, 2몰이 있어야 2개를 모두 중화한다. 균형 반응식은 이고, 생성되는 염은 (염화마그네슘)이다.
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는 2개를 내놓는 2가 염기이므로, 2몰이 있어야 2개를 모두 중화한다. 균형 반응식은 이고, 생성되는 염은 (염화마그네슘)이다.
- 수소화 이온과 붕산의 산-염기 거동기본기출 1
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(하이드라이드)는 강한 브뢴스테드 염기로 물과 비가역적으로 반응해 와 를 만든다. 는 스스로 양성자를 내놓지 않고, 붕소의 빈 오비탈로 물의 를 받아들여 를 내놓는 루이스 산으로 작용한다.
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(하이드라이드)는 강한 브뢴스테드 염기로 물과 비가역적으로 반응해 와 를 만든다. 는 스스로 양성자를 내놓지 않고, 붕소의 빈 오비탈로 물의 를 받아들여 를 내놓는 루이스 산으로 작용한다.
- 아레니우스 산-염기기본기출 1
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수용액에서 H+를 내놓으면 산, OH-를 내놓으면 염기이며, 산이 내놓는 H+는 물과 결합해 하이드로늄 이온 H3O+ 형태로 존재한다.
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수용액에서 H+를 내놓으면 산, OH-를 내놓으면 염기이며, 산이 내놓는 H+는 물과 결합해 하이드로늄 이온 H3O+ 형태로 존재한다.
- 암모니아와 염화수소의 반응으로 생성되는 흰 연기(염화암모늄)기본기출 1
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암모니아수와 염산에서 휘발한 NH3(g)와 HCl(g)가 유리관 안에서 만나면 브뢴스테드-라우리 산염기 반응(HCl이 내놓은 H+를 NH3가 받아 NH4+ 형성)이 일어나 흰색 고체인 염화암모늄(NH4Cl)의 미세 입자가 생기고, 이것이 흰 연기로 관찰된다. 화학 반응식은 NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)이다.
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암모니아수와 염산에서 휘발한 NH3(g)와 HCl(g)가 유리관 안에서 만나면 브뢴스테드-라우리 산염기 반응(HCl이 내놓은 H+를 NH3가 받아 NH4+ 형성)이 일어나 흰색 고체인 염화암모늄(NH4Cl)의 미세 입자가 생기고, 이것이 흰 연기로 관찰된다. 화학 반응식은 NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)이다.
- 인산의 산성과 핵산 골격 형성기본기출 1
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인산은 산으로 작용해 -OH의 수소를 이온화하며, 남은 산소가 당(디옥시리보스)의 하이드록시기와 축합(탈수) 반응을 일으켜 인산이에스터 결합을 형성한다. 이 결합이 반복되어 당-인산이 교대로 이어진 핵산의 골격(backbone)을 이룬다.
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인산은 산으로 작용해 -OH의 수소를 이온화하며, 남은 산소가 당(디옥시리보스)의 하이드록시기와 축합(탈수) 반응을 일으켜 인산이에스터 결합을 형성한다. 이 결합이 반복되어 당-인산이 교대로 이어진 핵산의 골격(backbone)을 이룬다.
- 제산제 성분별 부작용기본기출 1
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Mg(OH)2는 난용성이라 위 속에서 서서히 반응해 완하(설사) 경향이 있고, CaCO3는 반응 중 CO2가 발생해 트림과 복부 팽만을 일으킨다. 중화 능력만이 아니라 부산물까지 보아야 성분 선택을 설명할 수 있다.
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Mg(OH)2는 난용성이라 위 속에서 서서히 반응해 완하(설사) 경향이 있고, CaCO3는 반응 중 CO2가 발생해 트림과 복부 팽만을 일으킨다. 중화 능력만이 아니라 부산물까지 보아야 성분 선택을 설명할 수 있다.
- 중화 반응식과 1:1 양적 관계기본기출 1
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처럼 1가산과 1가염기는 1:1 몰비로 반응하여 염과 물을 생성한다.
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처럼 1가산과 1가염기는 1:1 몰비로 반응하여 염과 물을 생성한다.
- 중화 반응의 기본 원리기본기출 1
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제산제는 위산(강산 )을 중화하는 물질이다. 산과 염기(또는 염기성 물질)가 반응하면 물이 생성되고, 나머지 이온들이 결합해 염을 이룬다. 알짜이온반응식은 이다.
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제산제는 위산(강산 )을 중화하는 물질이다. 산과 염기(또는 염기성 물질)가 반응하면 물이 생성되고, 나머지 이온들이 결합해 염을 이룬다. 알짜이온반응식은 이다.
- 중화 반응의 양적 관계기본기출 7
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이양성자산인 는 1몰당 2몰을 내놓으므로, 완전 중화에 필요한 의 몰수는 산이 내놓는 의 총 몰수와 같다.
화-31 · 소문항 2-3화-45 · 소문항 4-3화-52 · 소문항 5-2화-89 · 소문항 2-1화-108 · 소문항 1-4화-134 · 소문항 3-2화-169 · 소문항 1-1, 1-2기출 맥락 7개 확인
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이양성자산인 는 1몰당 2몰을 내놓으므로, 완전 중화에 필요한 의 몰수는 산이 내놓는 의 총 몰수와 같다.
식을 이용해 몰수와 몰수가 같아지는 지점에서 완전 중화가 일어남을 계산한다.
일가 산과 일가 염기가 중화점에 이르면 산과 염기의 화학식 단위 몰수가 로 대응한다.
는 1:1 몰비 반응이므로, 같은 1M 농도의 두 용액을 섞을 때는 부피비가 곧 몰수비가 되어 과량 성분과 액성을 바로 판단할 수 있다.
에서 두 물질이 같은 몰수로 만나면 반응물이 남지 않고 완전히 중화되며, 생성된 이온이 가수분해하는지 여부로 최종 액성이 결정된다.
와 는 항상 의 몰비로 반응하며, 다가 산·염기는 화학식의 원자가를 곱해 이온의 총 몰수를 구해야 한다. 두 이온의 몰수를 비교해 남는 이온을 중화하는 데 필요한 부피를 로 구한다.
반응식의 계수비가 곧 몰비다. 산이 내놓는 H+ 몰수와 염기가 받아들이는 H+ 몰수가 같아질 때 완전히 중화되므로, 제산제가 중화할 수 있는 위산의 양은 반응식의 계수로 계산한다.
- 중화 반응의 양적 관계와 잉여 반응물기본기출 1
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산과 염기를 반응식의 계수비로 몰수 비교하여 한계 반응물을 정하고, 남은 반응물의 몰수를 최종 부피로 나누어 농도를 구한 뒤 또는 로 환산한다. 다양성자산인 는 처럼 반응식의 계수 2를 반드시 반영해야 한다.
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산과 염기를 반응식의 계수비로 몰수 비교하여 한계 반응물을 정하고, 남은 반응물의 몰수를 최종 부피로 나누어 농도를 구한 뒤 또는 로 환산한다. 다양성자산인 는 처럼 반응식의 계수 2를 반드시 반영해야 한다.
- 중화열과 생성된 물의 양기본기출 1
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중화열의 크기는 반응으로 생성되는 의 몰수에 비례하므로, 산과 염기가 정확히 1:1로 만나 완전 중화되는 경우(10 mL:10 mL)에 가장 크고, 어느 한쪽이 과량인 경우에는 상대적으로 작다.
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중화열의 크기는 반응으로 생성되는 의 몰수에 비례하므로, 산과 염기가 정확히 1:1로 만나 완전 중화되는 경우(10 mL:10 mL)에 가장 크고, 어느 한쪽이 과량인 경우에는 상대적으로 작다.
- 중화열과 온도-삼투압 관계기본기출 1
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중화 반응은 발열 반응()이므로 항온 조건이 없으면 온도 가 올라가고 에 따라 삼투압도 커진다.
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중화 반응은 발열 반응()이므로 항온 조건이 없으면 온도 가 올라가고 에 따라 삼투압도 커진다.
- 탄산칼슘과 염산의 반응, 이산화탄소 발생기본기출 1
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탄산염 의 가 2개를 받으면 불안정한 탄산 이 되고, 이는 곧바로 와 로 분해된다(). 균형 반응식은 이고, 발생하는 기체는 (이산화탄소)이다.
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탄산염 의 가 2개를 받으면 불안정한 탄산 이 되고, 이는 곧바로 와 로 분해된다(). 균형 반응식은 이고, 발생하는 기체는 (이산화탄소)이다.
이온화 평형과 pH
- 물의 자동 이온화와 중성심화
기초 보강
물의 자동 이온화에서 K_w는 온도에 따라 달라진다. 중성은 수소 이온과 수산화 이온의 활동도가 같은 조건이며, 묽은 용액에서는 두 농도가 같다고 근사한다. 중성 pH는 pK_w/2이고 약 25℃에서만 통상 7이다. 극히 묽은 산·염기는 물 자체의 이온화 기여를 무시하지 않는다.
- 약산의 이온화 평형과 근사 계산심화기출 1
기초 보강
단양성자 약산 HA의 초기 농도가 C이고 물의 이온화를 무시하면 K_a=x²/(C−x)로 평형 농도 x를 구한다. x≪C가 성립할 때만 x≈√(K_aC)이며 계산 뒤 상대 변화량을 점검한다. 공통 이온·다양성자성·매우 낮은 농도·비이상 용액에서는 전하·물질 보존과 활동도를 포함한 추가 처리가 필요하다.
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평형에서 이면 로 근사해 로 계산할 수 있다.
- 강산-강염기 중화의 알짜 이온 반응과 입자 수 보존기본기출 1
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에서 1개가 소멸하고 1개가 새로 생기므로 전체 이온 수는 변하지 않는다.
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에서 1개가 소멸하고 1개가 새로 생기므로 전체 이온 수는 변하지 않는다.
- 강산-약염기 중화염의 가수분해기본기출 1
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질산 암모늄은 강산()과 약염기()의 중화 반응으로 생성된 염으로, 짝염기 는 가수분해되지 않지만 짝산 는 반응으로 가수분해되어 수용액이 산성을 띤다.
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질산 암모늄은 강산()과 약염기()의 중화 반응으로 생성된 염으로, 짝염기 는 가수분해되지 않지만 짝산 는 반응으로 가수분해되어 수용액이 산성을 띤다.
- 강산·약산과 이온화 상수 기본기출 1
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25℃에서 염산의 는 약 로 거의 완전히 이온화하고, 아세트산의 는 로 초기 이온화도가 낮다. 초기 가 높을수록 마그네슘과의 충돌이 잦아 반응이 더 빠르게 진행된다.
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25℃에서 염산의 는 약 로 거의 완전히 이온화하고, 아세트산의 는 로 초기 이온화도가 낮다. 초기 가 높을수록 마그네슘과의 충돌이 잦아 반응이 더 빠르게 진행된다.
- 강산과 약산의 이온화도 차이기본기출 1
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완전히 이온화하는 은 1분자당 2입자(, )를 만드는 반면 이온화도가 낮은 은 대부분 분자 상태로 남아 1분자당 기여하는 입자 수가 훨씬 작다.
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완전히 이온화하는 은 1분자당 2입자(, )를 만드는 반면 이온화도가 낮은 은 대부분 분자 상태로 남아 1분자당 기여하는 입자 수가 훨씬 작다.
- 강산의 극희석과 물 자체의 이온화 기여기본기출 1
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순수한 물도 자동 이온화로 을 이미 공급하므로, 처럼 물의 기여보다 작은 강산을 더해도 전체 는 항상 보다 커 pH가 7을 넘어 염기성이 될 수 없다.
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순수한 물도 자동 이온화로 을 이미 공급하므로, 처럼 물의 기여보다 작은 강산을 더해도 전체 는 항상 보다 커 pH가 7을 넘어 염기성이 될 수 없다.
- 강산의 수평화 효과(leveling effect)기본기출 1
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인 산은 물속에서 거의 완전히 이온화되어 이온화도가 사실상 1이 되므로, 같은 농도라면 가 아무리 달라도 가 같아진다. 물에 존재할 수 있는 가장 강한 산은 이므로 그보다 강한 산들의 세기 차이를 물이 구별하지 못한다.
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인 산은 물속에서 거의 완전히 이온화되어 이온화도가 사실상 1이 되므로, 같은 농도라면 가 아무리 달라도 가 같아진다. 물에 존재할 수 있는 가장 강한 산은 이므로 그보다 강한 산들의 세기 차이를 물이 구별하지 못한다.
- 강산의 완전 해리와 약산의 부분 해리기본기출 1
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은 로 완전히 해리하지만, 아세트산은 로 일부만 해리하며 이다.
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은 로 완전히 해리하지만, 아세트산은 로 일부만 해리하며 이다.
- 농도비 [X⁻]/[HX]와 pH의 관계기본기출 1
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Ka 식을 변형하면 [X⁻]/[HX]=Ka/[H3O+]이므로, [H3O+]가 감소(pH 증가)하면 이 비율은 커진다. 이는 Q<Ka로 얻은 결론을 검산하는 용도로 쓰인다.
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Ka 식을 변형하면 [X⁻]/[HX]=Ka/[H3O+]이므로, [H3O+]가 감소(pH 증가)하면 이 비율은 커진다. 이는 Q<Ka로 얻은 결론을 검산하는 용도로 쓰인다.
- 르샤틀리에 원리에 따른 평형 이동과 pH 변화심화기출 1
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호흡이 증가하면 배출이 늘어 탄산 생성 평형이 역반응 쪽으로 이동하고, 이어서 탄산의 이온화 평형도 역반응 쪽으로 이동해 농도가 줄어들므로 혈액 pH가 상승한다.
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호흡이 증가하면 배출이 늘어 탄산 생성 평형이 역반응 쪽으로 이동하고, 이어서 탄산의 이온화 평형도 역반응 쪽으로 이동해 농도가 줄어들므로 혈액 pH가 상승한다.
- 물의 자동 이온화와 온도기본기출 1
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물의 자동 이온화 의 역반응인 산-염기 중화는 발열()이므로 자동 이온화 자체는 흡열이다. 온도가 오르면 흡열 방향인 정반응 쪽으로 평형이 이동하여 가 커진다.
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물의 자동 이온화 의 역반응인 산-염기 중화는 발열()이므로 자동 이온화 자체는 흡열이다. 온도가 오르면 흡열 방향인 정반응 쪽으로 평형이 이동하여 가 커진다.
- 물의 자동 이온화와 이온곱 상수 기본기출 1
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의 평형 상수 는 25℃에서 이며, 자동 이온화가 흡열 반응이므로 온도가 오르면 이온화가 더 진행되어 값이 커진다.
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의 평형 상수 는 25℃에서 이며, 자동 이온화가 흡열 반응이므로 온도가 오르면 이온화가 더 진행되어 값이 커진다.
- 물의 자동 이온화와 평형 상수 심화기출 1
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물은 미량으로 반응을 통해 스스로 이온화하며, 가 거의 일정하므로 평형 상수를 로 나타낸다. C에서 이고 순수한 물에서는 M, 이다.
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물은 미량으로 반응을 통해 스스로 이온화하며, 가 거의 일정하므로 평형 상수를 로 나타낸다. C에서 이고 순수한 물에서는 M, 이다.
- 물의 자동이온화와 기본기출 1
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는 일정 온도에서 항상 일정한 값을 가지므로 와 는 서로 반비례 관계에 있다.
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는 일정 온도에서 항상 일정한 값을 가지므로 와 는 서로 반비례 관계에 있다.
- 물의 자동이온화와 pH·pOH 관계기본기출 1
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이며 이므로 에서 가 성립한다. 순수한 물뿐 아니라 산이나 염기가 녹아 있는 수용액에서도 항상 함께 일어나는 반응이다.
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이며 이므로 에서 가 성립한다. 순수한 물뿐 아니라 산이나 염기가 녹아 있는 수용액에서도 항상 함께 일어나는 반응이다.
- 산의 세기와 단계적 탈양성자화기본기출 1
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주어진 산의 세기 에 따라 염기는 가장 강한 산인 -카복시기부터, 그다음 -카복시기, 마지막으로 가장 약한 암모늄기 순으로 양성자를 제거한다.
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주어진 산의 세기 에 따라 염기는 가장 강한 산인 -카복시기부터, 그다음 -카복시기, 마지막으로 가장 약한 암모늄기 순으로 양성자를 제거한다.
- 순수한 물의 중성 조건기본기출 1
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순수한 물에서는 자동 이온화로 와 가 항상 같은 몰수로 생성되므로 가 유지된다. 온도가 올라 가 커지면 두 농도가 함께 커지지만 서로 같으므로 물은 여전히 중성이며, 이때 '중성'의 pH 값 자체는 더 이상 7이 아니다.
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순수한 물에서는 자동 이온화로 와 가 항상 같은 몰수로 생성되므로 가 유지된다. 온도가 올라 가 커지면 두 농도가 함께 커지지만 서로 같으므로 물은 여전히 중성이며, 이때 '중성'의 pH 값 자체는 더 이상 7이 아니다.
- 아세트산나트륨의 가수분해기본기출 1
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약산-강염기 염의 짝염기 가 로 가수분해되어 입자 수를 늘린다.
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약산-강염기 염의 짝염기 가 로 가수분해되어 입자 수를 늘린다.
- 약산 이온화 상수 Ka기본기출 1
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의 평형에서 이며, 약산은 수용액에서 일부만 이온화된다. ICE표로 평형 농도를 세우고 x가 초기 농도보다 매우 작다는 근사를 적용해 x를 구하는 것이 표준 풀이 절차이다.
