완자 고등 화학 1 답지 (2019)

I Ⅰ. 화학의 첫걸음 1 01 화학과 우리 생활 화학과 우리 생활 이 개량되고 있다. 5 ⑴ 화석 연료는 연소 과정에서 많은 에너지를 방출하여 가 정에서 난방과 조리 등의 연료로 이용된다. ⑵ 시멘트, 콘크리트, 철, 알루미늄, 구리 등의 건축 재료를 얻는 데 화학적 방법이 이용되고 있고, 화학의 발달과 함께 점차 성능 ⑶ 철은 철광석과 코크스를 함께 용광로에 넣고 가열하여 철광석 속의 산화 철(Ⅲ)을 철( )로 환원시켜 얻는다. 알루미늄은 보크 사이트를 가열하여 액체 상태로 녹인 후 전기 분해하여 얻는다. Fe 6 (가) 페니실린은 플레밍이 푸른 곰팡이에서 발견한 최초의 항생제이고 제 차 세계대전 중에 상용화되면서 수많은 환자의 (나) 아스피린은 호프만이 버드나무 껍질에서 분리한 살리실산으 로 합성한 최초의 합성 의약품이다. 15 쪽 목숨을 구했다. 2 1 화학 비료 2 비닐 3 합성 섬유 4 합성염료 5 화 석 연료 6 건축 재료 7 합성 의약품 1 암모니아 2 ⑴ × ㉢ ⑶ ㉠ 4 ② 5 ⑴  ⑵  ⑶ ⑶  ⑷  ⑸  3 ⑴ ㉡ ⑵ 6 (가) 페니실린 ⑵ × (나) 아스피린 × 1 하버에 의해 공기 중의 질소와 수소를 반응시켜 암모니아를 대량 합성하는 제조 공정이 개발되었으며, 암모니아를 원료로 화 학 비료를 대량 생산하게 되면서 식량 부족 문제가 해결되었다. 2 ⑴ 천연 섬유는 흡습성과 촉감이 좋지만 질기지 않아서 쉽 게 닳고, 생산 과정에 시간과 노력이 많이 들어서 값이 비싸고 대 량 생산이 어렵다. ⑵ 천연 섬유와 합성 섬유를 함께 이용하여 다양한 섬유로 만든 의류를 입을 수 있게 되었다. ⑶ 나일론은 최초로 개발된 합성 섬유이며, 매우 질기고 유연하 며 신축성이 좋다. ⑷ 폴리에스터는 가장 널리 사용되는 합성 섬유로, 탄성과 신축 성이 좋아서 구겨지지 않으며 흡습성이 없고 빨리 마른다. ⑸ 천연염료는 구하기 어렵고 귀했지만 합성염료가 개발되면서 20 쪽 1 탄소 화합물 2 3 탄화수소 4 하이드록시기( ) 5 카복실기( 8 아세트산( 4 ) 6 메테인( -COOH ) CH4 ) 7 에탄올( -OH ) C2H5OH CH3COOH ⑵  ⑶  2 ⑴  ⑵  ⑶ 1 ⑴ ⑷  3 (가), (다), (라) 4 ⑴ 아세트산 ⑵ 폼알데하이드 ⑶ 메테인 ⑷ 아세톤 ⑸ 에탄올 × × 1 ⑴ 탄소 화합물은 탄소( C ( , ), 할로젠( ), 황( , ) 원자가 수소( ), 산소( ), 질소 , ) 등의 원자와 결합하여 만들어 H O N 진 화합물이다. S F Cl Br I ⑵ 탄소 화합물 중 탄소( ) 원자와 수소( ) 원자로만 이루어진 탄화수소는 완전 연소되었을 때 이산화 탄소와 물만 생성된다. H C ⑶ 단백질, 지방, 탄수화물은 생명 유지에 중요한 역할을 하는 누구나 원하는 색깔의 의류를 입을 수 있게 되었다. 탄소 화합물이다. 3 ⑴ 나일론은 매우 질기고 유연하며 신축성이 좋아서 스타 킹, 운동복, 밧줄, 그물 등에 다양하게 이용된다. ⑵ 폴리에스터는 탄성과 신축성이 좋아서 구겨지지 않으며 흡습 성이 없고 빨리 마르므로 양복, 와이셔츠 등에 이용된다. ⑶ 폴리아크릴은 보온성이 있고 열에 강해 안전복, 소방복 등에 이용된다. 4 콘크리트는 모래와 자갈 등에 시멘트를 섞고 물로 반죽한 건 축 재료이다. 콘크리트에 철근을 넣어 강도를 높인 철근 콘크리 2 (가)는 정사면체 중심에 탄소( C 자에 정사면체의 꼭짓점 위치에 있는 수소( 1 H )이다. 하여 안정한 구조를 이루고 있는 메테인( ) 원자 ) 원자 4 개가 있고, 이 원 C 개가 결합 (나)는 에테인( )에 원자 개 대신 하이드록시기( CH4 ) 개가 결합한 구조를 이루고 있는 에탄올( C2H6 H 1 )이다. -OH ⑴, ⑵ (가)의 메테인은 분자식과 시성식이 1 의 에탄올은 분자식이 이고, 시성식이 CH4 C2H5OH 로 같지만, (나) 이다. ⑶ (가)의 메테인은 C2H6O 와 로만 이루어져 있으므로 탄화수소이지 C2H5OH C 만, (나)의 에탄올은 와 H 이외에도 를 포함하고 있으므로 탄 트는 주택, 건물, 도로 건설에 이용되고 있다. 화수소가 아니다. 에탄올은 탄소 화합물인 알코올의 한 종류이다. H O C I. 화학의 첫걸음 1 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 1 18. 3. 22. 오전 10:49 ⑷ (가)의 메테인과 (나)의 에탄올은 연소할 때 많은 에너지를 방 ⑴ 암모니아는 공기 중의 질소와 수소를 반응시켜 합성 출하므로 연료로 이용된다. -31 한다. ⑶ 메테인( )은 액화 천연가스의 주성분으로 연소 시 많은 에 2 -1,2 문제 분석 3 (가)의 페트병은 플라스틱으로 만들어졌고, (나)의 유리의 원 료는 모래에 포함된 이산화 규소( )이며, (다)의 수건은 섬유 로 만들어졌다. 또, (라)의 빵은 탄수화물이 주성분이다. 플라스 SiO2 틱, 섬유, 탄수화물은 모두 탄소 화합물이지만, 이산화 규소 )는 탄소 화합물이 아니다. 따라서 (나)의 유리에는 탄소 화 ( SiO2 합물이 포함되어 있지 않다. 4 ⑴ 식초는 아세트산( % 수용액으 CH3COOH 로, 식초에서 신맛이 나는 까닭은 아세트산이 물에 녹아 산성을 )의 % 2 ￣5 나타내기 때문이다. ⑵ 폼알데하이드( )는 자극적인 냄새가 나는 물질이며 플 라스틱이나 가구용 접착제의 원료로 이용된다. HCHO 너지를 방출하므로 연료로 이용된다. CH4 ⑷ 아세톤( )은 특유의 냄새가 나고 물에 잘 녹으며 여러 가지 탄소 화합물을 잘 녹이는 성질이 있어서 용매로 이용 CH3COCH3 되는 물질이며 매니큐어를 지우는 데에도 이용된다. ⑸ 에탄올( )은 술의 성분으로 예로부터 과일과 곡물에 있는 녹말이나 당을 발효시켜 얻었다. C2H5OH 21 쪽 1 2 1 ㉠ 암모니아, ㉡ 철, ㉢ 나일론 2 식량 문제: (가), 의류 문제: (다), 주거 문제: (나) 3 ⑴ ⑵  ⑶  ⑷  ⑸  ⑹ ⑺ 1 (가) 에탄올 (나) 메테인 (다) 아세트산 2 탄화수소: (나), 알코올: (가), 카복실산: (다) 3 이산화 탄소( × × × ), 물( ) 4 ⑴  ⑵  ⑶ ⑷  ⑸ CO2 ⑹ H2O ⑺  × × × 1 -1,2 문제 분석 암모니아 (가) 하버는 ㉠ 를 대량으로 합성하는 제조 공정을 고안하여 화학 비료를 대량 생산할 수 있게 되었다.     ➞ 농업 생산량의 증대로 식량 문제 해결  (나) 철광석을 제련하여 ㉡ 을 만드는 기술이 개발 되었다. 철     ➞ 대규모 주거 공간의 건축이 가능해져 주거 문제 해결  (다) 캐러더스는 최초의 합성 섬유인 ㉢ 을 개발하였 고, 이후 다양한 합성 섬유가 개발되었다.     ➞ 천연 섬유의 단점을 보완하여 의류 문제 해결 ⑵ 철에 크로뮴을 섞어 만든 합금인 스테인리스강은 철보다 더 단단하고 녹이 슬지 않는다. 는 합성 섬유이다. ⑶ 나일론은 질기고 신축성이 좋아 스타킹, 운동복 등에 이용하 ⑷ 철근 콘크리트는 콘크리트 속에 철근(철)을 넣어 강도를 높인 건축 재료로, 대규모 건축물에 이용한다. ⑸ 화학 비료의 개발로 농업 생산량이 크게 증대하여 식량 부족 문제가 해결되었다. 문제 해결에 기여하였다. ⑹ (나)는 주거 문제 해결에 기여하였고, 합성염료의 개발은 의류 ⑺ 합성 섬유는 대량 생산이 쉬워 값이 싸다. 대량 생산이 어려 워 값이 비싼 것은 천연 섬유이다. )에   에테인( 개  대신    원자  C 2H6 개가 결합   H 1 한 구조를 이룬다.  -OH 1 정사면체의 중심에  개 있고,   원자가   원자   원자에  C 1 개가 결합하여 안정 C H 4 한 구조를 이룬다. 메테인(  원자  )의  개 대신 가  CH4 에  H 1 결합한 구조이다. -COOH H C H H H O H C H (가) 에탄올 H C H H H (나) 메테인 H H C H O C H O (다) 아세트산 (가)는 알코올의 한 종류인 에탄올( )이고, (나)는 탄화수 소의 한 종류인 메테인( )이며, (다)는 카복실산의 한 종류인 C2H5OH 아세트산( CH4 )이다. CH3COOH (가)와 (다)는 -32 C 구성되어 있으므로 완전 연소되면 이산화 탄소( H O 로 구성되어 있고, (나)는 , , C )와 물( , 만 생성된다. CO2 로 H ) H2O -42 ⑴, ⑵ (가)의 에탄올은 살균, 소독 작용을 하므로 소독 용 알코올의 원료로 이용되고, (나)의 메테인은 연소할 때 많은 에너지를 방출하므로 가정용 연료인 액화 천연가스( )나 시 내버스의 연료인 압축 천연가스( )로 이용된다. LNG ⑶ (가)의 에탄올과 (다)의 아세트산은 모두 물에 잘 녹지만 (나) CNG 의 메테인은 물에 잘 녹지 않는다. ⑷ (다)의 아세트산은 일반적으로 에탄올을 발효시켜 얻는다. ⑸ (다)의 아세트산은 시성식이 ⑹ (다)의 아세트산은 물에 녹으면 수소 이온을 내놓아 산성을 나 CH3COOH , 분자식이 C2H4O2 이다. 나일론 타내지만, (가)의 에탄올은 물에 녹아도 이온을 내놓지 않는다. ⑺ 실온에서 액체 상태로 존재하는 물질은 (가)의 에탄올과 (다)의 아세트산이다. (나)의 메테인은 실온에서 기체 상태로 존재한다. 2 정답친해 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 2 18. 3. 22. 오전 10:49 22 쪽~24 쪽 ㄷ. 시멘트나 콘크리트와 같은 건축 재료는 화학의 발달과 함께 점차 성능이 개량되고 새로운 소재가 개발되고 있다. 01 ⑤ 02 해설 참조 03 ② 04 ② 05 ⑤ 06 ⑤ 07 ⑤ 08 ① 09 ㄴ, ㄹ, ㅁ 10 해설 참조 11 ⑤ 12 ④ 13 ④ 14 ① 15 ③ 16 ④ 01 ㄱ, ㄴ. 공기 중의 질소와 수소를 반응시켜 암모니아를 대 량으로 합성하는 방법을 고안한 것은 하버이다. ㄷ. 암모니아를 이용하여 화학 비료를 대량 생산할 수 있게 되어 인류의 식량 부족 문제를 해결할 수 있었다. 02 료가 대량 생산되고 농산물의 생산량이 증가했다. 또, 살충제와 제초제가 하버가 암모니아를 합성하는 방법을 고안하면서 화학 비 개발되어 잡초와 해충으로부터 농작물을 보호할 수 있게 되면서 농산물의 질이 향상되고 생산량도 크게 증대되어 인류의 식량 문제를 해결할 수 있 게 되었다. 채점 기준 용어를 모두 언급하여 식량 문제 해결에 기여한 화학의 역할을 옳게 서술한 경우 가지만 언급하여 식량 문제 해결에 기여한 화학의 역할을 옳 용어를 게 서술한 경우 1 배점 100 % 50 % 03 (가) 현재 인류가 가장 많이 사용하는 금속은 철이며 자연 에서 산화물인 철광석( )의 형태로 존재하므로 제련 과정을 거쳐 얻는다. Fe2O3 06 ㄱ, ㄴ. 플라스틱은 원유에서 분리한 나프타를 원료로 합성 하는 고분자 탄소 화합물이다. ㄷ. 플라스틱은 가전제품과 생활용품, 건축 자재 등 다양한 용도 로 일상생활에서 폭넓게 이용되고 있다. 07 ①은 건강 문제의 해결, ②는 식량 문제 해결, ③은 의류 문 제 해결, ④는 주거 문제 해결에 기여한 긍정적 사례이다.  바로알기  ⑤ 일회용품의 사용 증가로 환경이 오염되고 자원이 낭비되는 것은 부정적 사례이다. 08 ②, ③ 탄소( C 의 다른 원자와 공유 결합을 하는데, 다른 탄소( ) 원자는 원자가 전자가 개이므로 최대 개 4 ) 원자뿐만 아 4 니라 수소( ), 산소( ), 질소( ), 황( ) 등의 원자와도 결합하여 C 다양한 탄소 화합물이 만들어진다. N H O S ④, ⑤ 탄소 원자끼리는 단일 결합뿐만 아니라 중 결합, 중 결 합을 형성할 수 있고, 결합하는 방식에 따라 사슬 모양과 고리 모 3 2 양의 구조를 만들 수 있다.  바로알기  ① 탄소 화합물은 탄소 원자가 기본 골격을 이루면서 다양한 길이와 구조의 화합물을 만든다. 09 탄소 화합물은 탄소( C ( ), 황( ), 할로젠 등의 원자와 결합하여 만들어진 화합물이다. H O ) 원자가 수소( ), 산소( ), 질소 (나) 알루미늄은 자연에서 산화물인 보크사이트( · )로 N S 따라서 프로페인( ), 카페인( ), 포도당( ) 존재하므로 가열하여 액체 상태로 녹인 후 전기 분해하여 얻는다. Al2O3 2H2O 은 탄소 화합물이고, 물( C3H8 C8H10N4O2 ), 암모니아( C6H12O6 ), 염화 나트륨 04 ② 최초의 합성 섬유는 캐러더스가 합성한 나일론이다.  바로알기  ① 합성 섬유는 대량 생산이 쉬워 값이 싸다. ③ 자연에서 얻을 수 있는 재료로 만든 섬유는 천연 섬유이다. ( )은 탄소 화합물이 아니다. H2O NH3 NaCl 10 모두 탄소 화합물이고, 아스피린이나 백신, 항생제, 항암제 등 질병을 치료 우리가 섭취하는 식품 속의 단백질, 지방, 탄수화물 등이 합성 섬유는 화석 연료(원유)를 원료로 하여 화학적으로 합성하 하고 인간의 고통을 덜어주는 의약품도 대부분 탄소 화합물이다. 따라서 탄 ④ 양모와 비슷하게 보온성이 있는 합성 섬유는 폴리아크릴이 채점 기준 고, 가장 널리 사용되는 합성 섬유는 폴리에스터이다. ⑤ 폴리에스터는 흡습성이 없고 빨리 마르는 섬유이다. 신축성 과 흡습성이 좋아서 스타킹과 운동복의 재료로 이용하는 섬유는 소 화합물은 우리의 수명 연장과 생명 유지에 중요한 역할을 한다. 용어를 모두 언급하여 인류의 수명 연장과 생명 유지를 위한 탄소 화 합물의 역할을 옳게 서술한 경우 가지만 언급하여 인류의 수명 연장과 생명 유지를 위한 탄소 용어를 화합물의 역할을 옳게 서술한 경우 1 배점 100 % 50 % 여 만든다. 나일론이다. 05 ㄱ. 자연 상태의 석회석을 잘게 부숴 가열하고 점토를 섞어 서 만드는 건축 재료는 시멘트이다. 11 ㄱ, ㄴ. 탄소 원자는 원자가 전자가 른 원자와 공유 결합을 형성하므로 다양한 탄소 화합물이 만들어 4 개여서 최대 개의 다 4 ㄴ. 모래와 자갈 등에 시멘트를 섞고 물로 반죽하여 사용하는 건 질 수 있다. 축 재료는 콘크리트이며, 콘크리트 속에 철근을 넣어 강도를 높 ㄷ. 탄소는 다른 탄소 원자와 단일, 중, 중 결합을 형성할 수 인 철근 콘크리트가 개발되어 주택, 건물, 도로 등의 건설 공사에 있고, 사슬 모양과 고리 모양 등 다양한 길이와 구조의 화합물을 2 3 이용되고 있다. 생성할 수 있으므로 탄소 화합물의 종류는 매우 다양하다. 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 3 18. 3. 19. 오후 4:17 I. 화학의 첫걸음 3 모범답안모범답안12 문제 분석 모두 탄화수소이며,   원자의 수가  개씩 증가한다. H C H H H (가) 메테인 H C H C H H C H H (나) 에테인 1 H H H C C H H H H C H (다) 프로페인 H C H H C H C H C H H  바로알기  ④ 아세톤( )은 가운데 원자에 산소( ) 원자가 중 결합을 이루고 있고, 양쪽 CH3COCH3 C 원자는 수소( O ) 원자 개와 단일 결합을 이루고 있다. H H 2 H C H 3 ㄴ. 탄화수소는 탄소( ) 원자와 수소( ) 원자로만 이루어져 있으 므로 완전 연소하면 이산화 탄소( C H )와 물( )이 생성된다. ㄷ. (가) (다)는 모두 연소할 때 에너지를 많이 방출하므로 연료 H2O CO2 ❶ 암모니아 ❷ 나일론 ❸ 폴리에스터 ❹ 폴리아크릴 ❺ 화석 연료 ❻ 건축 재료 ❼ 합성 의약품 ❽ ❾ 탄 화수소 ❿ ⓫ 알코올 ⓬ 액체 ⓭ 카복실산 ⓮ 산성 4 25 쪽 (다)는 모두 물에 잘 녹지 않는다. LNG 로 이용된다. ∼  바로알기  ㄱ. (가) ∼ 13 그림의 탄소 화합물은 탄소( C 수소인 에테인( ) 원자 )에서 수소( ) 원자 개로 이루어진 탄화 개 대신 하이드록시기 2 ( ) H 개가 결합한 구조를 이루므로 에탄올( C2H6 1 ) C 2H5OH ㄴ. 에탄올은 실온에서 액체 상태로 존재하지만 휘발성이 강하 -OH 이다. 1 며, 불이 잘 붙는다. ㄷ. 에탄올은 단백질을 응고시켜 살균·소독 작용을 하므로 소독 26 쪽~27 쪽 01 ④ 02 ⑤ 03 ㄱ, ㄴ, ㄷ 04 ② 05 ③ 06 ③ 07 ④ 08 ④ 09 ① 10 해설 참조 11 해설 참조 12 해설 참조 용 알코올의 원료로 사용한다.  바로알기  ㄱ. 에탄올은 물에 잘 녹지만, 물에 녹아도 를 01 ㉠은 질소, ㉡은 수소이다. ㄴ. 암모니아는 공기 중의 질소를 수소와 반응시켜 합성하는데 내놓지 않는다. -OH 수소는 물( )에도 포함된 원소이다. 14 (가) 액화 천연가스( ( CH4 (나) 술의 원료는 에탄올( )이다. LNG 을 발효시켜 얻었다. C2H5OH ㄷ. 하버가 개발한 암모니아 합성 방법으로 인해 화학 비료의 대 H2O )의 주성분인 물질은 메테인 량 생산이 가능해져 농업 생산량이 증대되었다. )이며, 예로부터 과일과 곡물 작고 매우 안정한 물질이어서 식물이 자연에서 직접 사용하기 어 N2 78  바로알기  ㄱ. 공기 중의 %를 차지하는 질소( )는 반응성이 렵다. (다) 여러 탄소 화합물을 잘 녹여 용매로 이용되며, 매니큐어를 지우는 데에도 이용되는 물질은 아세톤( )이다. CH3COCH3 15 ③은 아세트산의 분자 모형이다. 아세트산은 카복실산의 하나이고, 신맛이 나며 식초의 원료이다.  바로알기  ① 메테인, ② 메탄올, ④ 폼알데하이드, ⑤ 아세톤 )은 연소할 때 많은 에너지를 방출하므로 의 분자 모형이다. 16 ① 메테인( 연료로 이용된다. CH4 ② 에탄올( ③ 아세트산( C2H5OH 02 ⑤ 최근에는 다양한 기능성 섬유가 개발되어 기능성 의류 를 입을 수 있게 되었다.  바로알기  ① ④ 최초의 합성 섬유는 나일론이다. ③은 천연 섬유의 특징이다. ∼ 03 ㄱ, ㄷ. 제련 기술의 발달과 건축 재료의 변화로 대규모 주 거 공간의 건축이 쉬워졌다. ㄴ. 화석 연료가 연소할 때 발생하는 열을 이용하여 가정에서는 난방과 조리를 하여 인류의 주거 생활이 크게 발전하였다. )은 물에 잘 녹는 물질이다. )은 어는점이 약 이므로 04 ㄷ. 아스피린이나 페니실린과 같은 합성 의약품의 개발로 인간의 수명이 늘어나고 질병의 예방과 치료가 쉬워졌다. CH3COOH 이하의 온도에서 고체 상태로 존재한다. 17 °C 17 °C  바로알기  ㄱ. 아스피린은 버드나무 껍질에서 분리한 살리실산 ⑤ 알코올은 탄화수소의 탄소( ) 원자에 개 이상의 하이드록시 으로 합성한 아세틸 살리실산의 상품명이다. 기( C )가 결합되어 있는 탄소 화합물이다. 메탄올( 1 ) ㄴ. 페니실린은 최초의 항생제이고, 최초의 합성 의약품은 호프 은 분자 내에 하이드록시기가 -OH 개 있다. CH3OH 만이 합성한 아스피린이다. 1 4 정답친해 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 4 18. 3. 19. 