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의 평형에서 이며, 약산은 수용액에서 일부만 이온화된다. ICE표로 평형 농도를 세우고 x가 초기 농도보다 매우 작다는 근사를 적용해 x를 구하는 것이 표준 풀이 절차이다.
- 약산 pH의 근사 계산심화기출 1
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해리도가 작을 때 평형 농도 (초기 농도)로 근사하면 이고, 로 구한다.
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해리도가 작을 때 평형 농도 (초기 농도)로 근사하면 이고, 로 구한다.
- 약산(짝산) 수용액의 계산심화기출 1
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초기 농도 인 약산 수용액에서 해리도가 작으면 로 근사할 수 있고, 이를 에 대입해 산성의 정도를 구한다.
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초기 농도 인 약산 수용액에서 해리도가 작으면 로 근사할 수 있고, 이를 에 대입해 산성의 정도를 구한다.
- 약산의 이온화기본기출 1
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아세트산은 물속에서 CH3COOH ⇄ CH3COO- + H+로 일부 이온화하므로, 처음 녹인 분자 수보다 실제 용질 입자 수가 더 많아진다(반트호프 인자 i>1).
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아세트산은 물속에서 CH3COOH ⇄ CH3COO- + H+로 일부 이온화하므로, 처음 녹인 분자 수보다 실제 용질 입자 수가 더 많아진다(반트호프 인자 i>1).
- 약산의 이온화 상수 와 근사 계산심화기출 1
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이며, 이온화도가 매우 작아 로 근사하면 로 평형 농도를 구할 수 있다.
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이며, 이온화도가 매우 작아 로 근사하면 로 평형 농도를 구할 수 있다.
- 약산의 이온화 상수 Ka기본기출 1
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HX(aq)+H2O(l)⇄X⁻(aq)+H3O+(aq)의 Ka=[X⁻][H3O+]/[HX]=10⁻⁵이며, 온도(25℃)가 일정하면 농도가 바뀌어도 Ka 값 자체는 변하지 않는 상수다.
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HX(aq)+H2O(l)⇄X⁻(aq)+H3O+(aq)의 Ka=[X⁻][H3O+]/[HX]=10⁻⁵이며, 온도(25℃)가 일정하면 농도가 바뀌어도 Ka 값 자체는 변하지 않는 상수다.
- 약산의 이온화 상수와 동적 평형에 의한 H+ 공급심화기출 1
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초기 이온화도는 로 근사할 수 있지만, 반응으로 가 소비되면 이온화 평형이 계속 정반응으로 이동해 결국 필요한 만큼 를 추가로 공급한다.
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초기 이온화도는 로 근사할 수 있지만, 반응으로 가 소비되면 이온화 평형이 계속 정반응으로 이동해 결국 필요한 만큼 를 추가로 공급한다.
- 약산의 이온화 상수와 pH기본기출 1
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아세트산의 이온화 평형 에서 이므로, 일 때의 과 값으로부터 초기 아세트산(에탄올) 농도를 역산할 수 있다.
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아세트산의 이온화 평형 에서 이므로, 일 때의 과 값으로부터 초기 아세트산(에탄올) 농도를 역산할 수 있다.
- 약산의 이온화 평형심화기출 1
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의 평형에서 이며, 값과 초기 농도로 해리 정도가 결정된다.
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의 평형에서 이며, 값과 초기 농도로 해리 정도가 결정된다.
- 약산의 이온화 평형과 산 이온화 상수심화기출 1
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아세트산은 의 평형을 이루며 이다.
- 약산의 이온화 평형과 완결 반응심화기출 1
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이 를 소모해도 평형이 계속 오른쪽으로 이동해 산을 다시 이온화시키므로, 시간이 충분히 지나면 이온화 상수와 무관하게 두 산 모두 같은 양의 를 내놓아 반응이 완결된다.
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- 약염기 이온화 평형심화기출 1
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에서 이므로 평형 농도와 초기 농도의 관계를 세울 수 있다.
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- 염의 가수분해기본기출 1
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약산의 짝염기()나 약염기의 짝산이 물과 반응해 용액의 액성을 바꾸는 현상으로, 중화점 pH가 7에서 벗어나는 근본 원인이다.
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약산의 짝염기()나 약염기의 짝산이 물과 반응해 용액의 액성을 바꾸는 현상으로, 중화점 pH가 7에서 벗어나는 근본 원인이다.
- 염의 가수분해와 수용액의 액성기본기출 1
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강염기와 약산의 염은 약산의 짝염기가 가수분해되어 염기성, 강산과 약염기의 염은 약염기의 짝산이 가수분해되어 산성, 약산과 약염기의 염은 두 이온화 상수 세기가 서로 비슷하면 대략 중성을 나타낸다.
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강염기와 약산의 염은 약산의 짝염기가 가수분해되어 염기성, 강산과 약염기의 염은 약염기의 짝산이 가수분해되어 산성, 약산과 약염기의 염은 두 이온화 상수 세기가 서로 비슷하면 대략 중성을 나타낸다.
- 염의 가수분해와 짝산-짝염기의 · 관계기본기출 1
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강산-약염기의 염인 은 짝염기 는 가수분해하지 않는 구경꾼 이온인 반면, 는 로 가수분해하며 관계가 성립한다.
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강산-약염기의 염인 은 짝염기 는 가수분해하지 않는 구경꾼 이온인 반면, 는 로 가수분해하며 관계가 성립한다.
- 온도에 따른 평형 이동과 변화(르샤틀리에 원리)심화기출 1
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물의 자동 이온화는 흡열 반응이므로 온도를 높이면 르샤틀리에 원리에 따라 평형이 흡열(정반응) 방향으로 이동해 반응물 농도는 줄고 생성물 농도는 늘어 가 커진다. 이때도 는 유지되므로 가 M보다 커져 pH는 7보다 작아지지만 여전히 중성이다.
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- 요소 열분해·가수분해를 통한 양적 관계기본기출 1
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와 를 더하면 중간체 HNCO가 상쇄되어 요소 1몰에서 2몰이 생성되며, 이는 1.5몰(69 g)과 반응한다.
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와 를 더하면 중간체 HNCO가 상쇄되어 요소 1몰에서 2몰이 생성되며, 이는 1.5몰(69 g)과 반응한다.
- 이온화 상수로 비교하는 산의 세기기본기출 1
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Ka가 클수록 강한 산이다. Ka(HX)=10⁻⁵ > Ka(HY)=10⁻⁷이므로 HX가 HY보다 강한 산이며, 강한 산이 짝염기에게 양성자를 더 잘 내어준다.
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Ka가 클수록 강한 산이다. Ka(HX)=10⁻⁵ > Ka(HY)=10⁻⁷이므로 HX가 HY보다 강한 산이며, 강한 산이 짝염기에게 양성자를 더 잘 내어준다.
- 이온화 상수의 관계 기본기출 1
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짝산과 짝염기의 이온화 상수를 곱하면 물의 이온화 상수와 같아지므로, 처럼 한쪽 값으로 다른 쪽 세기를 구할 수 있다.
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- 이온화 평형과 이온화 상수 심화기출 1
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약산의 이온화 평형 에서 이온화 상수는 로 정의된다.
- 이온화도 α기본기출 1
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이온화도 = (이온화된 전해질의 몰수) / (용해된 전해질의 전체 몰수)로 정의되며, 같은 Ka를 갖는 약산이라도 주변 조건(공통 이온 존재 여부)에 따라 이온화도는 달라진다.
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- 중성의 정의와 의 온도 의존성기본기출 1
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중성은 인 상태이므로, 온도가 올라 가 커지면 중성에서의 도 커지고 는 그만큼 작아진다.
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- 짝산-짝염기 교환 반응의 평형 상수심화기출 1
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HX+Y⁻⇄X⁻+HY는 HX의 이온화 반응과 HY의 이온화 반응의 역반응을 합한 것과 같으므로, K=Ka(HX)/Ka(HY)로 표현된다.
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- 짝산-짝염기의 이온화 상수 관계와 근사 계산심화기출 1
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짝산-짝염기 쌍에서 가 성립하므로 인 아세트산의 짝염기는 이다. 로 두고 평형식 를 세운 뒤 이므로 로 근사하여 를 구하고, 로 pH를 환산한다.
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짝산-짝염기 쌍에서 가 성립하므로 인 아세트산의 짝염기는 이다. 로 두고 평형식 를 세운 뒤 이므로 로 근사하여 를 구하고, 로 pH를 환산한다.
- 짝산·짝염기와 물의 양쪽성기본기출 1
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는 과 반응할 때는 를 받는 염기로, 와 반응할 때는 를 내놓는 산으로 작용한다. P, Q, R을 배정할 때 이 양쪽성이 P=를 결정하는 단서가 된다.
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는 과 반응할 때는 를 받는 염기로, 와 반응할 때는 를 내놓는 산으로 작용한다. P, Q, R을 배정할 때 이 양쪽성이 P=를 결정하는 단서가 된다.
- 짝산·짝염기의 가수분해기본기출 1
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약산의 짝염기(예: )나 강산과 약염기가 만나 생기는 짝산(예: )은 각각 이온화 상수 , 를 갖는 약염기 또는 약산으로 작용해 용액의 액성을 바꾼다.
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- 탄산의 단계별 이온화 평형심화기출 1
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()와 ()의 2단계 약산 이온화이며, 생체 완충 작용과 탄산 칼슘 형성이 모두 이 평형에서 출발한다.
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- 탄산칼슘과 강산의 양적 관계기본기출 1
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에서 2몰당 1몰이 반응하므로, 공급된 의 몰수로 반응한/남은 탄산칼슘의 질량을 구할 수 있다.
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- pH와 산 염기 중화기본기출 1
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이며, 염기성 용액에 산을 넣으면 중화 반응으로 남는 이온의 종류와 양이 달라져 최종 pH가 정해진다. 알칼리성 물질은 pH를 낮추는 것이 아니라 높이는 방향으로 작용한다.
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이며, 염기성 용액에 산을 넣으면 중화 반응으로 남는 이온의 종류와 양이 달라져 최종 pH가 정해진다. 알칼리성 물질은 pH를 낮추는 것이 아니라 높이는 방향으로 작용한다.
- pH와 수산화 이온 농도기본기출 1
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이면 이고 에서 이다.
- pH의 정의와 반응 진행에 따른 변화 해석기본기출 1
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로 정의되며, 반응이 진행되며 가 소모되거나 가 생성되어 가 감소하면 pH는 증가한다.
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완충 용액과 중화 적정
- 완충용액과 완충작용심화기출 1
기초 보강
약산과 짝염기처럼 반응 가능한 짝이 충분히 함께 있을 때 소량의 강산·강염기를 소모해 pH 변화를 줄인다. 농도형 pH≈pK_a+log([A⁻]/[HA])는 활동도를 농도로 근사하고 이온화 변화가 작을 때 유용하다. 강산·강염기 첨가량은 먼저 양론으로 처리하며, 한 성분이 거의 소모되면 완충 범위를 벗어난다.
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약산과 그 짝염기(아세트산/아세트산나트륨)가 공존해 소량의 산·염기가 첨가되어도 pH가 거의 변하지 않게 유지하는 용액이다.
- 중화 적정의 양적 관계심화기출 2
기초 보강
당량점은 산과 염기가 반응식의 당량비로 반응한 지점이다. pH=7은 약 25℃의 강산-강염기 적정 등 제한된 경우이며, 약산·약염기의 염이 남으면 가수분해가 pH에 영향을 준다. 지시약 종말점과 이론 당량점을 구분하고, 다양성자 산은 단계별 중화 반응을 확인한다.
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n=MV로 산과 염기의 몰수를 계산하며, 는 2가 염기이므로 같은 몰 농도라도 부피 V(L)에 들어 있는 몰수는 로 1가 염기의 두 배가 된다.
— 산이 내놓는 의 몰수와 염기가 받아들이는 의 몰수(당량)가 같을 때 완전 중화가 일어난다. 적정 염기 는 를 직접 내놓지 않고 를 받아들이는 브뢴스테드 염기이므로, 반응식 을 기준으로 당량점을 구해야 한다.
- 강산 적정 중간 지점의 pH기본기출 1
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완전 중화 전 단계에서는 처음 산의 몰수에서 그때까지 넣은 염기의 몰수를 뺀 값을 전체 용액 부피(산+염기)로 나누어 잔여 를 구하고, 로 환산한다.
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완전 중화 전 단계에서는 처음 산의 몰수에서 그때까지 넣은 염기의 몰수를 뺀 값을 전체 용액 부피(산+염기)로 나누어 잔여 를 구하고, 로 환산한다.
- 강산-약염기 적정의 당량점 pH와 염의 가수분해기본기출 1
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암모니아 같은 약염기를 염산 같은 강산으로 적정하면 생성된 짝산 가 로 가수분해되어 당량점 pH가 7보다 작아진다. 따라서 염기성 구간(약 pH 8.2~10)에서 변색하는 페놀프탈레인은 부적절하고, 산성 구간(약 pH 3.1~4.4)에서 변색하는 메틸오렌지가 적절하다.
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암모니아 같은 약염기를 염산 같은 강산으로 적정하면 생성된 짝산 가 로 가수분해되어 당량점 pH가 7보다 작아진다. 따라서 염기성 구간(약 pH 8.2~10)에서 변색하는 페놀프탈레인은 부적절하고, 산성 구간(약 pH 3.1~4.4)에서 변색하는 메틸오렌지가 적절하다.
- 당량점과 염의 가수 분해기본기출 1
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약산(아세트산)을 강염기로 적정할 때 당량점에서는 산이 전부 짝염기()로 바뀌며, 이 짝염기가 로 가수 분해되어 를 내놓으므로 당량점 용액은 산성이 아니라 염기성이다.
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약산(아세트산)을 강염기로 적정할 때 당량점에서는 산이 전부 짝염기()로 바뀌며, 이 짝염기가 로 가수 분해되어 를 내놓으므로 당량점 용액은 산성이 아니라 염기성이다.
- 르샤틀리에 원리에 따른 완충 작용심화기출 1
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운동으로 생긴 젖산이 혈액에 녹아 농도가 증가하면 반응식2의 평형이 역방향(왼쪽)으로 이동해 가 생성에 소모되고, 생성된 는 다시 와 로 분해되어 가 호흡으로 배출됨으로써 pH가 거의 일정하게 유지된다.
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운동으로 생긴 젖산이 혈액에 녹아 농도가 증가하면 반응식2의 평형이 역방향(왼쪽)으로 이동해 가 생성에 소모되고, 생성된 는 다시 와 로 분해되어 가 호흡으로 배출됨으로써 pH가 거의 일정하게 유지된다.
- 산 염기 중화 적정 장치와 당량점 지시약 선택기본기출 1
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뷰렛에는 농도를 아는 표준 용액을, 삼각 플라스크에는 시료와 지시약을 넣어 적정하며, 약염기를 강산으로 적정하면 당량점의 pH는 7보다 작은 산성 쪽에 있으므로 그 범위에서 변색하는 지시약을 골라야 한다.
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뷰렛에는 농도를 아는 표준 용액을, 삼각 플라스크에는 시료와 지시약을 넣어 적정하며, 약염기를 강산으로 적정하면 당량점의 pH는 7보다 작은 산성 쪽에 있으므로 그 범위에서 변색하는 지시약을 골라야 한다.
- 산염기 생성물과 페놀프탈레인 변색기본기출 1
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전극 반응으로 생기는 또는 가 수조의 액성을 바꾸지만, 페놀프탈레인은 염기성(대략 pH 8.2 이상)에서만 붉은(분홍)색이고 중성·산성에서는 무색이다.
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전극 반응으로 생기는 또는 가 수조의 액성을 바꾸지만, 페놀프탈레인은 염기성(대략 pH 8.2 이상)에서만 붉은(분홍)색이고 중성·산성에서는 무색이다.
- 산염기 적정의 원리와 농도 계산심화기출 1
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농도를 아는 표준용액(1.00 M NaOH)으로 미지 시료를 적정하고 를 이용해 미지 농도를 구한다. 뷰렛 눈금은 아래로 갈수록 커지므로 실제 가한 부피는 (나중 눈금 ) − (처음 눈금 )이다.
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농도를 아는 표준용액(1.00 M NaOH)으로 미지 시료를 적정하고 를 이용해 미지 농도를 구한다. 뷰렛 눈금은 아래로 갈수록 커지므로 실제 가한 부피는 (나중 눈금 ) − (처음 눈금 )이다.
- 생체 완충계의 이온화 평형 화학식심화기출 1
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혈액의 탄산-탄산수소 완충계는 와 의 두 단계 평형으로, 인산 완충계는 로 나타낸다.
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혈액의 탄산-탄산수소 완충계는 와 의 두 단계 평형으로, 인산 완충계는 로 나타낸다.
- 수율과 반응 속도의 상충 관계(적정 온도·촉매)기본기출 1
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온도를 지나치게 낮추면 평형상 수율은 유리해도 반응 속도가 너무 느려지므로, 실제로는 적정 온도(약 )와 철 촉매를 함께 써서 속도와 수율의 균형을 맞춘다(하버-보슈법).
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온도를 지나치게 낮추면 평형상 수율은 유리해도 반응 속도가 너무 느려지므로, 실제로는 적정 온도(약 )와 철 촉매를 함께 써서 속도와 수율의 균형을 맞춘다(하버-보슈법).
- 약산-강염기 중화점의 가수분해기본기출 1
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아세트산과 가 완전히 중화된 지점에서는 짝염기 만 남으며, 이 짝염기가 물과 반응해 를 내놓으므로() 중화점의 pH는 7보다 크다.
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아세트산과 가 완전히 중화된 지점에서는 짝염기 만 남으며, 이 짝염기가 물과 반응해 를 내놓으므로() 중화점의 pH는 7보다 크다.
- 완충 용액과 짝산짝염기심화기출 1
기출 맥락에서 정리
약염기 와 그 짝산 가 함께 녹아 있으면, 외부에서 산이나 염기를 가해도 또는 반응으로 그 변화가 흡수되어 pH 변화가 억제된다. 적정 곡선에서는 당량점을 지나 과잉 가 존재하는 구간이 이 완충 영역이다.
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약염기 와 그 짝산 가 함께 녹아 있으면, 외부에서 산이나 염기를 가해도 또는 반응으로 그 변화가 흡수되어 pH 변화가 억제된다. 적정 곡선에서는 당량점을 지나 과잉 가 존재하는 구간이 이 완충 영역이다.
- 완충 용액과 헨더슨-하셀바흐 식심화기출 1
기출 맥락에서 정리
약산과 그 짝염기가 같은 몰농도로 섞이면 [짝염기]=[약산]인 완충 용액이 되고, pH=pKa+log([짝염기]/[약산])에서 log항이 0이 되어 pH=pKa가 된다.
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약산과 그 짝염기가 같은 몰농도로 섞이면 [짝염기]=[약산]인 완충 용액이 되고, pH=pKa+log([짝염기]/[약산])에서 log항이 0이 되어 pH=pKa가 된다.
- 완충 용액과 pH심화기출 1
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약산과 그 짝염기가 함께 존재하는 용액은 완충 작용을 하며 로 산성의 정도를 나타낸다.
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약산과 그 짝염기가 함께 존재하는 용액은 완충 작용을 하며 로 산성의 정도를 나타낸다.
- 완충작용의 원리(짝염기에 의한 H+ 소모)심화기출 1
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이 내놓은 가 용액에 풍부한 와 결합해 로 전환·소모되므로 농도 증가가 억제되어 pH가 급격히 변하지 않는다.
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이 내놓은 가 용액에 풍부한 와 결합해 로 전환·소모되므로 농도 증가가 억제되어 pH가 급격히 변하지 않는다.
- 적정 곡선과 당량점 pH기본기출 1
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약산을 강염기로 적정하면 생성된 염이 가수분해해 당량점 pH가 7보다 크고, 강산을 약염기로 적정하면 당량점 pH가 7보다 작다. 당량점은 중성점이 아니라 화학량론적으로 산과 염기가 같아지는 점이다.
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약산을 강염기로 적정하면 생성된 염이 가수분해해 당량점 pH가 7보다 크고, 강산을 약염기로 적정하면 당량점 pH가 7보다 작다. 당량점은 중성점이 아니라 화학량론적으로 산과 염기가 같아지는 점이다.
- 중화열과 당량점기본기출 1
기출 맥락에서 정리
로 생성되는 물의 몰수가 클수록 중화열이 크며(문제의 가정), 총 부피가 고정된 조건에서는 두 반응물의 당량이 같아지는 지점에서 물 생성량이 최대가 된다.
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로 생성되는 물의 몰수가 클수록 중화열이 크며(문제의 가정), 총 부피가 고정된 조건에서는 두 반응물의 당량이 같아지는 지점에서 물 생성량이 최대가 된다.
- 중화적정과 적정곡선기본기출 1
기출 맥락에서 정리
적정량(부피)에 따른 pH 변화를 나타낸 곡선으로, 산·염기의 세기 조합에 따라 시작 pH, 완충영역 유무, 중화점 부근 도약 형태가 달라진다.
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적정량(부피)에 따른 pH 변화를 나타낸 곡선으로, 산·염기의 세기 조합에 따라 시작 pH, 완충영역 유무, 중화점 부근 도약 형태가 달라진다.
- 중화점 이후 과잉 산에 의한 입자 수 증가기본기출 1
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중화가 끝난 뒤 넣는 은 반응 없이 와 를 그대로 추가하므로 총 이온 수가 늘어난다.
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중화가 끝난 뒤 넣는 은 반응 없이 와 를 그대로 추가하므로 총 이온 수가 늘어난다.
- 중화점(당량점)의 pH기본기출 1
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강산+강염기는 중성(), 약산+강염기는 염기성(), 약염기+강산은 산성()이 된다.
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강산+강염기는 중성(), 약산+강염기는 염기성(), 약염기+강산은 산성()이 된다.
- 지시약의 변색 pH 구간과 당량점 오차기본기출 1
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중화 적정에서는 당량점을 직접 볼 수 없어 지시약이 변색하는 종말점(중화점)으로 대신 판단하며, 지시약의 변색 pH 구간이 실제 당량점 pH와 정확히 일치하지 않으면 오차가 생긴다.
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중화 적정에서는 당량점을 직접 볼 수 없어 지시약이 변색하는 종말점(중화점)으로 대신 판단하며, 지시약의 변색 pH 구간이 실제 당량점 pH와 정확히 일치하지 않으면 오차가 생긴다.
- 짝산-염기쌍(NH3/NH4+)을 이용한 완충 작용과 완충 용량심화기출 1
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와 그 짝산인 (암모늄염)를 함께, 충분한 양으로 녹이면 완충 용액이 되며, 소량의 산은 공통 이온 효과로 여분의 가 중화해 pH가 거의 변하지 않지만, 다량의 산으로 가 모두 소모되면(완충 용량 초과) 이후 첨가되는 산이 그대로 쌓여 pH가 급격히 낮아진다.
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와 그 짝산인 (암모늄염)를 함께, 충분한 양으로 녹이면 완충 용액이 되며, 소량의 산은 공통 이온 효과로 여분의 가 중화해 pH가 거의 변하지 않지만, 다량의 산으로 가 모두 소모되면(완충 용량 초과) 이후 첨가되는 산이 그대로 쌓여 pH가 급격히 낮아진다.
- 탄산-탄산수소염 완충계심화기출 1
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혈액 속에는 (반응식1)와 (반응식2)의 두 평형이 존재하며, 약산 와 그 짝염기 가 완충계를 이루어 혈액의 pH를 약 7.4로 유지한다.
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혈액 속에는 (반응식1)와 (반응식2)의 두 평형이 존재하며, 약산 와 그 짝염기 가 완충계를 이루어 혈액의 pH를 약 7.4로 유지한다.
- 혈액의 탄산-탄산수소 완충 작용심화기출 1
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, 로 이어지는 짝산-짝염기 평형이 외부에서 유입되는 산·염기를 상쇄해 혈액 pH를 일정하게 유지시킨다.
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, 로 이어지는 짝산-짝염기 평형이 외부에서 유입되는 산·염기를 상쇄해 혈액 pH를 일정하게 유지시킨다.
- pH와 BTB 지시약기본기출 1
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산이 과량이면 (BTB 노랑), 완전히 중화되면 (BTB 초록), 염기가 과량이면 (BTB 파랑)이다.
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산이 과량이면 (BTB 노랑), 완전히 중화되면 (BTB 초록), 염기가 과량이면 (BTB 파랑)이다.
침전·용해도곱·공통 이온
- 용해도곱과 공통 이온 효과심화
기초 보강
난용성 고체의 용해 평형에서 이온 활동도의 곱이 K_sp와 같아지면 포화 상태가 된다. 단순한 묽은 용액에서 공통 이온은 보통 용해도를 낮추지만 산·염기 반응이나 착물 형성이 용해 이온을 소모하면 결과가 달라질 수 있다. 고체가 없거나 모두 소모된 경우에는 포화 등식을 무조건 적용하지 않는다.
- 공통 이온 효과기본기출 2
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약산 수용액에 같은 이온()을 내놓는 강산 을 섞으면, 평형이 르샤틀리에 원리에 따라 역반응(HA 쪽) 방향으로 이동해 HA의 이온화도가 크게 감소한다.
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약산 수용액에 같은 이온()을 내놓는 강산 을 섞으면, 평형이 르샤틀리에 원리에 따라 역반응(HA 쪽) 방향으로 이동해 HA의 이온화도가 크게 감소한다.
를 더하면 르샤틀리에 원리에 따라 아세트산 이온화 평형이 이온화가 억제되는 방향(왼쪽)으로 이동하여 가 감소한다.
12산화·환원과 전기화학
산화수와 전자 수 보존
- 산화수와 산화·환원기본기출 1
기초 보강
산화수 증가는 산화, 감소는 환원이며 한 반응에서 두 과정은 전자 수 보존으로 연결된다. 산화수는 전자를 형식적으로 배정하는 계산 도구로 실제 부분 전하와 동일하지 않다. 반쪽 반응을 합칠 때 전자 수를 맞추고 산성·염기성 용액 조건에 맞춰 원자 수와 전체 전하를 모두 보존한다.
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의 탄소는 산화수가 에서 로 증가하여 산화되고, 의 수소는 에서 으로 감소하여 환원된다.
- 결합 종류별 탄소 산화수 기여기본기출 1
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단일결합은 전자쌍 1개, 이중결합은 전자쌍 2개(전자 4개)를 이동시킨 것으로 가정한다. 따라서 C=O 이중결합은 탄소에 +2, C-O 단일결합은 +1, C-H 단일결합은 -1을 기여하며, 같은 원소 사이의 C-C 결합은 전기음성도 차이가 없으므로 기여가 0이다.
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단일결합은 전자쌍 1개, 이중결합은 전자쌍 2개(전자 4개)를 이동시킨 것으로 가정한다. 따라서 C=O 이중결합은 탄소에 +2, C-O 단일결합은 +1, C-H 단일결합은 -1을 기여하며, 같은 원소 사이의 C-C 결합은 전기음성도 차이가 없으므로 기여가 0이다.
- 광합성=명반응+암반응의 산화환원기본기출 1
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명반응(물의 산화, 2H2O → O2 + 4H+ + 4e−, 광계Ⅱ)에서 산소가 −2에서 0으로 산화되어 O2가 생성되고, 암반응(캘빈 회로, 6CO2 + 24H+ + 24e− → C6H12O6 + 6H2O)에서 CO2의 탄소가 전자를 받아 환원되어 포도당이 된다. 이는 호흡의 역반응에 해당한다.
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- 금속과 산의 반응(산화제 세기 비교)기본기출 1
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만으로는 녹지 않는 금속도 더 강한 산화제인 ()로는 녹을 수 있으며, 산화제와 금속의 표준환원전위를 비교해 반응 가능 여부를 판단한다.
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만으로는 녹지 않는 금속도 더 강한 산화제인 ()로는 녹을 수 있으며, 산화제와 금속의 표준환원전위를 비교해 반응 가능 여부를 판단한다.
- 금속과 산의 산화환원 반응식기본기출 1
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묽은 황산에 아연을 넣으면 (분자 반응식), (알짜 이온 반응식)이 성립한다. 로 전자를 잃는 Zn이 환원제, 로 전자를 얻는 가 산화제다.
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묽은 황산에 아연을 넣으면 (분자 반응식), (알짜 이온 반응식)이 성립한다. 로 전자를 잃는 Zn이 환원제, 로 전자를 얻는 가 산화제다.
- 금속의 반응성 순서와 치환 가능 여부기본기출 1
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10분 시점에 이미 가 모두 소모되었으므로 추가한 Fe는 와 반응할 수 없다. 또한 반응성 순서가 이므로(Zn이 Fe보다 먼저 산화되는 금속) Fe는 을 환원시켜 치환할 수도 없다. 따라서 10분부터 20분까지 전체 이온 수는 으로 변화 없이 유지된다.
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- 금속의 산화되기 쉬운 정도(환원력) 비교기본기출 1
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금속마다 전자를 내주는 경향(환원력)이 다르며, 산화되기 쉬운 금속은 자신보다 환원력이 약한 다른 물질(비금속 화합물의 중심 원자 등)을 환원시키면서 스스로 산화된다.
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금속마다 전자를 내주는 경향(환원력)이 다르며, 산화되기 쉬운 금속은 자신보다 환원력이 약한 다른 물질(비금속 화합물의 중심 원자 등)을 환원시키면서 스스로 산화된다.
- 메탄올 산화 반응식 완성기본기출 1
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산소 참여 정도에 따라 반응 A는 완전 산화(생성물 , ), 반응 B는 부분 산화(생성물 , )로 나뉘며, 각각 탄소, 수소, 산소 원자 수 보존 조건으로 계수를 맞춘다. 반응 A: , 반응 B: .
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산소 참여 정도에 따라 반응 A는 완전 산화(생성물 , ), 반응 B는 부분 산화(생성물 , )로 나뉘며, 각각 탄소, 수소, 산소 원자 수 보존 조건으로 계수를 맞춘다. 반응 A: , 반응 B: .
- 반쪽 반응식 결합과 전체 반응식 도출기본기출 1
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산화 전극 과 환원 전극 을 전자수 6으로 맞춰 더하고 ·를 물로 정리하면 전체 반응식 을 얻는다. 이 계수비(2CO2 : 3O2 : 2CH3OH)는 이후 양적 계산과 열화학 반응식 비교의 기준이 된다.
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- 반쪽 반응식과 전자 수 균형기본기출 1
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산화 반응 의 계수를 3배 하여 로 만들면 환원 반응 에서 이동하는 전자 3몰과 수가 맞는다.
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산화 반응 의 계수를 3배 하여 로 만들면 환원 반응 에서 이동하는 전자 3몰과 수가 맞는다.
- 반쪽 반응식과 전자(산화수 변화량) 보존기본기출 1
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증가한 산화수와 감소한 산화수가 같다는 원리(제시문 (나))로 산화·환원 반응식/전극 반응식을 완성한다. sq01의 계수 완결, 2-2·sq03의 전극 반쪽 반응식 작성에 공통으로 쓰인다.
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증가한 산화수와 감소한 산화수가 같다는 원리(제시문 (나))로 산화·환원 반응식/전극 반응식을 완성한다. sq01의 계수 완결, 2-2·sq03의 전극 반쪽 반응식 작성에 공통으로 쓰인다.
- 산성 용액의 반쪽 반응법기본기출 1
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산성 용액에서는 원자 수를 먼저 맞추되 산소 원자는 로, 수소 원자는 로 맞춘 뒤 마지막으로 전하를 전자로 맞추어 산화 반쪽 반응과 환원 반쪽 반응을 각각 세운다. 산화: , 환원: .
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- 산소 기준 산화·환원 정의기본기출 1
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산소를 얻으면 산화, 산소를 잃으면 환원이라는 기준을 적용하면, 호흡은 유기물이 산소와 결합해 , 를 만드는(산소를 얻는) 반응이므로 산화 반응이고, 광합성은 물을 분해해 산소()를 내보내는(산소를 잃는) 반응이므로 환원 반응이다. 다만 엄밀히는 광합성과 호흡 모두 산화와 환원이 동시에 일어나는 전체 산화-환원 과정으로, 광합성에서는 가 로 산화되고 가 포도당으로 환원되며, 호흡에서는 포도당이 로 산화되고 가 로 환원된다.
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산소를 얻으면 산화, 산소를 잃으면 환원이라는 기준을 적용하면, 호흡은 유기물이 산소와 결합해 , 를 만드는(산소를 얻는) 반응이므로 산화 반응이고, 광합성은 물을 분해해 산소()를 내보내는(산소를 잃는) 반응이므로 환원 반응이다. 다만 엄밀히는 광합성과 호흡 모두 산화와 환원이 동시에 일어나는 전체 산화-환원 과정으로, 광합성에서는 가 로 산화되고 가 포도당으로 환원되며, 호흡에서는 포도당이 로 산화되고 가 로 환원된다.
- 산화-환원 반응과 전자 이동기본기출 1
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산화수가 증가하는 원자는 전자를 잃어 산화되고 감소하는 원자는 전자를 얻어 환원되며, 한 반응에서 산화로 잃는 전체 전자 수와 환원으로 얻는 전체 전자 수는 항상 같다.
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- 산화-환원 제련기본기출 1
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광석 속 금속 산화물을 환원제(탄소 등)로 환원시켜 순금속을 얻는 과정이며, 철의 제련은 로 나타난다.
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광석 속 금속 산화물을 환원제(탄소 등)로 환원시켜 순금속을 얻는 과정이며, 철의 제련은 로 나타난다.
- 산화-환원 판별과 산화제·환원제기본기출 1
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산화수가 증가하는 원자는 전자를 잃어 산화되며 그 물질은 환원제이고, 산화수가 감소하는 원자는 전자를 얻어 환원되며 그 물질은 산화제이다. 탄소의 산화수가 -2에서 +4로 증가하므로 메탄올은 자신이 산화되는 환원제로 작용한다.
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- 산화-환원에 의한 불균일 촉매의 활성화와 환원제 선택기본기출 1
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고체 촉매 표면의 금속 산화물은 H2나 CO 같은 환원제에 의해 금속 상태로 환원되어야 비로소 활성 촉매로 작용하며, 환원제로 CO 대신 H2를 쓰면 부산물이 CO2에서 H2O로 바뀌어 배출 문제를 줄일 수 있다.
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고체 촉매 표면의 금속 산화물은 H2나 CO 같은 환원제에 의해 금속 상태로 환원되어야 비로소 활성 촉매로 작용하며, 환원제로 CO 대신 H2를 쓰면 부산물이 CO2에서 H2O로 바뀌어 배출 문제를 줄일 수 있다.