오후 4:17 05 ① 메탄올( 산( 어져 있다. CH3COOH ), ② 아세톤( ), ④ 아세트 CH3OH ), ⑤ 폼알데하이드( CH3COCH3 , )는 , 로 이루 (나) 천연 섬유의 단점을 보완하여 질기고, 가벼우며, 값이 싼 합성 섬유가 개발되어 다양한 의류를 입을 수 있게 되었다. HCHO C H O 채점 기준 배점  바로알기  ③ 뷰테인( )은 탄화수소로, 와 로만 이루어 용어를 모두 언급하여 (가)와 (나)에서 화학의 역할을 옳게 서술한 경우 100 % 져 있다. C4H10 C H 06 문제 분석  원자   원자  개와  이루어져 있다. ➞ 분자식:  C H 4 개로  10 C4H10  원자   원자  개와  루어져 있다. ➞ 분자식:  C H 4 개로 이 H C H H H H C C H H H H C H (가) 사슬 모양 H C C 10 C4H10 H H C H H C H H H H H (나) 가지 달린 구조 ㄱ, ㄴ. (가)와 (나)는 같은 수의 탄소와 수소로 이루어진 탄화수 소로, 분자식이 으로 같다.  바로알기  ㄷ. (가)와 (나)는 구조가 달라 다른 물질이다. C4H10 07 (가)는 메테인, (나)는 에탄올, (다)는 아세트산이다. ㄴ. 메테인과 에탄올은 연소할 때 많은 에너지를 방출하므로 연 료로 이용된다. ㄷ. 아세트산은 일반적으로 에탄올을 발효시켜 얻는다.  바로알기  ㄱ. 에탄올과 아세트산은 물에 잘 녹지만, 메테인은 물에 잘 녹지 않는다. 08 (나)는 아세트산( ( )이다. CH 3COOH ), (다)는 폼알데하이드 HCHO ㄴ. 식초는 아세트산의 % % 수용액이다. ㄷ. 폼알데하이드는 새집 증후군의 원인 물질이다. 2 ∼5  바로알기  ㄱ. 메테인이 탄화수소이므로 (가)에 ‘탄화수소인가?’ 는 적합하지 않다. (가)에는 ‘산소 원자가 포함되어 있는가?’, ‘ 중 결합이 포함되어 있는가?’, ‘냄새가 나는 물질인가?’ 등이 적합 2 하다. 09  바로알기  ②, ③ 살균, 소독 작용을 하여 소독용 약품으 로 사용하는 탄소 화합물은 에탄올( )이고, 에탄올은 물 에 잘 녹지만 물에 녹아도 수소 이온( C2H5OH + )을 내놓지 않는다. ④, ⑤ 수용액이 살균제나 방부제로 이용되는 탄소 화합물은 폼알 H 데하이드( )이고, 다른 탄소 화합물을 잘 녹여 용매로 이용 HCHO 되는 탄소 화합물은 에탄올( )이나 아세톤( 이다. C2H5OH ) CH3COCH3 10 어 화학 비료가 대량 생산되고, 이로 인해 농업 생산량이 증가했다. (가) 암모니아를 대량으로 합성하는 제조 공정이 개발되 (가)와 (나) 각각에 해당하는 용어만 이용하여 (가)와 (나) 중 화학의 역할을 옳게 서술한 경우 가지만 50 % 1 11 플라스틱은 합성수지라고도 하며, 나프타를 원료로 합성하 는 고분자 탄소 화합물이다. 가볍고 외부의 힘과 충격에 강하다, 녹슬지 않고 다양한 색깔과 모양을 낼 수 있다, 대량 생산이 가능하여 값이 싸다. 등 1 12 까지 공유 결합을 할 수 있기 때문이다, 탄소 원자끼리 다양한 길이와 구조 개이므로 다른 원자와 최대 탄소의 원자가 전자가 개 4 4 채점 기준 가지 특징을 모두 옳게 서술한 경우 가지 특징만 옳게 서술한 경우 가지 특징만 옳게 서술한 경우 로 결합할 수 있기 때문이다. 채점 기준 가지 까닭을 모두 옳게 서술한 경우 가지 까닭만 옳게 서술한 경우 3 2 2 1 배점 100 % 60 % 30 % 배점 100 % 50 % 29 쪽 1 ③ 2 ⑤ 3 ① 4 ⑤ 1 문제 분석 독일의 과학자 하버가 개발하였다.  세기 초 ㉠암모니아의 대량 합성 방법이 개발되어 화학 비 료의 대량 생산이 가능해졌다. 암모니아는 화학 비료 이외에도 20 약품의 제조나 토양의 산성화 방지 등 여러 분야에 이용되고 산성화된 토양을 염기성인 암모니아로 중화시킨다. 있다.  선택지 분석    ㄱ. 암모니아의 구성 원소는 질소와 수소이다. ㄴ. 암모니아 수용액의 액성은 산성이다. 염기성 ㄷ. ㉠은 인류의 식량 부족 문제를 해결하는 데 기여하였다.  전략적 풀이  ❶ 암모니아의 구성 원소와 특성을 파악한다. ㄱ. 암모니아( )는 공기 중의 질소를 수소와 반응시켜 합성하 므로 암모니아의 구성 원소는 질소와 수소이다. NH3 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 5 18. 3. 19. 오후 4:17 I. 화학의 첫걸음 5 모범답안모범답안모범답안족 문제를 해결하는 데 기여하였다. (가)는 메테인( )이고, (나)는 에테인( )이며, (다)는 프로 ㄴ. 암모니아 수용액의 액성은 염기성이므로 산성화된 토양을 중 화시켜 토양의 산성화를 방지할 수 있다. ❷ 암모니아의 대량 합성이 인류의 문제 해결에 어떤 영향을 미쳤는 지 파악한다. ㄷ. 암모니아의 대량 합성 방법이 개발된 이후 암모니아를 원료 로 한 화학 비료를 대량 생산하게 되어 농업 생산량이 증대되었 다. 따라서 암모니아의 대량 합성 방법의 개발은 인류의 식량 부 2 문제 분석 석유 가스 -42 ~1 C C 증류탑 C C 휘발유(나프타) 30 ~120 C 등유 150 ~280 C 경유 230 ~350 C 중유 300 C 이상 C 찌꺼기 낮다 증류탑의 위로  갈수록 분리되 는 물질의 끓는 점이 낮아진다. ➞ 원유는 끓는 끓는점, 점 차이를 이용 증류탑 하여 분리한다. 온도 가정용 연료 자동차 연료, 화학 제품 원료 항공기 연료 디젤 엔진 차량 연료 배 연료 도로 포장재 높다 원유 가열  선택지 분석    ㄱ. 원유는 탄소 화합물의 혼합물이다. ㄴ. 원유는 성분 물질의 끓는점 차이를 이용하여 분리한다. ㄷ. 일상생활에 필요한 많은 물질이 원유로부터 얻어진다.  전략적 풀이  ❶ 원유가 혼합물임을 알고, 증류탑에서 분리되는 원리 CH4 를 파악한다. ㄱ. 원유는 탄소 화합물의 혼합물로, 원유를 분리하면 다양한 탄 소 화합물을 얻을 수 있다. ㄴ. 원유는 증류탑에서 성분 물질의 끓는점 차이를 이용하여 분 리한다. ❷ 탄소 화합물이 우리 생활에 어떤 영향을 미치고 있는지 파악한다. ㄷ. 원유에서 분리한 다양한 탄소 화합물로 일상생활에 필요한 많은 물질을 만들고 있다. 3 문제 분석 수소 수 탄소 수 수소 수 탄소 수 4 3 2 1 0 =4 1 수소 수 5 탄소 수 가  CH4 이고  분자당 원자 수 이다. C2H6 이고  분자  1 이므로 분자 1 =3 이므로 분자식이  수소 수 탄소 수 당 원자 수가  식이  ≒2.7 이다.  11 C3H8 (가) (나) 8 (다) 5 10 1분자당 원자 수 6 정답친해  선택지 분석    ㄱ. (가)는 온실 기체 중 하나이다. ㄴ. (다)는 액화 천연가스의 주성분 중 하나이다. 액화 석유가스 ㄷ. 끓는점은 (나)가 (다)보다 높다. 낮다  전략적 풀이  ❶ 와 분자당 원자 수를 통해 분자식을 구한다. 수소 수 탄소 수 1 페인( )이다. CH4 C2H6 ❷ 탄화수소의 특성을 파악한다. C3H8 ㄱ. (가)의 메테인은 이산화 탄소와 함께 온실 기체 중 하나이다. ㄴ. (다)의 프로페인은 액화 석유가스의 주성분 중 하나이다. 액 화 천연가스의 주성분은 (가)의 메테인이다. ㄷ. 탄화수소의 끓는점은 탄소 수가 많을수록 높다. 따라서 (나) 가 (다)보다 끓는점이 낮다. 4 문제 분석 폼알데하이드( )  메테인 ( ) CH4 H C H H O H O H C H HCHO H H C H C H H H 예 ㉠ 탄화수소는 탄소 와 수소로만 이루 어진  이다. 에탄올 ( ) C2H5OH 와  은  H C H O 탄 화 수 소 가  C2H5OH 아니다. 아니요 ㉡ 아니요 (가) 탄화수소인가? 예 O H C H CH4 HCHO C2H5OH  선택지 분석    ㄱ. ㉠의 분자식은 ㄴ. ㉡은 물에 잘 녹는다. CH4 이다. ㄷ. (가)에는 ‘다중 결합이 있는가?’가 해당된다.  전략적 풀이  ❶ 가지 탄소 화합물을 구성 원소에 따라 탄화수소와 탄화수소가 아닌 것으로 구분한다. 3 ㄱ. 탄화수소는 탄소 원자와 수소 원자로만 이루어진 이고, CH4 HCHO 이다. C2H5OH ❷ 탄소 화합물의 물에 대한 용해성을 판단한다. ㄴ. ㉡인 ❸ 탄소 화합물의 구조식에서 다중 결합이 포함된 경우를 판단한다. 은 물에 잘 녹는다. C2H5OH ㄷ. 과 은 단일 결합으로 이루어져 있고, 는 CH4 원자와 C2H5OH 원자 사이에 HCHO 중 결합이 있다. 따라서 (가)에는 ‘다중 결합이 있는가?’가 해당된다. O C 2 이고  분자당 원자 수가  이므로 분자식이  이다. 와 CH4 은 탄화수소가 아니다. 따라서 ㉠은 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 6 18. 3. 19. 오후 4:17 물질의 양과 화학 반응식 2 01 화학식량과 몰 35 쪽 23 1 원자량 2 분자량 3 화학식량 4 몰 5 아보가드로수 6 몰 질량 7 아보가드로 법칙 8 9 10 몰 질량 11 22.4 6.02\10 22.4 ⑶  ⑷  ⑸ × 1 ⑴  ⑵ 3 ⑴ 4 ⑴  ⑵ ㉤ 0.5 mol × 6 ⑴ ⑵ 5.6 ⑶  ⑷ 3.01\10 × ⑵ 9 g 10 g ⑵ 2 ⑴ 2 16 ⑷ 2 mol 0.5 ⑸ × ⑶ 23 29 g 5 ㉠ 1 ⑷ ⑶ 8 g , ㉡ 8 g 11 g ⑶ ⑷ ⑸ , ㉢ 44 3.01\10 , ㉣ 100 24 , 16 44 1 ⑴ 원자는 질량이 매우 작아서 원자 할 수 없으며, 원자의 실제 질량을 사용하는 것이 불편하므로 특 1 개의 질량을 직접 측정 정 원자와 비교한 원자의 상대적인 질량인 원자량을 사용한다. ⑵ 원자량은 질량수가 인 탄소( ) 원자의 질량을 로 정하 12 고, 이를 기준으로 하여 나타낸 상대적인 질량이다. C 12 12 ⑶ 분자량은 분자의 상대적인 질량을 나타내는 값으로, 분자를 구성하는 모든 원자들의 원자량을 합한 값이다. ⑷ 화학식량은 물질의 화학식을 이루는 각 원자들의 원자량을 합한 값이다. 