- 산화-환원의 동시성과 환원된 물질 판별기본기출 1
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산화수가 증가하면 산화, 감소하면 환원이며 둘은 항상 동시에 일어난다. [반응식 3]에서 N이 로 산화되므로 짝을 이루는 의 O는 로 산화수가 감소해 가 환원된 물질이다.
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산화수가 증가하면 산화, 감소하면 환원이며 둘은 항상 동시에 일어난다. [반응식 3]에서 N이 로 산화되므로 짝을 이루는 의 O는 로 산화수가 감소해 가 환원된 물질이다.
- 산화·환원 반응(철의 부식)기본기출 1
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철이 공기 중 산소와 반응해 가 되는 것은 산소에 의한 산화 반응으로, 철의 산화수가 0에서 +3으로 증가하고 산소의 산화수는 0에서 −2로 감소한다.
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- 산화·환원 반응과 전자 이동기본기출 1
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(산화)와 (환원)처럼 전자를 주고받는 두 반쪽 반응이 동시에 일어난다.
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(산화)와 (환원)처럼 전자를 주고받는 두 반쪽 반응이 동시에 일어난다.
- 산화·환원 반응에서 전자 이동의 정량적 균형기본기출 1
기출 맥락에서 정리
산화되는 물질이 잃은 전자의 총수와 환원되는 물질(들)이 얻은 전자의 총수는 반응식 전체에서 항상 같다(전하 보존). 산화와 환원은 항상 동시에 일어난다.
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- 산화·환원 반응에서의 전자 이동기본기출 1
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산화는 물질이 전자를 잃어 산화수가 증가하는 반응이고 환원은 전자를 얻어 산화수가 감소하는 반응이며, 하나의 반응 안에서 두 과정은 항상 짝을 이루어 동시에 일어난다.
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- 산화·환원과 산화수 변화기본기출 1
기출 맥락에서 정리
Zn은 산화수 0에서 +2로 증가하며 전자 2개를 잃어 산화되었고(환원제), H+는 산화수 +1에서 0으로 감소하며 전자 2개를 얻어 환원되었다(산화제). Cl-는 산화수 변화가 없는 구경꾼 이온이다.
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Zn은 산화수 0에서 +2로 증가하며 전자 2개를 잃어 산화되었고(환원제), H+는 산화수 +1에서 0으로 감소하며 전자 2개를 얻어 환원되었다(산화제). Cl-는 산화수 변화가 없는 구경꾼 이온이다.
- 산화·환원의 동시성기본기출 2
기출 맥락에서 정리
한 물질이 전자를 잃어 산화되면 다른 물질은 그 전자를 얻어 환원되며, 산화되는 물질과 환원되는 물질은 항상 짝을 이루어 함께 나타난다.
기출 맥락 2개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
한 물질이 전자를 잃어 산화되면 다른 물질은 그 전자를 얻어 환원되며, 산화되는 물질과 환원되는 물질은 항상 짝을 이루어 함께 나타난다.
한 물질이 산화되어 전자를 내놓으면 반드시 다른 물질이 그 전자를 받아 환원되므로, 모든 산화-환원 반응은 산화 반쪽반응과 환원 반쪽반응이 짝을 이루어 동시에 일어난다. 따라서 반쪽 전지 하나만 떼어서는 절대 전위를 측정할 수 없고, 공통 기준 전극이 필요하다.
- 산화수기본기출 1
기출 맥락에서 정리
화합물 속 원자에 형식적으로 배정한 전하로, Fe2O3에서 O는 -2, 이에 맞춰 Fe는 +3이다. 홑원소 물질인 Fe(s)의 산화수는 0이다.
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화합물 속 원자에 형식적으로 배정한 전하로, Fe2O3에서 O는 -2, 이에 맞춰 Fe는 +3이다. 홑원소 물질인 Fe(s)의 산화수는 0이다.
- 산화수 결정 규칙기본기출 2
기출 맥락에서 정리
단원자 이온의 산화수는 그 이온의 전하와 같고, 화합물에서 수소는 보통 (금속 수소화물은 ), 산소는 보통 (과산화물은 )이며, 홑원소 물질의 산화수는 , 화합물 전체 산화수의 합은 , 다원자 이온은 그 이온의 전체 전하와 같다.
기출 맥락 2개 확인
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단원자 이온의 산화수는 그 이온의 전하와 같고, 화합물에서 수소는 보통 (금속 수소화물은 ), 산소는 보통 (과산화물은 )이며, 홑원소 물질의 산화수는 , 화합물 전체 산화수의 합은 , 다원자 이온은 그 이온의 전체 전하와 같다.
화합물에서 수소는 보통 +1, 산소는 보통 -2로 두고 전체 산화수 합이 0이 되도록 나머지 원자의 산화수를 정한다. 이 규칙으로 CH3OH의 C는 -2, CO2의 C는 +4로 계산된다.
- 산화수 결정과 산화·환원 반응성기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이온의 전체 전하와 H(+1), O(-2)의 정해진 산화수로부터 다른 원자의 산화수를 구하며( +4, +6, 평균 +2), 산화수가 최고치보다 낮은 물질만 추가로 산화될 수 있어 반응성 차이가 나타난다.
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이온의 전체 전하와 H(+1), O(-2)의 정해진 산화수로부터 다른 원자의 산화수를 구하며( +4, +6, 평균 +2), 산화수가 최고치보다 낮은 물질만 추가로 산화될 수 있어 반응성 차이가 나타난다.
- 산화수 계산과 산화·환원 판별심화기출 1
기출 맥락에서 정리
원자의 산화수 변화로 전자 이동 방향을 추적한다. 산화수가 증가하면 산화, 감소하면 환원이며, O는 -2, H는 +1을 기준으로 화합물 전체 전하가 0(또는 이온 전하와 일치)이 되도록 나머지 원소의 산화수를 구한다.
기출 맥락 1개 확인
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원자의 산화수 변화로 전자 이동 방향을 추적한다. 산화수가 증가하면 산화, 감소하면 환원이며, O는 -2, H는 +1을 기준으로 화합물 전체 전하가 0(또는 이온 전하와 일치)이 되도록 나머지 원소의 산화수를 구한다.
- 산화수 변화기본기출 1
기출 맥락에서 정리
의 망가니즈는 산화수가 에서 의 로 감소하고(환원), 의 탄소는 에서 의 로 증가한다(산화). 이 산화수 변화가 반쪽 반응을 세우는 출발점이자 산화제·환원제를 가르는 근거가 된다.
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의 망가니즈는 산화수가 에서 의 로 감소하고(환원), 의 탄소는 에서 의 로 증가한다(산화). 이 산화수 변화가 반쪽 반응을 세우는 출발점이자 산화제·환원제를 가르는 근거가 된다.
- 산화수 변화량과 반응 계수비기본기출 1
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한 분자당 산화수 감소량 4와 한 분자당 산화수 증가량 3이 같아지도록 맞추면 , 즉 이다.
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한 분자당 산화수 감소량 4와 한 분자당 산화수 증가량 3이 같아지도록 맞추면 , 즉 이다.
- 산화수 변화로 산화·환원 판별기본기출 1
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산화수가 증가하면 산화(전자를 잃음), 감소하면 환원(전자를 얻음)이다. Fe는 +3에서 0으로 산화수가 감소하므로 환원된다.
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산화수가 증가하면 산화(전자를 잃음), 감소하면 환원(전자를 얻음)이다. Fe는 +3에서 0으로 산화수가 감소하므로 환원된다.
- 산화수 변화에 따른 산화·환원 판별기본기출 1
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화합물 속 원자에 형식적으로 배정한 전하인 산화수가 증가하면 산화, 감소하면 환원이며, 홑원소 물질의 산화수는 0이다.
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화합물 속 원자에 형식적으로 배정한 전하인 산화수가 증가하면 산화, 감소하면 환원이며, 홑원소 물질의 산화수는 0이다.
- 산화수 변화와 산화·환원 판별기본기출 1
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Cu(s)+H2SO4(aq)→CuSO4(aq)+H2O(l)+SO2(g)에서 Cu: 0→+2(2 증가, 산화), S: +6→+4(2 감소, 환원)임을 확인한다.
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Cu(s)+H2SO4(aq)→CuSO4(aq)+H2O(l)+SO2(g)에서 Cu: 0→+2(2 증가, 산화), S: +6→+4(2 감소, 환원)임을 확인한다.
- 산화수 변화와 산화제·환원제 판정기본기출 1
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의 N은 +4에서 0으로 감소(환원)하므로 는 산화제이고, 의 N은 -3에서 0으로 증가(산화)하므로 는 환원제이다.
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- 산화수 변화와 전자 몰수 대응기본기출 1
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에서는 산소 2개가 로, 에서는 산소 1개가 로 환원되므로 두 화합물 모두 1몰이 생성될 때 전자 2몰이 필요하다.
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에서는 산소 2개가 로, 에서는 산소 1개가 로 환원되므로 두 화합물 모두 1몰이 생성될 때 전자 2몰이 필요하다.
- 산화수 변화와 전자 수 보존에 따른 금속 치환 반응기본기출 1
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은 산화수가 로 증가하며 전자 2개를 잃어 산화되고, 는 으로 감소하며 전자 1개를 얻어 환원된다. 산화에서 잃은 전자 수와 환원에서 얻은 전자 수가 같아야 하므로 의 몰비가 정해진다.
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- 산화수 판정 규칙과 산화·환원의 정의기본기출 1
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전기음성도 순서(O>N>C>H)에 따라 결합 전자쌍을 더 전기음성도가 큰 원자에 배정해 산화수를 구하며, 산화수가 증가하면 산화, 감소하면 환원이다.
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- 산화수와 산화·환원 판별기본기출 1
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포도당 탄소의 평균 산화수는 0에서 의 +4로 증가하여 산화되고, 의 산소 산화수는 0에서 생성물의 로 감소하여 환원된다.
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- 산화제·환원제의 정의와 판별법기본기출 1
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전자를 얻어 자신은 환원되면서 상대를 산화시키는 물질이 산화제이고, 전자를 잃어 자신은 산화되면서 상대를 환원시키는 물질이 환원제다. 반응물과 생성물에서 각 원소의 산화수 변화를 비교하여, 산화수가 감소한 반응물을 산화제로, 증가한 반응물을 환원제로 판별한다.
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- 산화제와 환원제의 정의기본기출 1
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자신이 환원되면서 상대를 산화시키는 물질이 산화제, 자신이 산화되면서 상대를 환원시키는 물질이 환원제이다. 는 스스로 환원되므로 산화제이고, 는 스스로 산화되므로 환원제이다.
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- 산화환원 반응의 전자 이동 균형기본기출 1
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은 의 +1에서 의 +2로 산화되어 원자당 전자 1개를 잃고, 은 의 +6에서 의 +3으로 환원되어 원자당 전자 3개를 얻는다. 두 원소가 잃고 얻는 전자 수(각 6개)가 같도록 3, 2의 비로 계수를 맞추고 나머지(K, Cl, H, O)를 완결한다.
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- 아세트산 두 탄소의 산화수 차이기본기출 1
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CH3COOH에서 카복실 탄소(1번)는 C=O(+2)와 C-O(+1), C-C(0)가 더해져 +3이고, 메틸 탄소(2번)는 C-H 3개(-3)와 C-C(0)가 더해져 -3이다. 두 값의 합과 나머지 원자들의 산화수 합이 0이 되어 중성 분자 조건과 일치한다.
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- 아스코르브산의 산화기본기출 1
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아스코르브산의 엔다이올 부분이 산화되면 두 카보닐기를 가진 디하이드로아스코르브산이 된다.
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- 이산화 탄소 환원 반응의 발열, 흡열 판정기본기출 1
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와 환원제(, , )의 반응에서 헤스 법칙으로 구한 반응 엔탈피의 부호로 발열, 흡열 여부를 가린다.
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- 이온화 경향기본기출 1
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금속 원자가 전자를 잃고 양이온이 되려는 경향으로, 이 보다 이온화 경향이 커서 산화된다.
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- 전기 음성도 차이에 따른 공유 결합 화합물의 산화수 결정 규칙기본기출 1
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(다)에 따르면 공유 결합 화합물의 산화수를 구할 때 전기 음성도가 큰 원자가 공유 전자쌍을 모두 차지한다고 가정하므로, 전기 음성도가 큰 원자는 음의 산화수, 작은 원자는 양의 산화수를 갖는다.
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- 전기 음성도를 이용한 산화수 결정기본기출 1
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전기 음성도가 큰 원자가 공유 전자쌍을 모두 차지한다고 가정하면 의 N은 , 홑원소 의 N은 , 의 N은 , 의 N은 이다(전기 음성도 H 2.1, N 3.0, O 3.5).
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- 전기음성도 기반 산화수 결정기본기출 1
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결합 전자쌍을 전기음성도가 더 큰 원자 쪽에 배정하는 규칙에 따라 H는 , O는 로 두고, 분자 전체 산화수 합이 이 되도록 탄소의 산화수를 구한다.
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결합 전자쌍을 전기음성도가 더 큰 원자 쪽에 배정하는 규칙에 따라 H는 , O는 로 두고, 분자 전체 산화수 합이 이 되도록 탄소의 산화수를 구한다.
- 전기음성도 기반 산화수와 탄소의 환원기본기출 1
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(전기음성도 2.5)가 (전기음성도 2.1)보다 커서 결합의 공유 전자쌍은 탄소 쪽에 완전히 귀속된 것으로 가정하며, 결합 1개는 탄소에 의 산화수를 기여하고 같은 원소끼리인 결합은 0을 기여한다. 벤젠 고리의 각 탄소는 1개와 2개를 가져 산화수가 이다. 첫 번째 첨가는 고리의 한 이중결합을 이루던 인접한 두 탄소에 각각 1개씩을 추가하므로, 이 두 탄소만 2개 2개가 되어 산화수가 에서 로 감소(환원)하고 나머지 네 탄소는 로 그대로다.
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(전기음성도 2.5)가 (전기음성도 2.1)보다 커서 결합의 공유 전자쌍은 탄소 쪽에 완전히 귀속된 것으로 가정하며, 결합 1개는 탄소에 의 산화수를 기여하고 같은 원소끼리인 결합은 0을 기여한다. 벤젠 고리의 각 탄소는 1개와 2개를 가져 산화수가 이다. 첫 번째 첨가는 고리의 한 이중결합을 이루던 인접한 두 탄소에 각각 1개씩을 추가하므로, 이 두 탄소만 2개 2개가 되어 산화수가 에서 로 감소(환원)하고 나머지 네 탄소는 로 그대로다.
- 전기음성도 기준 산화수 결정기본기출 1
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공유 결합에서 전기음성도가 더 큰 원자가 공유 전자를 모두 차지한다고 가정하여 각 원자가 갖는 가상의 전하수인 산화수를 정한다(제시문 [라]). 이를 적용해 음이온 중심 원자의 산화수를 구하는 데 쓴다.
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- 전기음성도 차이에 따른 산화수 결정기본기출 1
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표에 주어진 전기음성도는 H(2.1) < C(2.5) < N(3.0) < O(3.5) 순이다. 서로 다른 원자 사이의 공유 결합(X-H)에서는 전기음성도가 큰 X가 공유 전자쌍을 모두 가져가는 것으로 가정하므로 X-H 결합 1개마다 X의 산화수가 −1씩 낮아진다. 반면 같은 원소끼리의 결합(X-X, 예: C-C, N-N, O-O)은 전자를 절반씩 나누므로 산화수에 전혀 기여하지 않는다. 따라서 산화수는 오직 그 원자에 붙은 H의 개수로 결정된다.
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표에 주어진 전기음성도는 H(2.1) < C(2.5) < N(3.0) < O(3.5) 순이다. 서로 다른 원자 사이의 공유 결합(X-H)에서는 전기음성도가 큰 X가 공유 전자쌍을 모두 가져가는 것으로 가정하므로 X-H 결합 1개마다 X의 산화수가 −1씩 낮아진다. 반면 같은 원소끼리의 결합(X-X, 예: C-C, N-N, O-O)은 전자를 절반씩 나누므로 산화수에 전혀 기여하지 않는다. 따라서 산화수는 오직 그 원자에 붙은 H의 개수로 결정된다.
- 전기음성도 차이에 따른 전자쌍 치우침과 산화·환원기본기출 1
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같은 원자끼리의 결합(N2, H2)은 전기음성도 차이가 없어 전자쌍이 치우치지 않지만, 다른 원자 간 결합(N-H)에서는 전기음성도가 큰 쪽으로 전자쌍이 치우친다. 이 치우침의 변화(반응 전후 비교)로 산화·환원을 설명할 수 있으며, 산화수 변화(H: 0→+1, N: 0→-3)로도 같은 결론에 도달한다.
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같은 원자끼리의 결합(N2, H2)은 전기음성도 차이가 없어 전자쌍이 치우치지 않지만, 다른 원자 간 결합(N-H)에서는 전기음성도가 큰 쪽으로 전자쌍이 치우친다. 이 치우침의 변화(반응 전후 비교)로 산화·환원을 설명할 수 있으며, 산화수 변화(H: 0→+1, N: 0→-3)로도 같은 결론에 도달한다.
- 전기음성도와 산화수기본기출 1
기출 맥락에서 정리
공유결합에서 전자쌍을 전기음성도가 큰 원자에 배정해 산화수를 정한다. CO2의 C는 O(3.5)>C(2.5)이므로 +4, 포도당 C6H12O6의 C는 H(+1)×12와 O(−2)×6의 합이 0이 되도록 평균 0이다.
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공유결합에서 전자쌍을 전기음성도가 큰 원자에 배정해 산화수를 정한다. CO2의 C는 O(3.5)>C(2.5)이므로 +4, 포도당 C6H12O6의 C는 H(+1)×12와 O(−2)×6의 합이 0이 되도록 평균 0이다.
- 전기음성도와 산화수 배정 규칙기본기출 1
기출 맥락에서 정리
공유 결합에서 전자쌍을 전기음성도가 더 큰 원자에 모두 할당한다고 가정할 때 각 원자에 남는 전하수가 산화수다. 전기음성도는 O(3.5) > C(2.5) > H(2.1) 순이므로, C-O 결합에서는 탄소가 전자를 잃은 것으로(+1), C-H 결합에서는 탄소가 전자를 얻은 것으로(-1) 센다.
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공유 결합에서 전자쌍을 전기음성도가 더 큰 원자에 모두 할당한다고 가정할 때 각 원자에 남는 전하수가 산화수다. 전기음성도는 O(3.5) > C(2.5) > H(2.1) 순이므로, C-O 결합에서는 탄소가 전자를 잃은 것으로(+1), C-H 결합에서는 탄소가 전자를 얻은 것으로(-1) 센다.
- 전자 수 보존기본기출 1
기출 맥락에서 정리
산화 반쪽 반응에서 방출한 전자 수와 환원 반쪽 반응에서 받아들인 전자 수를 최소공배수(여기서는 )로 맞춘 뒤(산화식 , 환원식 ) 두 식을 더하면 전자가 소거되며, 양변에 공통으로 남는 까지 소거하면 전체 산화·환원 반응식이 완성된다.
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산화 반쪽 반응에서 방출한 전자 수와 환원 반쪽 반응에서 받아들인 전자 수를 최소공배수(여기서는 )로 맞춘 뒤(산화식 , 환원식 ) 두 식을 더하면 전자가 소거되며, 양변에 공통으로 남는 까지 소거하면 전체 산화·환원 반응식이 완성된다.
- 전자 수 보존을 이용한 반응식 계수 결정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
반응에 관여하는 각 원자의 산화수 변화로 잃거나 얻는 전자 수를 구한 뒤, 산화되는 원자와 환원되는 원자의 전체 전자 수를 같게 맞추면 와 같은 반응식의 계수를 구할 수 있다. 다원자 이온은 이온 전체를 단위로 세어야 한다(예: 1개는 Cr 2개분, 전자 6개).
기출 맥락 1개 확인
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반응에 관여하는 각 원자의 산화수 변화로 잃거나 얻는 전자 수를 구한 뒤, 산화되는 원자와 환원되는 원자의 전체 전자 수를 같게 맞추면 와 같은 반응식의 계수를 구할 수 있다. 다원자 이온은 이온 전체를 단위로 세어야 한다(예: 1개는 Cr 2개분, 전자 6개).
- 전자 이동 기준 산화·환원과 산화제·환원제 판정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전자를 잃으면 산화(그 물질은 환원제), 전자를 얻으면 환원(그 물질은 산화제)이다. 에서 는 산화 반쪽반응(Zn이 환원제), 는 환원 반쪽반응(가 산화제)이다. 같은 논리로 수용액에 넣은 납판에서는 이 전자를 잃어 산화되고(환원제), 가 전자를 얻어 환원된다(산화제).
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전자를 잃으면 산화(그 물질은 환원제), 전자를 얻으면 환원(그 물질은 산화제)이다. 에서 는 산화 반쪽반응(Zn이 환원제), 는 환원 반쪽반응(가 산화제)이다. 같은 논리로 수용액에 넣은 납판에서는 이 전자를 잃어 산화되고(환원제), 가 전자를 얻어 환원된다(산화제).
- 전자 이동에 따른 산화/환원 판별기본기출 1
기출 맥락에서 정리
전자를 잃는 반응이 산화, 전자를 얻는 반응이 환원이다. 이 연료 전지에서 H2는 (-)극(음극)에서 전자를 내놓아 산화되고, O2는 (+)극(양극)에서 전자를 받아 환원된다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
전자를 잃는 반응이 산화, 전자를 얻는 반응이 환원이다. 이 연료 전지에서 H2는 (-)극(음극)에서 전자를 내놓아 산화되고, O2는 (+)극(양극)에서 전자를 받아 환원된다.
- 중성 화합물의 산화수 총합=0 연립방정식으로 미지수 결정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
중성인 화합물에서는 구성 원자의 산화수 총합이 0이 되어야 한다는 규칙을 XYZ4, XYZ2, XY2Z2 세 화합물 각각에 적용해 연립방정식을 세우면 Y, Z의(고정된) 산화수를 구할 수 있다.
기출 맥락 1개 확인
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중성인 화합물에서는 구성 원자의 산화수 총합이 0이 되어야 한다는 규칙을 XYZ4, XYZ2, XY2Z2 세 화합물 각각에 적용해 연립방정식을 세우면 Y, Z의(고정된) 산화수를 구할 수 있다.
- 질산 암모늄의 자체 산화·환원 분해와 폭발성기본기출 1
기출 맥락에서 정리
질산 암모늄은 산화력이 있는 (N 산화수 )와 환원력이 있는 (N 산화수 )를 한 분자 안에 모두 가지고 있어 외부 산소 공급 없이도 자체적으로 반응(자기 산화·환원)해 로 전환될 수 있으며, 고체에서 다량의 기체가 급격히 발생하고 활성화 에너지를 넘는 충격이 가해지면 폭발적으로 진행된다.
기출 맥락 1개 확인
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질산 암모늄은 산화력이 있는 (N 산화수 )와 환원력이 있는 (N 산화수 )를 한 분자 안에 모두 가지고 있어 외부 산소 공급 없이도 자체적으로 반응(자기 산화·환원)해 로 전환될 수 있으며, 고체에서 다량의 기체가 급격히 발생하고 활성화 에너지를 넘는 충격이 가해지면 폭발적으로 진행된다.
- 철의 제련(코크스에 의한 2단계 환원 제련)기본기출 1
원리 보완 · 연결 기출 포함
기출 적용 설명: 1단계 2C(s)+O2(g)→2CO(g)에서 C는 0→+2로 산화되고 O는 0→-2로 환원된다. 2단계 Fe2O3(s)+3CO(g)→2Fe(l)+3CO2(g)에서 Fe는 +3→0으로 환원되고 C는 +2→+4로 산화된다. 산소의 산화수는 1단계에서 변하며, 2단계에서는 반응물과 생성물 모두 -2로 유지된다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
1단계 2C(s)+O2(g)→2CO(g)에서 C는 0→+2로 산화되고 O는 0→-2로 환원된다. 2단계 Fe2O3(s)+3CO(g)→2Fe(l)+3CO2(g)에서 Fe는 +3→0으로 환원되고 C는 +2→+4로 산화된다. 산소의 산화수는 1단계에서 변하며, 2단계에서는 반응물과 생성물 모두 -2로 유지된다.
- 탄소 산화수별 최소 분자량 구조와 상한기본기출 1
기출 맥락에서 정리
C, H, O 세 원소를 모두 포함하는 중성 화합물 중 탄소 산화수가 +2인 가장 간단한 구조는 HCOOH, 0은 H2C=O, -2는 CH3OH다. 탄산 H2CO3(HO-C(=O)-OH)는 탄소가 산소와만 4개의 결합 상대를 가지므로 산화수가 +4가 되어, 탄소 산화수는 +2보다 클 수 있다.
기출 맥락 1개 확인
문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
C, H, O 세 원소를 모두 포함하는 중성 화합물 중 탄소 산화수가 +2인 가장 간단한 구조는 HCOOH, 0은 H2C=O, -2는 CH3OH다. 탄산 H2CO3(HO-C(=O)-OH)는 탄소가 산소와만 4개의 결합 상대를 가지므로 산화수가 +4가 되어, 탄소 산화수는 +2보다 클 수 있다.
- 탄소의 산화수 변화와 이동 전자수기본기출 1
기출 맥락에서 정리
메탄올 합성에서 탄소의 산화수가 의 +4에서 의 -2로 6만큼 줄어들므로 환원 반쪽 반응에는 전자 6개가 필요하다. 같은 논리가 '가' 반응(문제 2-5-1)에서 계수를 정할 때도 그대로 쓰인다.
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메탄올 합성에서 탄소의 산화수가 의 +4에서 의 -2로 6만큼 줄어들므로 환원 반쪽 반응에는 전자 6개가 필요하다. 같은 논리가 '가' 반응(문제 2-5-1)에서 계수를 정할 때도 그대로 쓰인다.
- 환원제로서의 탄소·일산화탄소기본기출 1
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산화수 0인 C(순수한 물질 A)와 산화수 +2인 CO(순수한 물질 B)가 Fe2O3를 환원시키고, 자신은 산화수 +4인 CO2로 산화된다.
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화학 전지와 전극 전위
- 전극 전위와 네른스트 식고급·탐구
기초 보강
같은 조건에서 전지 전위는 환원 전극의 환원 전위에서 산화 전극의 환원 전위를 뺀 값이다. 가역적인 전지의 실제 조성에서는 E=E°−(RT/nF)ln Q이며 전자수 n과 무차원 Q를 사용한다. 반응식 계수를 배수로 해도 전극 전위를 배수로 곱하지 않으며, 표준 전위만으로 실제 전기분해의 과전압·경쟁 반응을 모두 예측할 수 없다.
- 화학 전지와 전극 반응기본
기초 보강
갈바니 전지에서는 자발적인 산화·환원 반응이 외부 회로의 전자 흐름을 만든다. 산화 전극에서 전자가 나와 환원 전극으로 이동하고, 내부 이온 이동은 전기적 중성을 유지한다. 산화 전극·환원 전극의 정의는 전기분해에도 같지만 전극의 양·음 부호는 전지 종류에 따라 달라진다.
- 경쟁 환원 반응과 비수계 전해액의 필요성기본기출 1
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충전 시 리튬 전극에서는 Li+ + e- -> Li(-3.04 V)이 일어나야 하는데, 전해액이 수용액이면 물의 환원 반응 2H2O(l) + 2e- -> H2(g) + 2OH-(aq)(-0.83 V)의 표준 환원 전위가 더 크므로 리튬 석출 대신 물이 먼저 환원되어 수소 기체가 발생한다. 이를 막기 위해 물이 없는 에테르 계열의 비수계 전해액을 사용한다.
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- 금속의 반응성 차이와 화학 전지기본기출 1
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로 구리가 은보다 반응성이 커 은을 석출시키고, 이렇게 만든 용액을 이용한 아연-구리 전지에서는 (산화), (환원)가 일어나며 가 모두 소모되면 전류가 멈춘다.
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로 구리가 은보다 반응성이 커 은을 석출시키고, 이렇게 만든 용액을 이용한 아연-구리 전지에서는 (산화), (환원)가 일어나며 가 모두 소모되면 전류가 멈춘다.
- 납축전지(2차 전지)의 방전·충전기본기출 1
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방전 시 전극(산화)과 전극(환원)에서 각각 가 생성된다. 충전은 방전의 역반응이므로 충전 시에는 전극에서 가 산화되어 로, 전극에서 가 환원되어 로 재생된다. 전지의 표준 전지 전위는 전지 고유값이므로 충전·방전 방향과 관계없이 같다.
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- 납축전지의 두 전극 반응기본기출 1
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(-)극의 는 산화되고(산화수 ) (+)극의 는 환원되며(산화수 ), 두 전극 모두 생성물이 인 2차 전지다. 두 반쪽 반응식을 전자 수(2e⁻)가 맞도록 더하면 와 가 상쇄되어 전체 반응식이 완성된다.
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- 다니엘 전지와 염다리의 역할기본기출 1
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다니엘 전지에서 Zn 전극은 산화되고 Cu 전극은 환원되어 두 수용액의 이온 농도가 불균형해지는데, 염다리는 양이온과 음이온을 이동시켜 전기적 중성을 유지한다. 염다리 이온은 전극에서 환원되지 않고 전하만 운반하는 구경꾼 이온이어야 한다.
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- 다니엘 전지와 표준 환원 전위기본기출 1
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표준 환원 전위가 더 큰 Cu2+/Cu 반쪽 전지가 환원 전극(+극), Zn2+/Zn 반쪽 전지가 산화 전극(−극)이 되며, 염다리는 반응이 진행되며 생기는 양쪽 용액의 전하 불균형을 상쇄해 전류가 계속 흐르게 한다.
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표준 환원 전위가 더 큰 Cu2+/Cu 반쪽 전지가 환원 전극(+극), Zn2+/Zn 반쪽 전지가 산화 전극(−극)이 되며, 염다리는 반응이 진행되며 생기는 양쪽 용액의 전하 불균형을 상쇄해 전류가 계속 흐르게 한다.
- 다니엘 전지의 구조와 전극 반응기본기출 1
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(−)극(산화전극, 아연): Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e−, (+)극(환원전극, 구리): Cu2+(aq) + 2e− → Cu(s). 두 반쪽전지는 염다리로 연결되어 이온 이동으로 전하 균형을 유지하고, 두 전극은 도선으로 연결된다. 전자는 도선을 따라 (−)극(아연)에서 (+)극(구리)으로 흐른다.
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- 반쪽 반응식을 결합한 전체 전지 반응식 완성기본기출 1
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표에 주어진 두 반쪽 반응은 모두 환원 방향으로 표기되어 있다. 실제 셀에서 산화가 일어나는 쪽(H2 쪽)은 반응식을 역방향으로 쓰고 전자 수(4개)를 맞춘 뒤, 환원 반쪽 반응식과 더해 공통 항(OH-, e-, H2O)을 약분하면 전체 반응식 2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)을 얻는다.
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- 분극 현상기본기출 1
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환원 전극(구리판) 표면에 생긴 기체가 막을 형성해 의 환원을 방해하면서 전압이 급격히 떨어지는 현상이다.
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- 산화 전극과 환원 전극기본기출 1
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볼타 전지에서 판은 산화 전극(−극), 판은 환원 전극(+극)이며, 전자는 도선을 따라 (−)극에서 (+)극으로 흐른다.
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- 산화되는 경향(이온화 경향)에 따른 전극 반응 예측기본기출 1
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[그림 2-2]의 산화되는 경향은 순이다. 은 보다 산화되기 쉬워 산화 전극에서 물 대신 로 산화되고, 이 반응은 기체를 만들지 않는다는 점이 이후 수위·색 비교의 핵심 근거가 된다.
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- 수소 연료 전지의 전극 반응기본기출 1
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그림의 (−)극(산화 전극)으로 H2가 유입, (+)극(환원 전극)으로 O2가 유입되어 H2O가 생성된다. 산화 전극: H2(g)→2H+(aq)+2e−(또는 2H2(g)→4H+(aq)+4e−), 환원 전극: O2(g)+4H+(aq)+4e−→2H2O(l). 연료인 수소가 산화되는 것이 연료 전지 반응의 본질이다.
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- 알칼리 전지의 전극 반응기본기출 1
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알칼리 전지의 산화 전극에서는 Zn이 OH-와 반응해 산화되어 ZnO와 H2O를 생성하고, 환원 전극에서는 MnO2가 전자를 받아 환원되어 Mn2O3를 생성하며(Mn 산화수 +4→+3), 두 반쪽 반응을 더하면 전자와 OH-, H2O가 소거된 전체 반응식을 얻는다.
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- 에너지 전환 효율과 산화환원 연료 전지기본기출 1
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화력(40%)과 연료 전지(80%)의 전환율, 개질 열효율(80%)을 곱·차로 반영하며, 연료 전지는 의 산화환원을 직접 전기로 변환한다.
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- 연료전지 전극 반응과 산화·환원기본기출 1
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2H2 → 4H+ + 4e−는 전자를 내놓는 산화 반응이므로 산화전극(연료전지의 음극)에서 일어나고, 반대편 환원전극(양극)에서는 O2 + 4H+ + 4e− → 2H2O가 일어난다.
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- 연료전지의 반쪽 반응과 전체 반응 합성기본기출 1
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산화 전극(-극)과 환원 전극(+극)의 반쪽 반응을 전자 수가 같아지도록 배수하여 더하면 공통 항이 상쇄되며 전체 반응식이 된다.
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- 염다리와 다니엘 전지기본기출 1
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/ 반쪽 전지를 염다리로 연결해 전하 균형을 유지시키고, 환원 전극 반응을 로 바꿔 분극을 막는다.
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- 이온화 경향과 화학전지의 원리기본기출 1
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이온화 경향이 큰 금속이 전자를 잃고 산화되며, 이 산화·환원 반응에서 나오는 전자의 이동을 도선으로 유도해 전기 에너지로 변환하는 장치가 화학전지다.
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- 전극 판별(음극·양극)기본기출 1
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로 더 큰 A 쪽에서 환원 반응(+극)이, 로 더 작은 B 쪽에서 산화 반응(-극)이 일어난다.
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- 전자 이동 방향과 방전의 자발성기본기출 1
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방전 시 전자는 산화가 일어나는 리튬 전극에서 방출되어 외부 도선을 따라 환원이 일어나는 황 전극으로 이동하며, E°_cell > 0이므로 이 반응은 자발적(ΔG° < 0)이다.
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방전 시 전자는 산화가 일어나는 리튬 전극에서 방출되어 외부 도선을 따라 환원이 일어나는 황 전극으로 이동하며, E°_cell > 0이므로 이 반응은 자발적(ΔG° < 0)이다.