따라서 염화 나트륨( )의 화학식량은 나트륨 ( ) 원자와 염소( NaCl ) 원자의 원자량을 합한 값이다. ⑸ 원자량, 분자량, 화학식량은 모두 상대적인 질량을 나타내는 Na Cl 값이므로 단위를 붙이지 않는다. ): ⑴ 수소( H2 ⑵ 메테인( CH4 ⑶ 이산화 탄소( ⑷ 탄산 칼슘( , 3 ⑴ °C 인( ) 기체 0 1 C4H10 ⑵ ): 1×2=2 ) ( =16 12+ 1×4 ) ( ): =44 12+ 16×2 ( ): 16×3 40+12+ 몰의 부피는 기압에서 기체 CaCO3 CO2 ) =100 이므로 뷰테 는 몰이다. 1 22.4 L 이므로 몰의 분자 수 이다. C4H10 23 몰의 질량은 0.5 이다. 원자 수가 이므로 29 g 몰에 C4H10 0.5 4 는 ⑶ ⑷ 23 23 11.2 L 몰의 분자 수가 0.5 6.02\10 =3.01\10 이므로 0.5 58 원자의 양은 1 1 0.5×6.02\10 C4H10 C4H10 분자에 포함된 의 분자량은 C 몰이다. 포함된 C 2 ⑸ 분자에 포함된 원자 수가 이므로 몰 원자는 몰이며 원자 수는 H C4H10 에 포함된 1 H 이다. 24 5 C4H10 23 10 5×6.02\10 0.5 =3.01 \10 4 ⑴, ⑵ 몰은 원자, 분자, 이온 등 입자의 양을 나타내는 단위 로, 몰은 개를 의미한다. 따라서 분자 몰은 입자 23 6.02\10 개를 의미한다. 23 분자 1 ⑶ 몰 질량은 물질 6.02\10 물의 분자량은 몰의 질량으로, 단위는 / 이므로, 물의 몰 질량은 1 g mol / 이다. 1 로 나타낸다. ⑷ 기체의 부피는 일정한 온도와 압력 조건에서만 일정하게 유 mol 18 몰의 부피는 18 g 기압에서만 이다. , °C 0 1 이므로 22.4 L )의 분자량이 의 양( )은 지된다. 기체 1 5 ㉠ 질소( 몰이다. N2 28 는 N2 28 g mol 몰이고, 의 분자량이 ㉡, ㉢ 산소( 1 이므로 ) 기체 몰의 질량은 O2 ㉣, ㉤ 프로페인( 0.5 11.2 L 16 g ) 이다. 0.5 몰의 질량이 O2 이므로 32 몰의 질 량은 C3H8 이고 분자량은 이다. , 11 g 기압에서 몰의 부피 1 0.25 44 )이다. 0 ℃ 1 0.25 44 g 는 ( 22.4×1/4=5.6 L 6 ⑴ 수소( ) 원자 몰이 포함된 물( ) 분자는 몰이고, 의 분자량이 H 이므로 1 H2O ⑵ 수소( )의 분자량이 18 H2O 이므로 분자 H2O 몰의 질량은 0.5 9 g 몰의 질량은 0.5 분자 이다. 이다. H2 ⑶ , 2 기압에서 산소( H2 ) 기체 5 는 °C 분자량이 0 1 ⑷ 메테인( 32 CH4 몰이므로 이므로 O2 O2 0.25 )의 분자량이 5.6 L 몰의 질량은 8 g 이며, 분자 0.25 이다. 의 질량은 이다 . 16 ⑸ 이산화 탄소( CH4 8 g )의 분자량이 이므로 개는 23 3.01\10 분자 0.5 몰의 질량은 CO2 ( )이다. 44 CO2 0.25 몰이며, 10 g 의 O2 36 쪽 1 2 1 ㉠ , ㉡ 7 g 3 ⑴  ⑵ 28 C 1 (가) (나) 3 ⑴  ⑵  ⑶ = = , ㉢ , ㉣ , ㉤ 11.2 L 56 ⑶  ⑷  ⑸  ⑹ (다) 2 × ： ： 2 액체 ⑺ ： × ： 18 g × ⑷  ⑸ X2 Y2 ⑹  ZX2=16 1 22 × × I. 화학의 첫걸음 7 2 화학식량은 물질의 화학식을 이루는 각 원자들의 원자량을 합한 값이므로 다음과 같다. 44×1/4=11 g 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 7 18. 3. 19. 오후 4:17 -11 문제 분석 2 -1,2 문제 분석 분자량은  몰의 질량 값과 같다. 몰의 부피는  일정한 온도와 압력에서 기체의 부피가 모두 같으므로 (가) (다)에 들어 있 구분 기체 A 기체 액체 B C 메탄올 1 분자량 ㉠ ㉢ 28 56 18 32 표준 상태에서 기체  이다.   1 밀도 22.4 질량 L 부피 / ㉡ L L 1.25 g / 2.50 g / 1.0 g - mL 7 g 28 g ㉤ 18 g 16 g ㉣ 5.6 L 11.2 L 18.0 mL - 양( ) 몰 mol 몰 0.25 몰 0.5 1 0.5 몰 ㉠, ㉡ 밀도 질량 부피 = 의 질량(㉡)은 체 이므로 이다. / L= 1.25 g 기체 의 질량(㉡) A 5.6 L 이므로 기체 , 기 g 몰의 부피는 A 은 는 표준 상태에서 기체 7 몰이다. 기체 1 A 0.25 g 28 ㉢, ㉣ 밀도 이고, 분자량(㉠)은 질량 부피 의 부피(㉣)는 0.25 28 이므로 체 = L 몰의 질량이 22.4 이므로 A L 5.6 몰의 질량 이다. g 7 1 / L= 2.50 이다. g 기체 의 부피(㉣) 28 g , 기 B B 기체 B 질량은 11.2 질량 g 56 부피 = 의 질량(㉤)은 ㉤ 밀도 는 L 몰이고, 11.2 0.5 L 이다. 따라서 기체 0.5 B / mL= 이므로 1.0 g 이다. 몰의 질량이 이므로 몰의 의 분자량(㉢)은 g 이다. 28 의 질량(㉤) 액체 56 1 , 액체 C 18.0 mL C -21 18 g 표준 상태에서 기체 는 몰이고, 기체 5.6 L 자량이 0.25 이므로 액체 이므로 메탄올 18 몰의 부피는 이므로 기체 22.4 L 몰이다. 액체 A 의 분 몰이다. 또 메탄올의 분자량이 C 는 1 11.2 L B 은 g 몰이다. 즉, 물질의 양( 18 1 0.5 g 와 메탄올이 몰, 액체 0.5 C 은 가 )은 기체 mol 몰이다. 가 몰, 기체 16 B 32 A -31 량이 가장 큰 것은 분자량이 가장 큰 기체 0.5 몰의 질량은 분자량에 0.25 ⑴ g ⑵ ㉡은 1 , ㉤은 7 g 이다. 18 g ⑶ 기체의 몰비는 분자 수비와 같다. 기체 는 몰이므로 기체의 분자 수비는 ： A C 1 을 붙인 값이므로 몰의 질 이다. 1 B 이므로 질량이 가장 작은 것은 기체 는 몰, 기체 ： 이다. 0.25 개이다. 2 는 ⑷ 액체 0.5 ⑸ 온도와 압력이 같을 때 같은 부피의 기체 속에는 같은 수의 B=1 23 6.02×10 몰이므로 분자 수는 A C 1 분자가 들어 있으므로 기체의 밀도는 분자량에 비례한다. 기체 는 기체 보다 분자량이 배이므로 밀도도 배이다. ⑹ 메탄올 A 은 몰이고, 메탄올 2 분자를 구성하는 원자는 2 16 g 개이므로 메탄올 0.5 ⑺ 메탄올의 분자량은 16 g 6 합은 이므로 메탄올 에 들어 있는 원자는 총 몰이다. 1 이고, 여기에 포함된 수소의 원자량의 3 에 들어 있는 수소의 질량은 A B B 32 48 g 4 이다. 4/32=6 g 8 정답친해 는 기체의 양( )은 모두 같다. mol 기체의 양( 분자량 비와 같다. mol )이 같으므로 각 기체의 질량비는 ∼ 0.64 g X2 0.04 g Y2 0.88 g ZX2 (가) (나) (다) 일정한 온도와 압력에서 기체의 부피가 모두 같으므로 (가) (다) 에 들어 있는 기체의 양( )은 모두 같다. 따라서 각 기체의 질 ￣ 량비는 분자량 비와 같다. mol ： ： ： ： ： ： X2 Y2 ZX2=0.64 0.04 0.88=16 1 22 -32 ⑴ (가)와 (나)에서 기체의 부피가 같으므로 기체의 양 ( ), 즉 분자 수는 같다. ⑵ mol 몰에는 원자 몰이 들어 있고, 몰에도 원자 몰이 들어 있다. (가)에 들어 있는 X X2 1 2 X 와 (다)에 들어 있는 1 ZX2 )이 같으므로 의 양( 2 ⑶ (가)와 (다)에서 mol X 와 분자량을 ZX2 X2 이라고 가정하면 원자의 양( X2 )도 같다. ZX2 mol 의 분자량 비가 ： 이다. 의 의 분자량은 8 11 이 되며, 11 의 원자량 비는 와 X ： X2 의 원자량은 의 원자량은 ZX2 이 되므로 3 X Z 의 원자량은 이라고 가정했을 때 Z 3 의 원자량은 의 원자량의 Y 배이다. Z Y 12 3 4 의 원 ⑸ 밀도 이고, 기체의 부피는 모두 같으므로 기체의 밀도 와 질량은 비례한다. 따라서 밀도가 가장 큰 기체는 질량이 가장 8 4, 의 원자량은 Z 이다. ⑷ 4, 이 되므로 X 자량은 질량 부피 1/4 = 큰 이다. ⑹ (가)에 포함된 ZX2 와 (다)에서 에 포함된 의 양( )이 같으므로 (가)와 (다)에서 X 가 차지하는 질량이 같다. 따라서 mol ZX2 X (다)에서 가 차지하는 질량은 (가)의 질량과 같은 X 이다. X 0.64 g 01 ② 02 ⑤ 03 ⑤ 04 ㄱ, ㄴ 05 ⑤ 06 ③ 07 ④ 08 ② 09 ② 10 ⑤ 11 ⑤ 12 ② 13 ③ 14 ③ 48 g× 37 쪽~39 쪽 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 8 18. 3. 19. 오후 4:17 , (나)는 분자식이 이므로 Y XY3 (나) 4 17 , , 이다. 01 문제 분석 분자 분자당 원자 수 1 분자량(상댓값) (가) 2 XY •(가)는 분자당 원자 수가 10 이므로 분자식이 이다. • (나)는 1 1 분자당 원자 수가 2 4 중 하나이다. 그런데 분자량 비가 (가) : (나) 이므로 (나)의 분자식은 XY 식은 가 될 수 없다. 또. X2Y2 도 될 수 없다. 따라서 (나)의 분자식은 의 원자량을 의 원자량이 =10 Y X XY3 라고 하면 다음 관계식이 성립한다. ii) X3Y Y ⅰ)과 ii)에서 y x+y=10 x=6.5 ⅰ) , y=3.5 : 이다. x+3y=17 ㄴ. 원자량 비는 : 이다. 따라서 : X3Y XY3 X2Y2 이므로 (나)의 분자 의 원자량보다 크므로 17 이며, 의 원자량을 , X x X Y=6.5 3.5 이므로 보다 크다. 3.5  바로알기  ㄱ. (가)는 분자식이 6.5 1/2 원자 수 원자 수 Y X ㄷ. 