- 전체 전지 반응식기본기출 1
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전자 수를 맞춘 두 반쪽 반응식을 더해 전자를 소거하면 전체 반응식 을 얻는다.
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전자 수를 맞춘 두 반쪽 반응식을 더해 전자를 소거하면 전체 반응식 을 얻는다.
- 충전과 전극 반응의 역전기본기출 1
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충전은 외부 전원이 방전의 역반응을 강제로 진행시키는 과정이므로, 방전 때 환원 전극(+극)이었던 황 전극이 충전 시에는 산화 전극이 되어 S^2- -> S + 2e- 반응이 일어난다.
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충전은 외부 전원이 방전의 역반응을 강제로 진행시키는 과정이므로, 방전 때 환원 전극(+극)이었던 황 전극이 충전 시에는 산화 전극이 되어 S^2- -> S + 2e- 반응이 일어난다.
- 표준 기전력 계산심화기출 1
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이며, 전위는 세기(intensive) 성질이므로 반쪽 반응식에 곱한 계수를 전위 값에는 곱하지 않는다.
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이며, 전위는 세기(intensive) 성질이므로 반쪽 반응식에 곱한 계수를 전위 값에는 곱하지 않는다.
- 표준 수소 전극(SHE)기본기출 1
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수용액에 백금(Pt) 전극을 담그고 , 의 기체를 채운 반쪽 전지로, 이 반쪽 전지의 전위를 로 정하여 다른 반쪽 전지의 전위를 상대값(표준 환원 전위)으로 비교하는 공통 기준으로 삼는다.
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수용액에 백금(Pt) 전극을 담그고 , 의 기체를 채운 반쪽 전지로, 이 반쪽 전지의 전위를 로 정하여 다른 반쪽 전지의 전위를 상대값(표준 환원 전위)으로 비교하는 공통 기준으로 삼는다.
- 표준 수소 전극을 이용한 상대적 전위 측정기본기출 1
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표준 수소 전극()의 전위를 기준값 0.00V로 정하고, 측정 대상 반쪽 전지와 연결해 얻은 전지 전위와 어느 쪽에서 환원(또는 산화)이 일어나는지를 이용해 그 반쪽 전지의 표준 환원 전위를 역산한다.
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표준 수소 전극()의 전위를 기준값 0.00V로 정하고, 측정 대상 반쪽 전지와 연결해 얻은 전지 전위와 어느 쪽에서 환원(또는 산화)이 일어나는지를 이용해 그 반쪽 전지의 표준 환원 전위를 역산한다.
- 표준 전지 전위기본기출 2
기출 맥락에서 정리
표준 전지 전위는 로, 환원 전극(+극, 캐소드)의 표준 환원 전위에서 산화 전극(-극, 애노드) 반응의 표준 환원 전위를 뺀 값이다. <그림 2> 전지에서는 이다.
기출 맥락 2개 확인
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표준 전지 전위는 로, 환원 전극(+극, 캐소드)의 표준 환원 전위에서 산화 전극(-극, 애노드) 반응의 표준 환원 전위를 뺀 값이다. <그림 2> 전지에서는 이다.
로 구하며, 두 반쪽 반응의 전자수를 최소공배수로 맞춰 더하면 전체 반응식을 얻는다. 전위값 자체는 반쪽 반응의 전자수를 몇 배로 하든 변하지 않는다.
- 표준 전지 전위 계산심화기출 3
기출 맥락에서 정리
표준 전지 전위는 로 구한다. 전위는 세기 성질이므로 반쪽 반응식의 계수를 맞추더라도 값에 배율을 곱하지 않는다.
기출 맥락 3개 확인
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표준 전지 전위는 로 구한다. 전위는 세기 성질이므로 반쪽 반응식의 계수를 맞추더라도 값에 배율을 곱하지 않는다.
표준 전지 전위는 E°_cell = E°_환원극 − E°_산화극으로 구한다. 이 문제에서는 환원 전위가 더 큰 산소 쪽 반쪽 반응(+0.40V)이 환원극, 수소 쪽 반쪽 반응(−0.83V)이 산화극이므로 E°_cell = 0.40V − (−0.83V) = 1.23V이다.
표준 전지 전위는 E°_cell = E°_환원전극 - E°_산화전극 으로 계산하며, 이 전지에서는 (-0.48) - (-3.04) = +2.56 V이다.
- 표준 환원 전위를 이용한 전극 반응 예측기본기출 1
기출 맥락에서 정리
여러 산화(또는 환원) 후보 반응이 있을 때, 표준 환원 전위상 더 쉽게 산화(환원)되는 반쪽 반응이 우선적으로 진행된다. NaI를 넣으면 I-가 물보다 먼저 산화되어 (+)극 생성물이 O2에서 I2로 바뀐다.
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여러 산화(또는 환원) 후보 반응이 있을 때, 표준 환원 전위상 더 쉽게 산화(환원)되는 반쪽 반응이 우선적으로 진행된다. NaI를 넣으면 I-가 물보다 먼저 산화되어 (+)극 생성물이 O2에서 I2로 바뀐다.
- 표준 환원 전위와 반응성 예측기본기출 1
기출 맥락에서 정리
표준 환원 전위가 클수록 그 반쪽 반응은 환원되기 쉽다. 이므로 가 보다 환원되기 쉽고, 납이 구리보다 산화되기 쉽다(이온화 경향 ). 두 표준 환원 전위의 차 으로 반응의 자발성을 정량적으로도 확인할 수 있다.
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표준 환원 전위가 클수록 그 반쪽 반응은 환원되기 쉽다. 이므로 가 보다 환원되기 쉽고, 납이 구리보다 산화되기 쉽다(이온화 경향 ). 두 표준 환원 전위의 차 으로 반응의 자발성을 정량적으로도 확인할 수 있다.
- 표준 환원 전위와 산화 경향기본기출 1
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표준 환원 전위가 낮은 금속일수록 산화(전자를 잃음)되기 쉽다. Zn의 표준 환원 전위가 Fe보다 낮으므로 Zn이 Fe보다 먼저 산화된다.
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표준 환원 전위가 낮은 금속일수록 산화(전자를 잃음)되기 쉽다. Zn의 표준 환원 전위가 Fe보다 낮으므로 Zn이 Fe보다 먼저 산화된다.
- 표준 환원 전위와 산화력기본기출 1
기출 맥락에서 정리
값이 클수록 그 반쪽 반응이 환원되려는 경향, 즉 산화제로서의 산화력이 강하다. 표[나]에서 순으로 산화력이 감소한다. 전기분해(1-2)에서는 반대로, 경쟁하는 반쪽 반응 중 어느 쪽이 우선 반응하는지를 판단하는 기준으로 같은 값을 사용한다.
기출 맥락 1개 확인
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값이 클수록 그 반쪽 반응이 환원되려는 경향, 즉 산화제로서의 산화력이 강하다. 표[나]에서 순으로 산화력이 감소한다. 전기분해(1-2)에서는 반대로, 경쟁하는 반쪽 반응 중 어느 쪽이 우선 반응하는지를 판단하는 기준으로 같은 값을 사용한다.
- 표준 환원 전위와 전극 반응기본기출 1
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표준 환원 전위가 더 큰 반쪽 반응이 환원(+극)으로 진행되므로 방전 시 황 전극에서는 S + 2e- -> S^2-(-0.48 V), 리튬 전극에서는 그 역반응인 Li -> Li+ + e-(산화)가 일어난다.
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표준 환원 전위가 더 큰 반쪽 반응이 환원(+극)으로 진행되므로 방전 시 황 전극에서는 S + 2e- -> S^2-(-0.48 V), 리튬 전극에서는 그 역반응인 Li -> Li+ + e-(산화)가 일어난다.
- 표준 환원 전위와 표준 기전력기본기출 1
기출 맥락에서 정리
E°cell = E°환원 − E°산화로 계산한다. 다니엘 전지는 (+0.34) − (−0.76) = 1.10 V이다.
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E°cell = E°환원 − E°산화로 계산한다. 다니엘 전지는 (+0.34) − (−0.76) = 1.10 V이다.
- 표준 환원 전위와 환원 우선순위기본기출 1
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표준 환원 전위가 클수록 그 반쪽 반응은 환원되기 쉬우며, 여러 양이온이 함께 있을 때는 환원 전위가 큰 이온부터 먼저 환원된다.
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표준 환원 전위가 클수록 그 반쪽 반응은 환원되기 쉬우며, 여러 양이온이 함께 있을 때는 환원 전위가 큰 이온부터 먼저 환원된다.
- 표준 환원 전위의 의미기본기출 1
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표준 환원 전위 는 값이 클수록 환원되기 쉽고 작을수록 산화되기 쉬움을 나타내며, 두 반쪽 전지 중 어느 쪽에서 산화·환원이 일어나는지를 결정하는 기준이 된다.
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표준 환원 전위 는 값이 클수록 환원되기 쉽고 작을수록 산화되기 쉬움을 나타내며, 두 반쪽 전지 중 어느 쪽에서 산화·환원이 일어나는지를 결정하는 기준이 된다.
- 표준 환원 전위의 정의기본기출 1
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반쪽 전지의 전위(전극 전위)를 환원 반응 형태로 나타낸 것이 환원 전위이며, 이온 농도 1M, 기체 압력 1기압, 온도 C의 표준 상태에서 측정한 값을 표준 환원 전위라 한다. 표준 전지 전위는 환원이 일어나는 반쪽 전지의 표준 환원 전위에서 산화가 일어나는 반쪽 전지의 표준 환원 전위를 뺀 값이다.
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반쪽 전지의 전위(전극 전위)를 환원 반응 형태로 나타낸 것이 환원 전위이며, 이온 농도 1M, 기체 압력 1기압, 온도 C의 표준 상태에서 측정한 값을 표준 환원 전위라 한다. 표준 전지 전위는 환원이 일어나는 반쪽 전지의 표준 환원 전위에서 산화가 일어나는 반쪽 전지의 표준 환원 전위를 뺀 값이다.
- 표준전극전위와 자유에너지고급·탐구기출 1
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ΔG = −nFE°의 관계를 가지며, 2H2 + O2 → 2H2O는 n=4, ΔG=−474 kJ이므로 E°cell ≈ +1.23 V이다. 표준수소전극(0 V)을 기준으로 삼아 산화전극 0 V, 환원전극(산소극) 약 +1.23 V로 나눈다.
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ΔG = −nFE°의 관계를 가지며, 2H2 + O2 → 2H2O는 n=4, ΔG=−474 kJ이므로 E°cell ≈ +1.23 V이다. 표준수소전극(0 V)을 기준으로 삼아 산화전극 0 V, 환원전극(산소극) 약 +1.23 V로 나눈다.
- 표준환원전위 기본기출 1
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환원되려는 경향의 크기로, 값이 클수록 환원되기 쉽고(산화력이 큼) 작을수록 환원되기 어렵다(환원력이 큼). 은 로 표에서 가장 환원되기 어려운 금속 이온이다.
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- 화학 전지기본기출 1
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자발적인 산화·환원 반응을 이용해 화학 에너지를 전기 에너지로 전환하는 장치이다.
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자발적인 산화·환원 반응을 이용해 화학 에너지를 전기 에너지로 전환하는 장치이다.
- 화학 전지(갈바니 전지)의 구성과 작동 원리기본기출 1
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이온화 경향이 큰 금속이 전자를 잃는 산화 전극(-)이 되고 이온화 경향이 작은 금속이 전자를 얻는 환원 전극(+)이 되며, 두 반쪽 전지를 분리한 뒤 도선과 염다리로 연결하면 전자는 도선을 통해, 이온은 염다리를 통해 이동해 전하 균형을 유지하면서 전류가 흐른다.
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이온화 경향이 큰 금속이 전자를 잃는 산화 전극(-)이 되고 이온화 경향이 작은 금속이 전자를 얻는 환원 전극(+)이 되며, 두 반쪽 전지를 분리한 뒤 도선과 염다리로 연결하면 전자는 도선을 통해, 이온은 염다리를 통해 이동해 전하 균형을 유지하면서 전류가 흐른다.
- 화학 전지(레몬 전지)의 산화·환원 전극과 반쪽반응기본기출 1
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이온화 경향이 큰 이 전자를 잃는 산화 전극(음극)이 되고 가 환원 전극(양극)이 되며, 의 산성 환경에서 풍부한 가 환원되어 가 발생한다.
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- 희생 양극법(음극화 보호)기본기출 1
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철보다 산화되기 쉬운 Zn을 철에 부착하면 Zn이 대신 산화되면서 내놓은 전자가 도체인 철로 이동해 철을 계속 환원 상태(금속 상태)로 유지시켜 부식을 막는다.
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전기분해와 전기량
- 패러데이 법칙심화기출 1
기초 보강
전극 반응에 쓰인 전자 몰수는 전기량 Q를 패러데이 상수 F로 나눈 Q/F이며, 전류가 일정하면 Q=It이다. 생성물 1몰에 필요한 전자 수로 다시 나누어 생성량을 구한다. 이론값은 전류 효율 100%를 가정하며, 실제 수용액 전기분해에서는 물·용질·전극의 경쟁 반응과 부반응을 확인한다.
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전기 분해에서 생성·소모되는 물질의 양은 흘려 준 전하량에 비례하며, 전자 1몰의 전하량을 1 패러데이()라 한다.
- 수용액 전기 분해에서 환원 경쟁기본기출 1
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NaCl(aq) 전기 분해의 환원 전극(음극)에는 Na+와 H2O가 함께 존재하는데, 문제에서 주어진 대로 H2O가 Na+보다 환원되기 쉬워 2H2O(l)+2e−→H2(g)+2OH−(aq) 반응이 우선 일어난다.
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NaCl(aq) 전기 분해의 환원 전극(음극)에는 Na+와 H2O가 함께 존재하는데, 문제에서 주어진 대로 H2O가 Na+보다 환원되기 쉬워 2H2O(l)+2e−→H2(g)+2OH−(aq) 반응이 우선 일어난다.
- 수용액 전기분해의 산화·환원 반쪽반응과 반응 선택성기본기출 1
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수용액 전기분해에서 각 전극은 반응하기 가장 쉬운 물질이 우선적으로 반응한다. 환원되기 매우 어려운 Na+ 대신 물이 (-)극에서 환원되어 H2를 생성하고, (+)극에서는 Cl-이 물보다 우선적으로 산화되어 Cl2가 발생한다.
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수용액 전기분해에서 각 전극은 반응하기 가장 쉬운 물질이 우선적으로 반응한다. 환원되기 매우 어려운 Na+ 대신 물이 (-)극에서 환원되어 H2를 생성하고, (+)극에서는 Cl-이 물보다 우선적으로 산화되어 Cl2가 발생한다.
- 수용액 전기분해의 선택성기본기출 1
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Na+와 F-는 표준 환원 전위가 주어지지 않아도 수용액에서 산화·환원되기 어려운 이온이므로, 실제 전극 반응은 물이 담당한다. 산화 전극: 2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e-, 환원 전극: 4H2O(l) + 4e- → 2H2(g) + 4OH-(aq), 전체 반응: 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g).
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- 용융액과 수용액 전기 분해의 차이기본기출 1
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NaCl(l) 전기 분해는 환원 전극에서 Na+이 그대로 환원되어 Na 금속을 얻지만(2Na+(l)+2e−→2Na(l)), NaCl(aq) 전기 분해는 H2O가 먼저 환원되어 H2가 발생하므로 Na을 얻지 못한다. 산화 전극(양극)은 두 경우 모두 Cl−가 산화되어 Cl2(g)가 발생하는 것이 일반적이며, 공식 해설은 NaCl(aq)의 산화 전극 반응으로 2Cl−(aq)→Cl2(g)+2e− 또는 2H2O(l)→O2(g)+4H+(aq)+4e−를 모두 인정한다.
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- 용융염 전기분해기본기출 1
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처럼 가 매우 낮아 탄소에 의한 화학적 환원이 불가능한 금속은 외부 전기에너지로 (-)극에서 강제로 환원시키며, 홀법은 빙정석 용융액(약 1000℃)에 보크사이트를 녹여 전기분해한다.
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처럼 가 매우 낮아 탄소에 의한 화학적 환원이 불가능한 금속은 외부 전기에너지로 (-)극에서 강제로 환원시키며, 홀법은 빙정석 용융액(약 1000℃)에 보크사이트를 녹여 전기분해한다.
- 전기 분해와 전해질의 역할기본기출 1
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전기 분해는 외부 전원의 전기 에너지로 비자발적인 산화·환원 반응을 진행시키는 과정이며, 전류가 흐르려면 용액 속에 자유롭게 이동하는 이온이 있어야 한다. 순수한 물은 스스로 이온화되는 정도가 매우 낮아 전기 전도도가 거의 없으므로 전해질을 녹여 이온 농도를 높여야 전기 분해가 진행된다.
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전기 분해는 외부 전원의 전기 에너지로 비자발적인 산화·환원 반응을 진행시키는 과정이며, 전류가 흐르려면 용액 속에 자유롭게 이동하는 이온이 있어야 한다. 순수한 물은 스스로 이온화되는 정도가 매우 낮아 전기 전도도가 거의 없으므로 전해질을 녹여 이온 농도를 높여야 전기 분해가 진행된다.
- 전기 분해의 전하량 계산심화기출 1
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반쪽 반응 에서 전자 1몰당 B 1몰이 석출되므로, B 석출에는 전자 ()이 필요하다.
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반쪽 반응 에서 전자 1몰당 B 1몰이 석출되므로, B 석출에는 전자 ()이 필요하다.