분자량 비는 (가) : (나) 1 는 (가)가 , (나)가 이다. 따라서 (나) XY XY3 (가)이다. 3 : 이고 > 분자에 포함된 원 자 수는 (가)가 , (나)가 =10 이다. 따라서 17 1 비는 (가) : (나) 3 : : Y 원자 수 에 포함된 1 1 g 이다. Y 원자량 원자량 = Y X =1/10 3/17=17 30 이므로 분자량이 이고, (나) HCHO 이므로 분자량이 이다. 따라서 분자 30 02 ㄱ. (가)는 화학식이 는 화학식이 량은 (나)가 (가)의 CH3COOH 배이다. (나)가 (가)의 1 2 배이다. ㄴ. 몰에 포함된 전체 원자 수는 (가)가 몰이므로 60 몰, (나)가 4 8 이며, (가)와 (나) ㄷ. (가)는 분자량이 2 이고 (나)는 분자량이 30 1 : 는 (가) : (나) 2 1 g 이다. 즉, (가)와 (나)는 : 에 2/60=1 =1/30 포함된 전체 원자 수가 같다. 1 1 g : ( 03 물질의 화학식량은 다음과 같다. ① ③ ⑤ ) 1×2 +16=18 ) ( 14+ =46 16×2 : 23+35.5=58.5 ② ④ NaCl NO2 H2O CH4 : NaH : 문제 분석 ( 1×4 ) =16 12+ : 23+1=24 04 질 소 의 질 량 ( ) g 21 14 7 0 X Y O  :  16 O N 와  는  이므로  의 질량비가  의 원자 수비로   :  가  와  N 14 결합한 화합물이다. X 1 의 질량비가   :  가  와  N 결합한 화합물이다. Y 2 이므로  의 원자 수비로  7 16 와  는  O N  :  O 1 1 8 16 산소의 질량(g) 24 ㄱ. 는 질소( )와 산소( )의 질량비가 : 이므로 와 가 X : 의 원자 수비로 결합한 화합물이며, 분자량이 N O N O 이므로 14 16 의 분자식은 1 1 X ㄴ. 는 와 이다. NO 의 질량비가 : 이므로 와 가 의 원 O 자 수비로 결합한 화합물이며, 삼원자 분자이므로 N N Y O 7 16 의 분자식은 2 1 30 : Y NO2  바로알기  ㄷ. 의 분자량은 이고, 의 분자량은 이므로 에 포함된 X 와 의 분자 수비는 30 Y : 이다. 46 와 에 1 g 포함된 산소 원자 수비는 Y X : 이므로 1/30 1/46 에 포함된 산소 원자 Y X 수비는 : 이고, 1 2 이다. 1 g 1/30 2/46 Y>X 05 의 원자량이 이고, 원자 개와 원자 개의 질량 X 이 같으므로 12 의 원자량은 X 의 1 인 이다. Y 3 ㄱ. 에 포함된 원자 수비는 : : 이다. 1 g ㄴ. 원자 X 몰의 질량은 원자량에 Y=1/12 을 붙인 값과 같다. 1/4=1 3 의 원자 X 4 1/3 : 원자 몰의 질량은 g 이다. X 량이 ㄷ. 이므로 1 원자 12 X 1 이다. X 몰의 질량이 1 12 g 이므로 X 12 g 1 원자 개의 질량은 23 g 12 6.02\10 06 ㄱ, ㄴ. 이산화 탄소의 분자식(㉠)은 원자량이 의 분자량이 이고 )의 분자량이 은 이다. 물( 12 이다. 따라서 메테인( H2O CO2 16 18  바로알기  ㄷ. 물 분자의 분자량이 1 CH4 이므로 수소( 44 )의 분자량( )은 H 이다. 이다. 탄소( )의 CO2 이므로 산소( )의 원자량 C O )의 원자량은 몰의 질량은 x 이므로 16 1 이다. 18 18 g 1 18 6.02\10 23 g 07 ㄱ. 기준 Ⅰ을 적용한 탄소( 12 기준 Ⅱ를 적용한 의 원자량( C )은 12 에서 C x x=12.000× 16.000 15.995 16.000 Ⅱ가 기준 Ⅰ보다 크다. 이므로 12.000 12 C )의 원자량은 이지만 : : 12.000 15.995=x 의 원자량은 기준 ㄷ. 밀도 이고, 아보가드로 법칙에 따라 일정한 온도와 압 질량 부피 = 력에서 기체의 부피는 같다. 또, 이산화 탄소( )의 실제 질량은 원자량에 관계없이 같으므로 , 기압에서 CO2 의 밀도는 기준 Ⅰ과 기준 Ⅱ에서 같다.  바로알기  ㄴ. 산소( 값과 같고, 기준 Ⅰ에서 O 16 ) °C 0 1 CO2 몰의 질량은 16 의 원자량은 O 의 원자량에 을 붙인 이며 기준 Ⅱ에서 g 몰에 포함된 산소 원자 수는 기 15.995 1 16 O 이므로 의 원자량은 16 준 Ⅱ가 기준 Ⅰ에서보다 크다. 16.000 O 1 의 성분 원자 수비는 : 이므로 에 포함된 전체 원자 수비 60 이며, 물 분자 개의 질량은 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 9 18. 3. 19. 오후 4:17 I. 화학의 첫걸음 9 ㄴ. (가)와 (나)에서 두 기체의 양( )이 몰로 같으므로 분자 수 도 같다. ㄷ. 이산화 탄소의 분자량은 mol 0.1 이므로 이산화 탄소 몰의 질 량은 이다. 밀도 44 이고, 두 기체는 부피가 같으므로 0.1 4.4 g 질량이 더 큰 이산화 탄소의 밀도가 더 크다. 따라서 기체의 밀도 질량 부피 = 는 (나)가 (가)보다 크다. 12 문제 분석 물질 분자량 밀도 질량 부피 양( ) mol 기체 A 액체 B L / 32 1.28 g 16 g 몰 12.5 L 0.5 몰의 부피는 mL 18 / 1.0 g 9 g 몰 mL 9.0 0.5 메탄올 32 - 16 g 몰 - 0.5 • ° , 기압에서 기체 이므로 기체 몰이다. 기체 의 질량은 )은 1 ( t C 기체 mol • 액체 의 분자량은 0.5 의 질량은 A 1 이다. A / A 12.5 L 25 L L×12.5 L=16 g 1.28 g 이고 분자량이 의 양 이므로 이므로 / 몰이다. mL×9.0 mL=9 g 32 )은 1.0 g 인데 질량은 0.5 액체 B 의 양( • 메탄올의 분자량이 mol B 몰이다. 32 이므로 메탄올의 양( )은 mol 0.5 ㄴ. 는 몰이고, 메탄올도 몰이므로 분자 수는 와 메탄 B 올이 같다. 0.5  바로알기  ㄱ. 의 분자량은 이고, 의 분자량은 이므로 몰이고, 수소 분 분자량은 가 A 보다 크다. 32 B A ㄷ. 메탄올의 화학식은 B 이고 분자량이 분자당 16 g 0.5 18 B 18 이며, 32 이다. 1 원자 수가 이므로 CH3OH 의 질량 전체 질량 C C 13 1 문제 분석 =12/32=3/8 기체 질량 ( ) 부피 (상댓값) g 밀도(상댓값) (가) (나) (다) (라) 2 1 2 5 5 1 8 8 1 2 8 1/4 08 문제 분석 기체 (가) (나) (다) °C 0 1 분자량이 분자량 질량 ( ) 부피 ( ) 양( ) L x 5.6 11.2 22.4 mol 0.25 0.5 1 44 28 z 1 g 11 y 14 22.4 L 의 양(   ,  기압에서 기체  32 32 몰의 부피는  이다. 인 기체 (가) )은 몰이므로 부피 이다. 44 기압에서 기체 mol 11 g 몰의 부피가 )은 x=5.6 , °C 인 기체 (나)의 양( 0 1 1 11.2 L mol 질량 y=14 , )은 1 mol 몰이며 질량이 0.5 기압에서 기체 (다)의 부피가 이다. 양( 0 °C 1 32 g )의 분자량이 09 ① 산소( 자는 몰이다. O2 이므로 32 32 g 0.25 이므로 부피가 22.4 L 몰이고 분자량이 이므로 28 이므로 기체 (다)의 이므로 분자량 22.4 L 이다. z=32 에 포함된 산소 분 ② 1 °C 0 1 , 기압에서 메테인( ) 기체 에는 메테인 분자 몰이 들어 있으므로 포함된 수소 원자는 몰이다. ③ 염화 나트륨( 1 NaCl 몰이 포함되어 있으므로 전체 이온은 ) 1 CH4 22.4 L 몰에는 나트륨 이온 4 몰이다. ④ 이산화 탄소( )의 분자량이 이므로 2 몰, 염화 이온 1 1 에 포함된 이산 화 탄소 분자는 CO2 몰이다. 이산화 탄소 분자 몰에 포함된 전체 44 44 g 1 개는 수소 분자 몰이다. 1 원자는 몰이다. 1 ) 분자 ⑤ 수소( 3 H2 자 23 몰에 포함된 수소 원자는 6.02×10 1 2 10 ㄷ, ㅁ, ㅂ. 산소( 수는 23 6.02\10 져 있으므로 원자 수는 ) 기체 몰과 질소( ) 기체 몰의 분자 으로 같고, 각 기체 분자는 원자 N2 O2 1 개로 이루어 1 으로 같다. 또, 아보가드 2 23 로 법칙에 따라 같은 온도와 압력에서 같은 부피의 기체 속에는 2×6.02\10 같은 수의 분자가 들어 있다. 따라서 산소 기체와 질소 기체의 분 자 수가 같으므로 부피도 같다.  바로알기  ㄱ, ㄴ. 와 의 원자량이 다르므로 화학식량과 질 량은 다르다. O N 질량 부피 = 밀도도 다르다. 11 표준 상태에서 기체 기압에서 메테인( ) 기체 1 는 모두 CH4 몰이다. 2.24 L ㄱ. 메테인의 분자량은 이다. 0.1 16 몰의 부피는 이므로 , 22.4 L 와 이산화 탄소( °C ) 기체 1 0 CO2 2.24 L 이므로 메테인 ㄷ. 분자량 비는 (나) : (라)＝ : : 이고, (나)는 오원자 분자, (라)는 일원자 분자이므로 에 포함된 전체 원자 수비는 1 1/4=4 1 (나) : (라) : 1 g 이다. :  바로알기  ㄴ. 일정한 온도와 압력에서 같은 부피의 기체에 포함 =5/4 1/1=5 4 몰의 질량은 된 분자 수는 같다. 따라서 분자 수는 기체의 부피에 비례하며 0.1 1.6 g (다)가 (나)보다 크다. ㄹ. 밀도 인데, 두 기체의 부피는 같지만 질량이 다르므로 따라서 분자량은 밀도가 가장 큰 (가)가 가장 크다. ㄱ. 일정한 온도와 압력에서 기체의 밀도는 분자량에 비례한다. 10 정답친해 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 10 18. 3. 19. 