- 전기분해로 생성된 기체의 양적 관계기본기출 1
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전체 반응 2H2O -> 2H2 + O2에서 생성 기체의 몰비는 H2:O2=2:1이며, 이상 기체 방정식으로 총 기체 부피를 몰수로 바꾸어 소모된 물의 양을 구한다.
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전체 반응 2H2O -> 2H2 + O2에서 생성 기체의 몰비는 H2:O2=2:1이며, 이상 기체 방정식으로 총 기체 부피를 몰수로 바꾸어 소모된 물의 양을 구한다.
- 전기분해에서 전극 반응의 우선순위기본기출 1
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여러 반쪽 반응이 경쟁할 때 산화 전극(+극)에서는 산화되기 쉬운 종, 환원 전극(−극)에서는 가 상대적으로 큰(환원되기 쉬운) 종이 우선적으로 반응한다. 표[나]에는 용액 중 산화될 수 있는 종으로 만 제시되어 있어(물의 산화 반쪽 반응은 표에 없음), 제시문 범위 안에서는 의 산화만 근거로 들 수 있다.
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여러 반쪽 반응이 경쟁할 때 산화 전극(+극)에서는 산화되기 쉬운 종, 환원 전극(−극)에서는 가 상대적으로 큰(환원되기 쉬운) 종이 우선적으로 반응한다. 표[나]에는 용액 중 산화될 수 있는 종으로 만 제시되어 있어(물의 산화 반쪽 반응은 표에 없음), 제시문 범위 안에서는 의 산화만 근거로 들 수 있다.
- 전기분해의 원리와 전극 주변 pH 변화기본기출 1
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(+)극(산화)에서는 2H2O -> O2 + 4H+ + 4e-로 H+가 생성되어 산성화되고, (-)극(환원)에서는 2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-로 OH-가 생성되어 염기성화된다.
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(+)극(산화)에서는 2H2O -> O2 + 4H+ + 4e-로 H+가 생성되어 산성화되고, (-)극(환원)에서는 2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-로 OH-가 생성되어 염기성화된다.
- 전자 이동 수와 생성량의 관계기본기출 1
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C는 1몰당 전자 4몰(0→+4)을, CO는 1몰당 전자 2몰(+2→+4)을 내놓는다. 이 전자 수 차이가 CO2 1몰당 Fe 생성량이 2배 차이 나는 근본 이유다.
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C는 1몰당 전자 4몰(0→+4)을, CO는 1몰당 전자 2몰(+2→+4)을 내놓는다. 이 전자 수 차이가 CO2 1몰당 Fe 생성량이 2배 차이 나는 근본 이유다.
- 전해질 환경에 따른 반쪽 반응 매개체기본기출 1
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염기성 전해질(KOH)에서는 를, 산성 전해질(직접 메탄올 연료전지)에서는 를 매개체로 사용해 반쪽 반응의 전하와 산소·수소 균형을 맞춘다.
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염기성 전해질(KOH)에서는 를, 산성 전해질(직접 메탄올 연료전지)에서는 를 매개체로 사용해 반쪽 반응의 전하와 산소·수소 균형을 맞춘다.
- 탄소 없는 수소 생산(전기분해)기본기출 1
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물의 전기분해 처럼 탄소를 포함하지 않는 원료를 사용하면 반응 과정에서 가 생성되지 않는다.
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- 패러데이 법칙과 기체 생성량기본기출 1
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전하량 Q=It와 전자 몰수 ne=Q/F를 구한 뒤, 전자 4몰당 H2 2몰과 O2 1몰이 생성되는 양적 관계를 적용해 새로 생긴 기체의 총 몰수를 얻는다.
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전하량 Q=It와 전자 몰수 ne=Q/F를 구한 뒤, 전자 4몰당 H2 2몰과 O2 1몰이 생성되는 양적 관계를 적용해 새로 생긴 기체의 총 몰수를 얻는다.
- 패러데이 법칙과 전하량 계산심화기출 1
기출 맥락에서 정리
생성물의 몰수와 반쪽반응 계수비로 이동한 전자의 몰수를 구하고, Q = n(e−) × F (F=96,500 C/mol)로 전하량을 계산한다. Cl2 0.01몰 생성 시 전자 0.02몰이 필요하므로 Q = 0.02 × 96,500 = 1,930 C이다.
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생성물의 몰수와 반쪽반응 계수비로 이동한 전자의 몰수를 구하고, Q = n(e−) × F (F=96,500 C/mol)로 전하량을 계산한다. Cl2 0.01몰 생성 시 전자 0.02몰이 필요하므로 Q = 0.02 × 96,500 = 1,930 C이다.
- 패러데이 법칙과 평균 전류기본기출 1
기출 맥락에서 정리
이동한 전자의 몰수 으로부터 전하량 ()를 구하고, 방전 시간 (초 단위)로 나누어 평균 전류 를 계산한다.
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이동한 전자의 몰수 으로부터 전하량 ()를 구하고, 방전 시간 (초 단위)로 나누어 평균 전류 를 계산한다.
- CuCl2(aq) 전기분해의 전극 반응기본기출 1
기출 맥락에서 정리
백금 전극 두 개를 CuCl2(aq)에 담그고 외부 전원을 연결한 장치이다. (+)극(양극, 산화): 2Cl−(aq) → Cl2(g) + 2e−, (−)극(음극, 환원): Cu2+(aq) + 2e− → Cu(s).
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백금 전극 두 개를 CuCl2(aq)에 담그고 외부 전원을 연결한 장치이다. (+)극(양극, 산화): 2Cl−(aq) → Cl2(g) + 2e−, (−)극(음극, 환원): Cu2+(aq) + 2e− → Cu(s).
13탄소 화합물과 분자 기능
탄소 골격·이성질체·유기 반응
- 2-메틸뷰테인의 일염소 치환기본기출 1
기출 맥락에서 정리
(iso-펜탄)에는 서로 다른 수소 환경이 네 가지(중심탄소에 붙은 두 대칭 메틸기의 1차 수소 6개, 말단 에틸기 메틸의 1차 수소 3개, 가운데 의 2차 수소 2개, 중심 의 3차 수소 1개)이므로 구조 이성질체가 네 가지 생성된다.
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(iso-펜탄)에는 서로 다른 수소 환경이 네 가지(중심탄소에 붙은 두 대칭 메틸기의 1차 수소 6개, 말단 에틸기 메틸의 1차 수소 3개, 가운데 의 2차 수소 2개, 중심 의 3차 수소 1개)이므로 구조 이성질체가 네 가지 생성된다.
- 고리형 탄화수소의 분자식과 몰질량기본기출 1
기출 맥락에서 정리
에텐 개가 고리를 이루면 (시클로알케인)이 되며, 몰질량은 g/mol이다.
기출 맥락 1개 확인
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에텐 개가 고리를 이루면 (시클로알케인)이 되며, 몰질량은 g/mol이다.
- 글루코오스의 완전연소기본기출 1
기출 맥락에서 정리
글루코오스의 완전연소 반응식은 이며, 탄소·수소·산소 각 원자 수를 맞추어 계수를 결정한다. 반응식의 계수비가 곧 물질의 몰비를 나타낸다.
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글루코오스의 완전연소 반응식은 이며, 탄소·수소·산소 각 원자 수를 맞추어 계수를 결정한다. 반응식의 계수비가 곧 물질의 몰비를 나타낸다.
- 락톤 가수분해와 디케토굴론산기본기출 1
기출 맥락에서 정리
디하이드로아스코르브산의 고리 속 락톤(에스터) 결합이 물과 반응해 끊어지면 고리가 열려 사슬형 (2,3-디케토굴론산)이 생성된다.
기출 맥락 1개 확인
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디하이드로아스코르브산의 고리 속 락톤(에스터) 결합이 물과 반응해 끊어지면 고리가 열려 사슬형 (2,3-디케토굴론산)이 생성된다.
- 산 촉매 고리 열림 가수분해(심화)기본기출 1
기출 맥락에서 정리
산 촉매 아래에서 에틸렌옥사이드의 가 양성자화되면 고리 탄소의 친전자성이 커지고, 물의 공격과 함께 변형된 고리가 열려 에틸렌 글리콜이 생성된다. 반응이 왜 산 촉매 하에서 상온에도 진행되는지를 보여주는 메커니즘 수준의 보충 설명이며, 공식 예시 답안이 요구하는 내용은 아니다.
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산 촉매 아래에서 에틸렌옥사이드의 가 양성자화되면 고리 탄소의 친전자성이 커지고, 물의 공격과 함께 변형된 고리가 열려 에틸렌 글리콜이 생성된다. 반응이 왜 산 촉매 하에서 상온에도 진행되는지를 보여주는 메커니즘 수준의 보충 설명이며, 공식 예시 답안이 요구하는 내용은 아니다.
- 삼원자 고리의 고리 변형기본기출 1
기출 맥락에서 정리
에틸렌옥사이드의 삼원자 고리는 결합각이 약 로 중심의 이상각 에서 크게 벗어나 결합각 변형과 결합 전자쌍 사이 반발이 크다.
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에틸렌옥사이드의 삼원자 고리는 결합각이 약 로 중심의 이상각 에서 크게 벗어나 결합각 변형과 결합 전자쌍 사이 반발이 크다.
- 수소 개수와 상대 반응성기본기출 1
기출 맥락에서 정리
각 생성물의 상대 생성량은 (동등한 수소의 개수)×(그 위치 수소의 상대 반응성)에 비례한다. 제시문 (다)는 1차, 2차, 3차 수소의 상대 반응성 비를 로 직접 명시하며, 프로판 치환 실험의 57%(2차):43%(1차) 결과가 이 비와 정합함을 예시로 보여준다.
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각 생성물의 상대 생성량은 (동등한 수소의 개수)×(그 위치 수소의 상대 반응성)에 비례한다. 제시문 (다)는 1차, 2차, 3차 수소의 상대 반응성 비를 로 직접 명시하며, 프로판 치환 실험의 57%(2차):43%(1차) 결과가 이 비와 정합함을 예시로 보여준다.
- 수소 첨가 반응(경화)기본기출 1
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불포화 지방산의 이중결합에 촉매 존재 하에서 를 첨가하면 단일결합으로 바뀌어 포화지방산이 된다. 사슬이 곧게 펴져 분자간 힘이 강해지므로 녹는점이 올라가 상온에서 고체(경화)가 된다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
불포화 지방산의 이중결합에 촉매 존재 하에서 를 첨가하면 단일결합으로 바뀌어 포화지방산이 된다. 사슬이 곧게 펴져 분자간 힘이 강해지므로 녹는점이 올라가 상온에서 고체(경화)가 된다.
- 위치 이성질체기본기출 1
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벤젠에 와 가 하나씩 치환되면 카복시기 탄소를 1번으로 고정했을 때 하이드록시기가 2, 3, 4번 중 어디에 있는지에 따라 오르토(1,2-), 메타(1,3-), 파라(1,4-) 세 가지 위치 이성질체가 생긴다. 벤젠 고리의 대칭성 때문에 5, 6번 위치는 각각 3, 2번 위치와 같은 구조가 되어 독립적인 구조는 세 가지뿐이다.
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벤젠에 와 가 하나씩 치환되면 카복시기 탄소를 1번으로 고정했을 때 하이드록시기가 2, 3, 4번 중 어디에 있는지에 따라 오르토(1,2-), 메타(1,3-), 파라(1,4-) 세 가지 위치 이성질체가 생긴다. 벤젠 고리의 대칭성 때문에 5, 6번 위치는 각각 3, 2번 위치와 같은 구조가 되어 독립적인 구조는 세 가지뿐이다.
- 이치환 벤젠의 구조 이성질체(오르토/메타/파라)와 치환기 사이 각도기본기출 1
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C6H4Cl2처럼 벤젠 고리에 같은 치환기 2개가 붙는 경우, 상대 위치에 따라 오르토(1,2-), 메타(1,3-), 파라(1,4-) 3가지 구조 이성질체가 생긴다. 정육각형 벤젠 고리에서 치환기 방향(C-Cl 결합 방향)이 이루는 각도는 오르토 60°, 메타 120°, 파라 180°이며, 이 각도가 두 C-Cl 쌍극자 벡터의 합성 크기를 좌우한다.
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C6H4Cl2처럼 벤젠 고리에 같은 치환기 2개가 붙는 경우, 상대 위치에 따라 오르토(1,2-), 메타(1,3-), 파라(1,4-) 3가지 구조 이성질체가 생긴다. 정육각형 벤젠 고리에서 치환기 방향(C-Cl 결합 방향)이 이루는 각도는 오르토 60°, 메타 120°, 파라 180°이며, 이 각도가 두 C-Cl 쌍극자 벡터의 합성 크기를 좌우한다.
- 탄화수소의 완전 연소기본기출 1
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탄화수소가 완전 연소하면 탄소 원자는 모두 로, 수소 원자는 모두 로 전환되고, 반응 후 남은 는 과량으로 사용되고 남은 산소이다.
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탄화수소가 완전 연소하면 탄소 원자는 모두 로, 수소 원자는 모두 로 전환되고, 반응 후 남은 는 과량으로 사용되고 남은 산소이다.
고분자·생체 분자·환경 화학
- 고분자의 중합 방식(부가중합·축합중합)기본기출 1
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불포화탄화수소 구조의 단량체는 빛·열·개시제로 연쇄적인 부가중합을 하고, 두 개 이상의 작용기를 가진 단량체는 저분자 물질을 방출하며 축합중합을 한다(제시문 [나]).
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불포화탄화수소 구조의 단량체는 빛·열·개시제로 연쇄적인 부가중합을 하고, 두 개 이상의 작용기를 가진 단량체는 저분자 물질을 방출하며 축합중합을 한다(제시문 [나]).
- 바이오연료의 전 과정 영향기본기출 1
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바이오연료는 재생 가능성과 화석연료 의존 감소의 장점이 있지만 식량 가격, 토지 이용, 생태계, 생산·운송 과정의 배출까지 함께 고려해야 한다.
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- 비식용·셀룰로오스계 연료기본기출 1
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폐목재·농업 부산물·비식용 작물을 원료로 쓰는 연료는 식량과의 경쟁을 줄이면서 바이오연료의 재생 가능성을 활용할 수 있다.
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폐목재·농업 부산물·비식용 작물을 원료로 쓰는 연료는 식량과의 경쟁을 줄이면서 바이오연료의 재생 가능성을 활용할 수 있다.
- 색소 분자 A, B, C의 구조적 상이성기본기출 1
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A는 Mg을 포함한 포르피린 고리에 피톨(phytol) 사슬이 에스터 결합으로 붙은 구조, B는 플라보노이드 골격에 당이 결합한 배당체 구조, C는 양 끝에 고리형 말단을 가진 사슬형 폴리엔(이소프레노이드) 구조로, 세 물질은 골격 자체가 전혀 다른 화합물이다.
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- 오존층의 자외선 차단 기능과 CFC에 의한 파괴기본기출 1
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성층권 오존층은 생명체에 해로운 자외선을 흡수해 차단하는데, 프레온 가스(CFC)가 자외선에 의해 분해되어 생긴 염소 원자가 촉매처럼 작용해 다수의 오존 분자를 연쇄적으로 파괴한다((라) 제시문).
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- 온실효과의 선택적 흡수 원리기본기출 1
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온실기체는 파장이 짧은 자외선 및 가시광선은 통과시키고 지구가 방출하는 파장이 긴 적외선은 흡수하여 기온을 상승시킨다((나) 제시문).
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- 이온형 질소(NH4+, NO3-)와 대기 중 N2의 이용 가능성 차이기본기출 1
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대기 중 질소()는 삼중 결합으로 매우 안정해 대부분의 생명체가 직접 이용할 수 없지만, 질산 암모늄은 산화수가 다른 두 형태의 무기 질소 이온(, N 산화수 ; , N 산화수 )을 모두 포함하여 식물이 뿌리로 바로 흡수할 수 있는 '고정된' 질소를 공급한다.
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- 지구 복사 에너지 균형과 상쇄 효과기본기출 1
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오존처럼 자외선(들어오는 에너지)과 적외선(나가는 에너지)을 동시에 흡수하는 기체는 두 효과가 서로 상쇄되거나 오히려 냉각 효과를 낼 수 있어, 오존층 파괴가 곧바로 온실효과 완화로 이어진다고 단순히 말할 수 없다.
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- 지표면과 성층권의 자외선 세기 차이기본기출 1
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C-Cl 결합을 끊을 만큼 에너지가 큰(파장이 짧은) 자외선은 성층권의 오존층 등 대기 성분에 이미 흡수되어 지표면까지는 거의 도달하지 않으므로 지표면에서는 반응 1이 거의 일어나지 않는다. 반면 성층권은 자외선이 흡수되기 전 단계에 위치하여 세기가 강한 자외선을 그대로 받으므로 반응 1이 활발히 일어난다.
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- 토양 산성화의 누적과 해결 방안기본기출 1
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질산 암모늄 비료의 지속적 사용으로 토양에 가 누적되어 산성화가 진행되며, 산성을 띠지 않는 비료로 교체하거나 석회(생석회·소석회) 같은 염기성 물질로 토양을 중화하고 시비량을 조절해 해결할 수 있다.
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질산 암모늄 비료의 지속적 사용으로 토양에 가 누적되어 산성화가 진행되며, 산성을 띠지 않는 비료로 교체하거나 석회(생석회·소석회) 같은 염기성 물질로 토양을 중화하고 시비량을 조절해 해결할 수 있다.