오후 4:17 14 문제 분석 피스톤 AB2 11 g, 1 L (가) C2B 22 g, 2 L (나) • (가)와 (나)에서 각 기체의 전체 질량 중 만의 질량은 으로 같으므로 (가)에서 의 질량은 이고 (나)에서 • 기체 분자의 부피비가 (가) : (나) A 이다. 따라서 (가)에서 원자가 7 g =1 1 A 의 질량은 B 이므로 몰비도 (가) : (나) 18 g C 이다. 4 g : : 몰이라면 (나)에서 원자는 2 몰이다. =1 2 ( )이므로 g )이므로 화학 ) ( ( , ㉡ g ) +2O2 , ㉢ g ) ( ) 2 1 2 +3O2 , ㉢ , ㉡ g s 이다.  ) 3 2 ⑴ 화학 반응식은 N2 화학 반응식의 계수는 ㉠ ⑵ 화학 반응식은 반응식의 계수는 ㉠ ⑶ 화학 반응식은 ( ) 2 , ㉡ 이므로 화학 반응식의 계수는 ㉠ aq +2HCl 1 ( 4Al ( 4 Mg s 이다. 2NO2 (  2Al2O3 ( MgCl2 , ㉣ s , ㉢  2 1 3 ㄱ, ㄴ, ㄹ. 암모니아의 합성 반응에서 계수비는 1 ) +H2 aq 이다. ( ) g : : : : 이며, 계수비와 몰비, 분자 수비, 기체인 경우 N2 H2 ㄱ. 질량비와 몰비가 모두 (가) : (나) : ㄷ. 반응물과 생성물의 분자량이 다르므로 질량비는 계수비와 같 C 4 이므로 분자량 비는 NH3 =1 부피비는 같다. 3 2 : : 이다. 즉, 는 분자량이 서로 같다. 지 않다. 와 =1 C2B 개가 포함되어 있고, AB2 2 분자에 AB2 ㄷ. 원자 C2B=1 분자에 1 AB2 B 개가 포함되어 있으며, 1 원자 같은 질량에 들어 있는 1 와 2 AB2 원자 수비는 C2B C2B B 의 분자량이 같으므로 1 : 이다. : B  바로알기  ㄴ. (가)에서 원자 서 원자 A 몰의 질량이 AB2 몰의 질량이 C2B=2 7 g 이므로 원자량 비는 이라면 (나)에 1 : 1 : C 4 : 이다. 18 g 18/4=14 9 A C=7 ⑵ 온도와 압력이 일정할 때 기체의 부피는 양( CO2 0.5 1 4 ⑴ 반응물과 생성물이 기체인 경우 화학 반응식의 계수비는 몰비와 같다. 따라서 일산화 탄소( 몰씩 )를 각각 )와 산소( 반응시키면 일산화 탄소는 몰이 모두 반응하며, 산소는 CO O2 반응하고 몰이 남으며, 이산화 탄소( 1 ) 몰이 생성된다. 몰이 1 0.5 )에 비례하 며, 산소와 이산화 탄소의 몰비가 : 이므로 산소 기체 mol 가 ⑶ 일산화 탄소와 산소의 몰비가 모두 반응하면 이산화 탄소 기체 1 2 L : 2 아니므로 일산화 탄소 이 아니다. 10 g 가 생성된다. 2 이지만 질량비는 1 L : 이 과 완전히 반응하는 산소의 질량은 2 1 1 ⑷ 화학 반응의 전과 후에 질량은 보존되므로 반응물의 전체 질 5 g 량은 생성물의 전체 질량과 같다. , 5 이산화 탄소의 양( °C 0 1 )은 몰이다. 1 )은 1 C2H5OH 이다. 이므로 질량은 ⑵ 반응한 산소의 양( 23 g 46 mol 응한 산소 기체의 부피는 )은 1.5 0.5 몰이므로 , 기압에서 반 22.4 L °C )이다. 1 ( 0 L ⑶ 생성된 물의 양( 몰이므로 생성된 물 분자 수는 1.5×22.4=33.6 )은 이다. 1.5 23 mol 23 1.5×6.02\10 =9.03\10 44 쪽 기압에서 기체 몰의 부피가 이므로 생성된 mol ⑴ 반응한 에탄올( mol 몰이며, 에탄올의 분자량은 02 화학 반응식과 용액의 농도 1 화학 반응식 2 계수비 3 반응물의 양( ) 4 생성물 의 양( ) mol 1 ⑴  ⑵ ⑶ ㉠ ㉢ 2 ⑵  ⑶ 1 ⑷ ⑶  2 ⑴ ㉠ × , ㉡ , ㉣ , ㉢ 5 ⑴ 2 × 1 2 1 , ㉡ , ㉢ , ㉡ ⑵ ㉠ , 3 ㄱ, ㄴ, ㄹ 4 ⑴  2 3 1 ⑵ 23 g 9.03\10 33.6 L ⑶ 4 23 × 1 ⑴ 화학 반응이 일어날 때 반응 전과 후에 원자가 새로 생기 거나 없어지지 않으므로 반응물과 생성물을 구성하는 원자의 종 류와 수가 같다. 따라서 이를 이용하여 화학 반응식을 나타낼 수 있다. ⑵ 반응물과 생성물이 기체인 경우 화학 반응식의 계수비는 부 피비 또는 몰비와 같지만 반응물과 생성물의 화학식량에 따라 몰 질량이 다르므로 화학 반응식의 계수비는 질량비와 같지 않다. ⑶ 화학 반응식이 비는 몰비와 같으며 ( ) +O2 g 와 ( ) ( )인 경우 계수 g 의 몰비가  g 이므로 몰이 2H2O : 1 1 H2 1 모두 반응하면 H2O 몰이 생성된다. 2H2 H2 H2O 1 1 용액의 질량 2 용액의 부피 3 몰 농도 1 ⑴  ⑵  ⑶ ⑶ ⑵ 2 ⑴ ⑵ 3 ⑴ ⑶ (나) 부피 플라스크 5 ⑴ 17.5 20 10 × 4 (가) 2 M ⑵ 3 M 0.01 M 9 47 쪽 1 M 0.6 g I. 화학의 첫걸음 11 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 11 18. 3. 19. 오후 4:17 1 ⑴ 퍼센트 농도는 질량을 기준으로 나타내기 때문에 일상생 활에서 가장 많이 사용하는 농도이다. ⑵ 용액에 녹아 있는 용질의 양( )은 몰 농도( / )와 용액 의 부피( mol )를 곱해서 구할 수 있다. mol L ⑶ 용액을 묽힐 때 용액에 녹아 있는 용질의 양( L )은 변하지 않는다. mol 2 ⑴ 염화 나트륨 수용액의 퍼센트 농도 ×100= = 10 g 50 g / mL=1840 g mL×1000 % =1.84 g = 184 g ×100=10 염화 수소의 질량 1840 g % ×100=35 이므로 은 몰이고, 이므로 몰 농도는 85 이다. 0.1 8.5 g 1 M % ⑵ 진한 황산(용액)의 질량 20 진한 황산의 퍼센트 농도 ⑶ 염산의 퍼센트 농도 염화 수소의 질량 50 g = =17.5 g 3 ⑴ 질산 나트륨의 화학식량이 수용액의 부피가 질산 나트륨의 양 mL 100 / = 8.5 g 85 g mol 질산 나트륨 수용액의 몰 농도 도는 이다. 100 mL 3 M 염화 나트륨 수용액의 몰 농도 ⑵ 수용액 에 염화 나트륨 몰이 녹아 있으므로 몰 농 =1 M ⑶ 수산화 나트륨의 화학식량이 =3 M 은 몰이며, 수 용액의 부피가 이므로 몰 농도는 40 g 이다. 1 =0.1 mol = 0.1 mol 0.1 L 0.3 = 0.3 mol 0.1 L 40 이므로 2 M =1 mol = 1 mol =2 M 0.5 L 500 수산화 나트륨의 양 mL / = 40 g 40 g mol 수산화 나트륨 수용액의 몰 농도 4 (가) 0.1 M 0.1 0.05 mol×180 g (나) 포도당 수용액 M×0.5 L=0.05 mol / mol=9 g mL 부피 플라스크이다. 500 500 이다. 를 제조하기 위해 필요한 용기는 아세트산 수용액 에는 몰의 아세트산 100 mL 0.01 ⑴ (가)에서 아세트산 수용액에 녹아 있는 아세트산 mol 몰의 질 M×0.1 L=0.01 =0.1 mL 500 5 0.1 M 이 포함되어 있다. 아세트산의 양 량은 이다. 0.6 g 아세트산의 질량 0.01 / mol=0.6 g mol×60 g =0.01 ⑵ (나)에서 몰의 아세트산이 용액에 녹아 있으므로 몰 이다. 농도는 0.01 M 아세트산 수용액의 몰 농도 0.01 1 L = 0.01 mol 1 L =0.01 M 48 쪽 1 1 이산화 탄소 2 3 ⑴  ⑵  ⑶  ⑷ ( ) ( ) ( ) CaCl2 ⑸ aq ⑹  +H2O l +CO2 g 2 × 1 부피 플라스크 2 (다) → (나) → (가) 3 4 ⑴  ⑵ ⑶  ⑷ ⑸  × ( ) 8.4 g × × 1 -1,2 문제 분석 (가) 탄산 칼슘의 질량을 측정하였더니 이었다. 탄산 칼슘의 질량 g w1 (나) 충분한 양의 묽은 염산이 들어 있는 삼각 플라스크의 질량 을 측정하였더니 이었다. (묽은 염산 g (다) (나)의 삼각 플라스크에 (가)의 탄산 칼슘을 넣었더니 삼각 플라스크)의 질량 w2 + A (라) 반응이 완전히 끝난 뒤 용액이 들어 있는 삼각 플라스크의 기체가 발생하였다. 이산화 탄소 질량을 측정하였더니 w3 g 이었다. ( 날아간  w1+w2 A 공기 중으로  )  의 질량 - 탄산 칼슘과 염산이 반응하면 염화 칼슘과 물이 생성되고, 이산 화 탄소 기체가 발생한다. 이를 화학 반응식으로 나타내면 다음 과 같다. CaCO3 -31 가 : ) ( ( ) +2HCl ( CaCl2 ( ) +H2O ) +CO2 ( ) s ⑴ 탄산 칼슘과 염산의 반응에서 화학 반응식의 계수비  aq aq g l 이므로 반응 몰비도 : 이다. ⑵ 반응 전 전체 질량은 ( 2 1 기체의 질량 ( 1 2 w1+w2 ) 이다. 따라서 반응 전후의 전체 질량을 g ) 이고, 반응 후 전체 질량은 w1+w2 = w1 100 기체의 이다. w1+w2 g= A +w3 g >w3 ⑶ 반응한 탄산 칼슘의 양( )은 탄산 칼슘의 질량 탄산 칼슘의 몰 질량 이다. mol ⑷ 반응 전후의 전체 질량을 비교하면 ( ) ( 질량 ) 이므로 기체의 질량 ⑸ 탄산 칼슘과 +w3 g A = 기체의 몰비는 {( g= } w1+w2 ) w1+w2 -w3 : 이므로 A 이다. g 기체의 양 A 1 )과 같다. 따라서 1 기체의 부피는 A , A °C 0 1 ( )은 mol 기압에서 ( mol w1 100 w1 ×22.4 L 100 이다. 포도당 수용액 에 녹아 있는 포도당은 이므로 필요한 포도당의 질량은 mL A 비교하면 ( +w3 ) g ( 기체의 질량 ) 이므로 12 정답친해 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 12 18. 3. 19. 