- 효소의 특성기본기출 1
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효소는 특정 입체 구조의 활성자리가 특정 기질과 열쇠와 자물쇠처럼 상보적으로 맞아 작용하는 기질 특이성을 가지며, 단백질로 이루어져 특정 온도와 pH 범위를 벗어나면 입체 구조가 변성되어 활성을 잃고, 반응 전후 자신은 변하지 않아 반복적으로 사용될 수 있다.
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효소는 특정 입체 구조의 활성자리가 특정 기질과 열쇠와 자물쇠처럼 상보적으로 맞아 작용하는 기질 특이성을 가지며, 단백질로 이루어져 특정 온도와 pH 범위를 벗어나면 입체 구조가 변성되어 활성을 잃고, 반응 전후 자신은 변하지 않아 반복적으로 사용될 수 있다.
- DNA 열변성(단일 나선/2중 나선 농도 역전)기본기출 1
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충분히 높은 온도에서는 이 되어 2중 나선 형성(정반응)이 더 이상 자발적이지 않으며, 오히려 역반응()의 자유에너지가 음수가 되어 역반응이 자발적으로 진행된다. 그 결과 단일 나선의 농도는 증가하고 2중 나선의 농도는 감소한다.
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충분히 높은 온도에서는 이 되어 2중 나선 형성(정반응)이 더 이상 자발적이지 않으며, 오히려 역반응()의 자유에너지가 음수가 되어 역반응이 자발적으로 진행된다. 그 결과 단일 나선의 농도는 증가하고 2중 나선의 농도는 감소한다.
배위 화합물과 착이온
- 배위결합과 리간드 세기고급·탐구기출 1
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금속 이온(전자쌍 받개)이 리간드(전자쌍 주개)로부터 비공유 전자쌍을 받아 배위화합물을 형성하며, 리간드의 결합 세기는 제시문 순서상 로 뒤로 갈수록 커진다. 2022 개정 교육과정 화학 성취기준에는 배위결합·리간드 개념이 포함되어 있지 않은 대학 일반화학 수준 내용이다.
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금속 이온(전자쌍 받개)이 리간드(전자쌍 주개)로부터 비공유 전자쌍을 받아 배위화합물을 형성하며, 리간드의 결합 세기는 제시문 순서상 로 뒤로 갈수록 커진다. 2022 개정 교육과정 화학 성취기준에는 배위결합·리간드 개념이 포함되어 있지 않은 대학 일반화학 수준 내용이다.
- 착이온 형성에 의한 난용성 침전의 용해(정성적 평형 이동)심화기출 1
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평형에서 강한 리간드 가 와 매우 안정한 착이온 를 형성하면 평형이 오른쪽으로 이동해 난용성 가 녹는다. 실제 공정에서는 공기()를 불어넣어 생성되는 를 추가로 산화·제거함으로써 침출을 완결하는데, 이 부분은 대학 수준이라 여기서는 다루지 않는다.
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평형에서 강한 리간드 가 와 매우 안정한 착이온 를 형성하면 평형이 오른쪽으로 이동해 난용성 가 녹는다. 실제 공정에서는 공기()를 불어넣어 생성되는 를 추가로 산화·제거함으로써 침출을 완결하는데, 이 부분은 대학 수준이라 여기서는 다루지 않는다.
14실험·자료 해석과 확장 모형
측정·그래프·모형의 가정
- 2차원 카드 배열에서 드러나는 행/열 규칙성과 예외 처리확장기출 1
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원자 질량 순으로 나열했을 때 반지름이 급증하는 지점(3번째 원소, 이후 6개 원소마다)마다 새로운 줄을 시작하도록 카드를 2차원으로 배열하면, 같은 열에서는 질량이 증가함에 따라 반지름이 감소하고 같은 행에서는 질량이 증가함에 따라 반지름이 증가하는 규칙성이 나타난다. 다만 질량이 39인 원소(G, 반지름 116)와 40인 원소(N, 반지름 123)는 반지름이 오히려 증가하는 예외를 보이는데, 두 원소의 배열 순서를 서로 바꾸면 관련된 행과 열의 증감 경향이 더욱 규칙적으로 성립한다.
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원자 질량 순으로 나열했을 때 반지름이 급증하는 지점(3번째 원소, 이후 6개 원소마다)마다 새로운 줄을 시작하도록 카드를 2차원으로 배열하면, 같은 열에서는 질량이 증가함에 따라 반지름이 감소하고 같은 행에서는 질량이 증가함에 따라 반지름이 증가하는 규칙성이 나타난다. 다만 질량이 39인 원소(G, 반지름 116)와 40인 원소(N, 반지름 123)는 반지름이 오히려 증가하는 예외를 보이는데, 두 원소의 배열 순서를 서로 바꾸면 관련된 행과 열의 증감 경향이 더욱 규칙적으로 성립한다.
- 근거 없는 인과 주장과 단위 정합성 판별기본기출 1
기출 맥락에서 정리
특정 재질이 산소나 원적외선을 방출한다거나 물속 산소 농도가 체질을 개선한다는 주장은 검증된 인과 관계가 없는 유사과학적 진술이며, '고에너지'와 '저칼로리'는 같은 에너지 개념을 다르게 표현한 것이므로 동시에 성립할 수 없다.
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문항의 제시 조건에 따른 원자료입니다. 일반 원리는 위 설명을 우선 확인하세요.
특정 재질이 산소나 원적외선을 방출한다거나 물속 산소 농도가 체질을 개선한다는 주장은 검증된 인과 관계가 없는 유사과학적 진술이며, '고에너지'와 '저칼로리'는 같은 에너지 개념을 다르게 표현한 것이므로 동시에 성립할 수 없다.
- 두 그래프의 개형 비교기본기출 1
기출 맥락에서 정리
같은 좌표평면에 그릴 때 [H2O2] 곡선은 A에서 시작해 우하향하며 완만해지는 지수 감소 곡선이고, [I-] 직선은 [H2O2]보다 훨씬 낮은 위치에서 일정한 높이를 유지하는 수평선으로, 서로 뚜렷이 구분되게 그려야 한다.
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같은 좌표평면에 그릴 때 [H2O2] 곡선은 A에서 시작해 우하향하며 완만해지는 지수 감소 곡선이고, [I-] 직선은 [H2O2]보다 훨씬 낮은 위치에서 일정한 높이를 유지하는 수평선으로, 서로 뚜렷이 구분되게 그려야 한다.
- 등식·부등식을 동시에 만족하는 음이 아닌 정수해 개수 세기기본기출 1
기출 맥락에서 정리
총 개수를 고정하는 등식(x+y+z=8)과 두 부등식(질량 합 ≤38, 쌍극자 모멘트 합 ≥39)을 동시에 만족하는 (x, y, z)를 구하려면, 등식으로 변수 하나(z)를 소거해 두 부등식을 x, y만의 관계식으로 바꾸고, y값을 하나씩 대입하며 x의 범위(정수)를 구해 개수를 합산하는 case-work가 필요하다.
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총 개수를 고정하는 등식(x+y+z=8)과 두 부등식(질량 합 ≤38, 쌍극자 모멘트 합 ≥39)을 동시에 만족하는 (x, y, z)를 구하려면, 등식으로 변수 하나(z)를 소거해 두 부등식을 x, y만의 관계식으로 바꾸고, y값을 하나씩 대입하며 x의 범위(정수)를 구해 개수를 합산하는 case-work가 필요하다.
- 방법 2의 완전 밀폐(파라핀 오일)에 의한 조성 고정기본기출 1
기출 맥락에서 정리
비투과성 파라핀 오일이 방울을 덮으면 물의 증발도, 외부 성분의 유입도 모두 차단되어 방울의 조성이 초기 상태 그대로 고정된다.
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비투과성 파라핀 오일이 방울을 덮으면 물의 증발도, 외부 성분의 유입도 모두 차단되어 방울의 조성이 초기 상태 그대로 고정된다.
- 연속 모형과 이산 모형기본기출 1
기출 맥락에서 정리
연속량으로 다루면 총량 30에서 평형량은 , 이지만, 정수 반올림을 적용한 놀이는 에서 두 이동량이 각각 3으로 같아져 멈춘다.
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연속량으로 다루면 총량 30에서 평형량은 , 이지만, 정수 반올림을 적용한 놀이는 에서 두 이동량이 각각 3으로 같아져 멈춘다.
- 열중량 분석(TGA) 그래프 해석기본기출 1
원리 보완 · 연결 기출 포함
기출 적용 설명: 열중량 분석은 온도 또는 시간에 따른 시료 질량 변화를 측정한다. 외부 기체가 반응에 참여하는 열린 계에서는 시료의 질량 감소량이 기체 유출 질량에서 기체 유입 질량을 뺀 값이므로, 항상 발생 기체 전체의 질량과 같지는 않다. 이 문항의 420°C 구간(40→32 g)에서는 Li2O2 분해로 나간 O2가 8 g이다. 800°C 구간(32→18 g)에서는 외부 O2가 들어와 C와 반응하므로 14 g 감소는 소실된 탄소의 질량이며 발생 CO2 전체의 질량이 아니다.
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열중량 분석은 온도 또는 시간에 따른 시료 질량 변화를 측정한다. 외부 기체가 반응에 참여하는 열린 계에서는 시료의 질량 감소량이 기체 유출 질량에서 기체 유입 질량을 뺀 값이므로, 항상 발생 기체 전체의 질량과 같지는 않다. 이 문항의 420°C 구간(40→32 g)에서는 Li2O2 분해로 나간 O2가 8 g이다. 800°C 구간(32→18 g)에서는 외부 O2가 들어와 C와 반응하므로 14 g 감소는 소실된 탄소의 질량이며 발생 CO2 전체의 질량이 아니다.
- 인력, 반발 항으로 이루어진 에너지 함수의 최솟값을 미분으로 구하고 조건부 최적화하기확장기출 1
기출 맥락에서 정리
E(d)=-α/d+β/d²를 d로 미분해 0이 되는 지점(dE/dd=α/d²-2β/d³=0)에서 안정한 결합 거리 d₄=2β/α와 그때의 최소 에너지 E₄=-α²/(4β)를 구한다. β=αd₄/2로 바꿔 쓰면 E₄=-α/(2d₄)가 되어 조건 E₄≥-1이 α≤2d₄로 바뀌고, α+β=α(1+d₄/2)가 α에 대해 증가함수이므로 α=2d₄일 때 최대이며 이 값은 2d₄+d₄²이 되어, 1≤d₄≤2에서 증가함수인 이 식은 d₄=2에서 최댓값 8을 가진다.
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E(d)=-α/d+β/d²를 d로 미분해 0이 되는 지점(dE/dd=α/d²-2β/d³=0)에서 안정한 결합 거리 d₄=2β/α와 그때의 최소 에너지 E₄=-α²/(4β)를 구한다. β=αd₄/2로 바꿔 쓰면 E₄=-α/(2d₄)가 되어 조건 E₄≥-1이 α≤2d₄로 바뀌고, α+β=α(1+d₄/2)가 α에 대해 증가함수이므로 α=2d₄일 때 최대이며 이 값은 2d₄+d₄²이 되어, 1≤d₄≤2에서 증가함수인 이 식은 d₄=2에서 최댓값 8을 가진다.
- 정렬(분류) 기준 변인의 선정기본기출 1
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원자 반지름을 기준으로 오름차순 정렬하면 원자 질량 값이 뒤섞여 나타나 어떤 규칙성도 관찰되지 않는다. 반면 원자 질량을 기준으로 오름차순 정렬하면 원자 반지름이 감소하다가 특정 원소에서 급증한 뒤 다시 감소하는 패턴이 반복적으로 나타난다. 따라서 20개 원소를 분류하는 기준은 원자 반지름이 아니라 원자 질량이어야 한다.
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원자 반지름을 기준으로 오름차순 정렬하면 원자 질량 값이 뒤섞여 나타나 어떤 규칙성도 관찰되지 않는다. 반면 원자 질량을 기준으로 오름차순 정렬하면 원자 반지름이 감소하다가 특정 원소에서 급증한 뒤 다시 감소하는 패턴이 반복적으로 나타난다. 따라서 20개 원소를 분류하는 기준은 원자 반지름이 아니라 원자 질량이어야 한다.
- 제시된 자료와의 부합 여부로 가설의 타당성을 판단하는 논리기본기출 1
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가설1(모든 색소가 처음부터 공존하다가 가려짐이 사라짐), 가설2(A 하나가 구조 전환되어 다른 색을 냄), 가설3(A가 사라진 뒤 B, C가 모두 새로 생성됨)은 각각 (C와 A의 선재적 공존), (B의 후천적 생성), (세 물질의 구조적 상이성)와 대조했을 때 노란색과 빨간색 변화 모두에 대해 동시에 성립하지 않으므로 어느 것도 완전히 타당하지 않다.
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가설1(모든 색소가 처음부터 공존하다가 가려짐이 사라짐), 가설2(A 하나가 구조 전환되어 다른 색을 냄), 가설3(A가 사라진 뒤 B, C가 모두 새로 생성됨)은 각각 (C와 A의 선재적 공존), (B의 후천적 생성), (세 물질의 구조적 상이성)와 대조했을 때 노란색과 빨간색 변화 모두에 대해 동시에 성립하지 않으므로 어느 것도 완전히 타당하지 않다.
- 초기 조건 가정 오차가 연대 추정에 미치는 영향기본기출 1
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실제 초기 X 비율이 알려진 값보다 낮았던 시료는 정상적인 붕괴만으로 설명되는 경우보다 남은 비율이 더 낮게 측정되므로, 반감기 횟수가 과대평가되어 추정 연대가 실제보다 더 오래된 것으로 계산된다.
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실제 초기 X 비율이 알려진 값보다 낮았던 시료는 정상적인 붕괴만으로 설명되는 경우보다 남은 비율이 더 낮게 측정되므로, 반감기 횟수가 과대평가되어 추정 연대가 실제보다 더 오래된 것으로 계산된다.
- 최대 배위수 제한과 규산염 사면체 유사 구조의 한계 · 2차원 가상 모형 (화-3)확장기출 1
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문항에서 정의한 2차원 가상 모형 (화-3)에 한정한 설명입니다. 실제 원자의 규칙으로 일반화하지 않습니다. 이 세계에서 공유 결합으로 안정해지는 원자(마, 바, 사) 중 가장 많은 이웃과 결합할 수 있는 것은 '마'이며 그 한계는 3개다(결합 차수의 합이 6-원자가 전자 수이므로, 비공유 전자쌍 0개인 원자가 전자 3개짜리 '마'가 최댓값). 원자가 전자가 1~2개인 '다', '라'는 애초에 이온화로만 안정해지므로 공유 결합의 중심이 될 수 없다. 따라서 규소가 산소 4개와 결합하는 정사면체(배위수 4) 구조를 그대로 재현할 원자는 이 세계에 없고, 최대 배위수 3에 맞춘 변형된 골격만 가능하다.
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이 세계에서 공유 결합으로 안정해지는 원자(마, 바, 사) 중 가장 많은 이웃과 결합할 수 있는 것은 '마'이며 그 한계는 3개다(결합 차수의 합이 6-원자가 전자 수이므로, 비공유 전자쌍 0개인 원자가 전자 3개짜리 '마'가 최댓값). 원자가 전자가 1~2개인 '다', '라'는 애초에 이온화로만 안정해지므로 공유 결합의 중심이 될 수 없다. 따라서 규소가 산소 4개와 결합하는 정사면체(배위수 4) 구조를 그대로 재현할 원자는 이 세계에 없고, 최대 배위수 3에 맞춘 변형된 골격만 가능하다.
- 확률밀도함수확장기출 1
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연속확률변수의 확률밀도함수는 , 을 만족하고, 속도가 구간 에 있을 확률은 이다.
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융합 맥락과 탐구 판단
- 과학기술의 양면성과 지속가능한 발전 방향기본기출 1
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화학기술은 대량살상무기, 원전 사고, 산업 폐기물 같은 부작용도 함께 낳았으므로, 앞으로는 녹색화학·신재생에너지·자원 재순환 등을 통해 인간의 건강과 풍요, 환경 보존을 함께 실현하는 방향으로 나아가야 한다.
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- 색소 분자 A와 C의 공존 관계기본기출 1
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제시문에 따르면 색소 분자 C가 흡수한 빛의 에너지는 색소 분자 A에 전달되어 광합성에 이용된다. 이는 C가 A와 상호작용하는 별개의 물질로서, A가 사라지기 이전인 봄, 여름철부터 이미 A와 함께 존재하고 있음을 뜻한다.
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- 색소 분자 B의 후천적 생성 조건기본기출 1
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색소 분자 B는 처음부터 있던 물질이 아니라, 가을에 세포액의 당 농도가 높아지고 충분한 빛이 공급될 때 비로소 만들어지는 물질이다. 날씨가 건조할수록 세포액의 당 농도가 높아지므로 B의 양이 늘어난다.
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- 화학 반응과 인류 문명의 발달기본기출 1
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연소(화석연료), 철의 제련, 광합성과 질소 화합물 흡수, 핵산·단백질 합성 등 제시문에 담긴 화학 반응들이 에너지·재료·식량·생명 유지의 기반이 되어 인류 문명을 지탱해 왔다.
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연소(화석연료), 철의 제련, 광합성과 질소 화합물 흡수, 핵산·단백질 합성 등 제시문에 담긴 화학 반응들이 에너지·재료·식량·생명 유지의 기반이 되어 인류 문명을 지탱해 왔다.