오후 4:17 ⑹ 의 분자량은 기체의 질량을 탄산 칼슘의 양( )으로 나 A 누어 구할 수 있다. A 기체의 질량은 {( mol } 이고, 탄 ) w1+w2 -w3 의 분자량은 {( g ⑸ 은 NaHCO3 0.1 M 0.1 M×0.1 L=0.01 mol 100 mL 로 하면 수용액의 몰 농도는 피를 수용액 에 포함된 의 양 이므로 증류수를 가하여 전체 부 NaHCO3 가 된다. 0.01 M ) w1+w2 - 1 L A )은 이므로 산 칼슘의 양( } × 100 w1 = w3 w1 mol ) ( 100 w1+w2 -w3 w1 \100 A 이다. -12 문제 분석 (가) 증류수를 ㉠ 의 눈금선까지 넣고 잘 섞는다. L 1 부피 플라스크 (나) 비커에 남은 수용액을 증류수로 씻어 NaHCO3 ㉠ 에 넣는다. (다) 소량의 증류수가 들어 있는 비커에 L 1 을 넣어 녹인 후, 이 수용액을 x 에 넣는다. g NaHCO3 ㉠ L 1 1 L ㉠ 의 양 의 질량 =0.1     /   M×1 L=0.1 mol×84 g mol mol=8.4 g NaHCO3 NaHCO3 =0.1 특정한 몰 농도의 용액을 제조할 때 사용하는 실험 기구는 부피 가 일정한 부피 플라스크이다. -22 때 필요한 0.1 M 탄산수소 나트륨( ) 수용액 를 만들 을 소량의 증류수가 들어 있는 비커에서 녹 NaHCO3 1 L 인 후 NaHCO3 부피 플라스크에 넣는다. 비커에 남은 수용 액을 증류수로 씻어 부피 플라스크에 넣고 증류수를 부피 플라스 NaHCO3 1 L 크의 눈금선까지 넣어 잘 섞어 준다. 따라서 실험 과정은 (다) → (나) → (가)이다. -32 양은 수용액 에 녹아 있는 0.1 M 이므로 필요한 질량은 0.1 M×1 L=0.1 mol NaHCO3 이다. NaHCO3 이며, 1 L NaHCO3 의 화학식량이 8.4 g -42 ⑴ 과정 (나)에서 비커에 남은 수로 씻어 넣지 않으면 부피 플라스크에 들어 있는 NaHCO3 수용액을 증류 양이 감소하므로 수용액의 몰 농도는 보다 작아진다. NaHCO3 ⑵ 수용액은 용액 에 )이 녹아 있는 것이다. 증류수 0.1 M NaHCO3 ( =8.4 g 녹이면 용액 전체의 부피는 NaHCO3 NaHCO3 0.1 보다 커지고, 수용액의 몰 농도는 0.1 M 1 L 1 L 에 몰 0.1 몰을 의 84 의 수용액 에 녹아 있는 의 보다 작아진다. 1 L ⑶ 0.1 M 양은 NaHCO3 ⑷ 0.1 M 200 mL 이다. 0.1 M×0.2 L=0.02 mol / 4.2 g 은 NaHCO3 4.2 g 수용액 mol 에는 84 g NaHCO3 이 녹아 있는 NaHCO3 NaHCO3 부피는 1 L 0.05 mol , 즉 이다. 0.1 0.5 L 500 mL NaHCO3 이다. 0.1 M 이 녹아 있으므로 수용액의 =0.05 mol 0.1 mol M NaHCO3 49 쪽~51 쪽 01 ③ 02 ① 03 ③ 04 ⑴ ) ( ( 2C2H5OH +2CO2 g l 07 ㄱ, ㄴ, ㄷ 08 12 해설 참조 13 ) ⑵ ( ) C6H12O6 05 ③ 06 ②  230 mL 09 ⑤ 10 ② 11 ⑤ 14 ③ s 24 0.5 L 01 ㄱ, ㄴ. 에탄올의 연소 반응을 화학 반응식으로 나타내면 다음과 같다. l ( ) ( ) ( C2H5OH +3O2 따라서 화학 반응식의 계수는 2CO2 a=3  바로알기  ㄷ. 반응 전후에 원자의 종류와 수는 같지만, 분자의 ) +3H2O , b=2 이며, c=3 이다.  CO2 는 X g , g l ( ) 종류와 수는 다르다. 02 ㄱ. 가 생성되었으므로 분자 수비는 분자 개와 분자 A2 B2 4 따라서 화학 반응식의 계수비도 개가 반응하여 분자 개 ： 2 A2 ： ： A2B ： ： 이다. 4 B2 ： A2B=2 이므로 화학 반응식은 1 2 이다. 2A2B 2A2+B2  바로알기  ㄴ. 와  B2 A2 반응한다. 따라서 하다. A2 1 2 1 : 2 이므로 는 계수비가 : 의 몰비로 몰이 모두 반응하려면 1 2 는 2 몰이 필요 ㄷ. 가 모두 반응하여 남아 있지 않으므로 를 더 첨가해도 1 0.5 B2 B2 생성물의 양은 변하지 않는다. A2 , : H2O 이고, )와 수 기압에서 )의 몰비는 몰이므로 생성되는 1 1 H2O 의 질량은 03 화학 반응식에서 계수비는 몰비와 같으므로 수소( 증기( H2 4.48 몰이다. 의 분자량이 0 1 H2O 0.2 / mol=3.6 mol×18 0.2 04 ⑴ 포도당의 발효 반응을 화학 반응식으로 나타내면 다음 과 같다. 0.2 므로 생성되는 이다. 18 H2O 도 H2 ℃ 이 L g g 는 ( ) C6H12O6 s ⑵ 포도당의 분자량은  ( 2C2H5OH ( ) +2CO2 g 이므로 포도당 l ) 이며, 포도당과 에탄올의 계수비는 180 =2 mol 몰을 발효시킬 때 얻을 수 있는 에탄올은 자량은 2 이므로 에탄올 몰은 밀도가 46 / 0.8 g mL 4 이므로 부피는 은 360 g : / 360 g 이므로 포도당 mol 2 180 g 몰이다. 에탄올의 분 1 / 4 mol=184 g 4 mol\46 g 이다. / 184 g 0.8 g =230 mL mL 이고, I. 화학의 첫걸음 13 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 13 18. 3. 19. 오후 4:17 ) 연소 반응의 화학 반응식은 다음과 같다. ㄱ. 반응 전후에 기체의 온도와 압력이 같으며, (가)와 (나)의 부 )의 몰비는 : ㄴ. 반응 전후에 원자의 종류와 수가 같으며 몰이 연소되 피는 변함이 없으므로 반응 전후에 기체의 양( )이 일정하다. 따라서 화학 반응식의 계수 이다. mol a=4 )와 면 몰의 이산화 탄소( 몰의 수증기( )가 생성되므로 1 , 3 m=3 n=4 ㄷ. 프로파인( CO2 이다. 따라서 이다. 2 m+n=7 )의 분자량은 이므로 은 몰이다. CmHn H2O 05 에테인( ( ( ) l 이다. 2C2H6 ㄱ. ㄴ. a=7 C2H6 이므로 g g ( ) C2H6 (  이므로 4CO2 이고 ) +6H2O a+b+c=17 과 물( C2H6 ) +7O2 g , , c=6 b=4 의 분자량은 ( 30 =1 / mol=54 g 몰이 생성되는 데 필요한 산소( 30 g CO2 C2H6 H2O  바로알기  ㄷ. 이산화 탄소( 3 mol\18 g 며 이 H2O 몰)을 완전 연소시키면 분자량이 1 18 몰이 생성된다. ) 분자 개는 인 3 24 )의 양은 1.806\10 O2 (몰) 3 3 \ CO2 3 (몰)이다. 7/4=21/4 06 문제 분석 화학 반응식 계수비 몰비 C3H8   g ( ( ) g ) +5O2   :    :  5     ( g 3CO2     3 ) l ( ) +4H2O :  :  4 기체의 부피비   4   1   1 1 :    5 5 :   :  :  3 3 ① 화학 반응식의 계수비와 몰비가 같으므로 프로페인( )과 산소( )는 : 의 몰비로 반응한다. 5 몰이 완전 연소할 때 생성되는 이산화 탄소( 1 의 화학식량은 이므로 몰은 C3H8 )는 CO2 이다. 3 1 CO2 몰의 질량 ③ O2 C3H8 몰이다. CO2 ④ 과 3 C3H8 는 O2 키면 ⑤ CO2 성되는 2.24 L : 이 5 1 C3H8 0.05 은 6.6 g 은 H2O CO2 의 양 6.6 g H2O  바로알기  ② 0.2 C3H8 소하기 위해 필요한 몰의 질량 의 양 C3H8 4.4 g 몰의 부피 O2 0.5 07 =0.5 문제 분석 44 mol×44 g 몰이고, 0.1 의 몰비로 반응하므로 =3 는 CO2 3 는 / mol=132 g O2 5.6 L 과 C3H8 몰 남는다. 0.25 O2 132 g 몰이다. C3H8 를 완전 연소시 몰이다. 몰이 생성될 때 함께 생 0.15 몰이므로 CO2 0.15 이다. 몰이다. 3.6 g 0.2 / = 6.6 g =0.15 mol 44 g mol / mol=3.6 g mol×18 g =0.2 은 C3H8 0.1 0.1 4.4 g 몰이므로 부피는 는 O2 0.5 11.2 L / = 4.4 g 44 g / mol=11.2 L mol×22.4 L =0.1 mol mol 몰이 완전 연 이다. ( g ) +aO2 4 CmHn 3 4 1기압 피스톤 완전 연소 되었다. CmHn x g O2 (가) ( ) g  3CO2 ( ) +2H2O g ( ) g 1기압 CO2 H2O (나) 일정한 온도와 압력에 서 (가)와 (나)의 실린 더 속 기체의  부피가  같으므로 기체의 전체  양( )도 같다.  mol C3H4 몰이 완전 연소되면 C3H4 자량은 x 40 이므로 생성된 18 이다. H2O =0.9x g 08 반응에서 생성된 수소( 식에서 금속 과 H2 의 몰비가 40 H2O x 20 의 질량은 C3H4 g x 몰이 생성되고, x 40 의 분 H2O / mol\18 g mol x 20 몰이고, 화학 반응 이므로 반응한 금속 의 양 는 ) 2.24 L ： 1 1 M 의 원자량은 0.1 0.1 2.4 g 이다. 24 ) 0.1 =2.24 L ( )도 M 몰이다. 반응에 사용한 금속 H2 이 M 몰이므 mol 로 금속 몰은 이고, ( M s 몰( 0.1 M ( ) 1 +2HCl g =2.4 0.1 09 문제 분석 24 g ) MCl2 aq + ) aq M ( ) H2  ( ) g 몰( ( CaCO3 s ( ) +2HCl ) aq  ( CaCl2 aq ) +H2O ( ) ( ) l +X g CO2 실험 의 질량 ( ) 반응 전 묽은 염산이 담긴  CaCO3 g (가) 1.0 (나) 3.0 (다) 5.0 플라스크의 질량 ( ) 반응 후 g 플라스크의 질량 ( ) g 반응 전후의 질량 차이( ) 의 질량( g 발생한 = X 132.7 132.7 132.7 133.26 134.38 136.38 ) g 133.7- 133.26 =0.44 135.7- 134.38 =1.32 137.7- 136.38 =1.32 ㄱ. 탄산 칼슘( )과 의 몰비는 : 이다. 의 화 학식량이 CaCO3 X 이므로 (가)에서 반응하는 1 1 CaCO3 의 양( )은 100 =0.01 mol / 1.0 g mol 100 g 몰이다. 0.01 ㄴ. (나)에서 반응하는 이다. 따라서 발생한 의 양( )도 CaCO3 X mol mol 의 양은 / 3.0 g mol , =0.03 mol 기압에서 기 °C 100 g 몰이다. 몰의 부피는 1 0 0.672 L 몰로 같다. 따라 , 즉 , 즉 이므로 발생한 의 양( CaCO3 )도 체 X 몰의 부피는 mol 이므로 0.03 이다. 22.4 L 1 ㄷ. (나)와 (다)에서 생성된 672 서 반응한 의 양( mL 는 X )도 0.03 CaCO3 mol 0.03 몰로 같다. 1.32 g 0.03 14 정답친해 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 14 18. 3. 19. 오후 4:17 )이다. 즉, 수용액 속 용질의 입 이다. 이 용액에서 물을 증발시켜 부피를 NaCl x 10 문제 분석 (가)와 (나) 모두 퍼센트 농도는 용질의 질량( ) %이므로 용질의 g ×100=5 500 g 1 L 채점 기준 질량은 이다. 25 g •용질의 양: / 25 g mol 342 g •몰 농도: ≒0.073 mol 0.073 mol 0.5 L =0.146 M 설탕 수용액 500 g 포도당 수용액 500 g (가) (나) •용질의 양: / 25 g mol 180 g •몰 농도: ≒0.139 mol 0.139 mol 0.5 L =0.278 M ㄴ. (가)의 수용액 속에 녹아 있는 설탕의 질량은 이고, 설탕 의 화학식량은 이므로 (가)의 수용액 속에 녹아 있는 설탕의 25 g 이다. 따라서 설탕 분자 수 342 / 25 g 양( )은 는 mol ≒0.073 mol mol )이다. 23 (나)의 수용액 속에 녹아 있는 포도당의 질량은 342 g ( 6.02\10 0.073\ 당의 화학식량은 이므로 (나)의 수용액 속에 녹아 있는 포도 25 g 이고, 포도 이다. 따라서 포도당 당의 양( 180 )은 mol 분자 수는 자 수는 (가) (나)이다. 0.139\ / 25 g 180 g ( 6.02\10 mol ≒0.139 mol 23  바로알기  ㄱ. (가)와 (나)의 수용액 속에 녹아 있는 용질은 < 으로 같다. mol 몰 농도는 ㄷ. (가)의 수용액 속에 녹아 있는 설탕의 양( )은 약 이고, 수용액의 부피는 mol 0.073 이므로 / 500 g mL 1 g 이다. =500 mL=0.5 L 25 g (나)의 수용액 속에 녹아 있는 포도당의 양( )은 약 0.073 mol 0.5 L =0.146 M 이고, 수용액의 부피는 이므로 몰 농도는 mol 이다. 따라서 수용액의 몰 농도는 (가) 0.5 L 0.139 mol 0.139 mol 0.5 L (나)이다. < 수산화 나트륨( ) 수용액 에 M 0.1 은 이므로 의 질량( NaOH 0.1 M×0.5 L=0.05 ) =0.05 를 만들 때는 수용액 NaOH mol x 이며, 500 mL NaOH / mol×40 g mol 부피 의 화 500 mL 500 mL 이다. 40 =2 g ㄴ. 플라스크를 이용한다. NaOH 0.1 M =0.278 M 11 ㄱ, ㄷ. 포함된 학식량이 NaOH 12 진한 용액의 몰 농도( 은 용액의 몰 농도( ) ) 진한 용액의 부피( ) 묽 M1 묽은 용액의 부피( \ V1 = )이므로 M 2 , 2 M\V1=0.1 M\1 L \ V1=0.05 L=50 mL V 2 이다. 수용액 에는 몰이 포함되어 야 하므로 넣고, KHCO3 0.1 M 2 M 가 될 때까지 증류수를 넣어 묽힌다. 1 L 50 mL KHCO3 수용액 1 L 를 취하여 KHCO3 0.1 부피 플라스크에 부피 플라스크를 이용하여 만드는 방법을 옳게 서술한 경우 1 L 묽혀야 하는 용액의 부피는 옳게 구했지만, 하여 만드는 방법을 옳게 서술하지 못한 경우 1 L 부피 플라스크를 이용 배점 100 % 40 % 은 13 탄산수소 나트륨( 4.2 g NaHCO3 4.2 g 과 NaHCO3 0.05 의 양 NaHCO 3 NaHCO3 0.05 몰이다. 따라서 0.05 하다. )의 화학식량은 이므로 NaHCO 3 몰이다. 84 / = 4.2 g 84 g 은 CH 3COOH 몰과 완전히 반응하는 데 필요한 1 =0.05 : mol mol 1 의 몰비로 반응하므로 은 수용액은 CH3COOH 가 필요 CH3COOH 0.1 M 0.5 L CH3COOH 수용액의 부피 0.1 M 14 ㄱ. (가)에 녹아 있는 염화 나트륨( = 0.05 mol 0.1 M =0.5 L )은 M\0.1 L 로 50 mL 가 된다. 따라서 =0.1x 만들면 용액의 몰 농도는 mol (나)의 몰 농도는 (가)의 0.1x mol 0.05 L 배이다. =2x M 2x ㄷ. (나)에서 수용액의 몰 농도는 2 이며, 증류수를 가 해 전체 부피를 NaCl M 로 만들면 몰 농도는 200 mL 가 된다. 즉, 수용액의 몰 농도는 (나)의 0.1x 0.2 L 이 된다. mol x 2 = M  바로알기  ㄴ. (가)에 몰의 1/4 이 녹아 있는데, 여기에 몰을 더 녹이면 x NaCl 다. 용액의 부피가 2 0.6x mol 0.1 L 지 않는다. 100 mL =6x 는 M 0.1x NaCl 의 전체 양( )은 몰이 된 NaCl mol 로 변함이 없다고 가정해도 몰 농도 0.6x 가 된다. 즉, (나)의 몰 농도인 가 되 2x M 52 쪽 ❶ 탄소( ) ❷ 원자량 ❸ 원자량 ❹ 아보가드로수 12 ❺ 몰 질량 ❻ 아보가드로 ❼ C ❾ 23 6.02\10 ❿ 부피비 ⓫ 퍼센트 농도 ⓬ ❽ 몰 질량 ⓭ 용액 의 부피 ⓮ 묽은 용액의 부피 22.4 L 1 I. 화학의 첫걸음 15 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 15 18. 3. 19. 오후 4:17 모범답안은 (가)가 , (나)가 로 (가)가 (나)의 이다. 가 Y 의 배이다. 1.6 g Z 0.8 g 01 ② 02 ③ 03 ④ 04 ④ 05 ④ 06 ③ 07 08 ① 09 ③ 10 ② 11 해설 참조 12 해설 참조 24 53 쪽~55 쪽 탄소 원자 개가 포함되어 있으므로 포도당 몰에 포함된 탄소 원자는 몰이다. 6 2  바로알기  ㄱ. 포도당의 몰 질량이 12 / 이므로 포도당 개의 질량은 180 g mol Y • (나)는 이원자 분자이므로 분자식이 X Z 3 이며, 의 분자량은 이다. • 의 분자량이 이고 질량이 이므로 화합물 성분 원소 분자량 분자식 01 문제 분석 (가) (나) (다) , X Y , X , Y , 분자당   구성 원자 수 1 4 2 17 15 27 XY3 XY XYZ • (다)는 삼원자 분자이므로 분자식이 XY 이며, XY 다. 따라서 ( 의 분자량 • (가)의 분자식은 XYZ 혹은 의 분자량) XYZ 중 하나인데, =Z 량인 X3Y 보다 크므로 분자량이 인 (가)의 분자식은 의 분자량이 12 이므로 의 원자량은 17 , 의 원자량 XYZ 이 의 분자량은 15 이다. 27 의 원자 의 원자량이 =12 이다. 그리고 Z 이다. X 의 원자량은 XY3 -XY XY3 XY 15 X ㄴ. (가)의 분자식이 Y 14 1 이고, (나)의 분자식이 이므로 의 질량 의 질량 XY3 X Y  바로알기  ㄱ. (가)의 분자식은 14/3 14 이다. XY 1/3 ㄷ. 의 원자량은 이고, 의 원자량은 XY3 이므로 의 분자 Z 량은 이며 (가)나 (다)의 분자량보다 작다. 1 12 Y ZY4 16 02 ㄱ. 새로운 기준에서 산소( )의 원자량을 라고 하면, : : x 26.982 이므로 현재의 원자량보다 크다. 15.995=27.000 ㄴ. 현재 기준에서 알루미늄( 27 ) 16 O 에서 x x=15.995\ 27.000 26.982 몰에 들어 있는 원자 수는 이지만, 새로운 원자량 기준에서 Al 1 27 개의 질량 원자 26.982 g 1 Al 몰에 들어 있는 원자 수는 27 Al 이다. 그런데 원자 1 27 운 기준에서 1 27 Al 개의 질량은 원자량에 관계없이 변하지 않으므로 새로 Al 27 개의 질량 원자 27.000 g 1 몰에 들어 있는 원자 수는 현재보다 증가한다.  바로알기  ㄷ. Al 1 에 들어 있는 원자의 양( 1 g 이다. 새로운 기준에서 탄소( 12 )은 mol 의 원자량은 / 몰 질량( 1 g g ) mol 으로 현재보다 크며, C) 12.000\ 의 몰 질량도 현재보다 크다. )은 현재보다 작다. 27.000 26.982 따라서 에 들어 있는 12 1 g C 03 ㄴ. 포도당의 분자량이 12 C 원자의 양( mol ㄷ. 포도당 은 180 / 360 g 180 g mol 360 g =2 mol 1 이므로 몰의 질량은 이다. 1 이며 포도당 분자에 180 g 16 정답친해 이다. g 180 6.02\10 23 문제 분석 1 04 X Y Z Y 기체 분자량 질량( ) 부피( ) 밀도 양( ) g 1.6 1.6 0.8 L 2.50 1.25 5.00 16 32 4 mol 0.1 0.05 0.2 d 2d d 4 의 양( )은 / 1.6 g 기압에서 기체 mol 32 g 32 이다. 이때 1.6 g 의 부피가 Y 이므로 mol , ° =0.05 mol 몰의 부피는 Y 1.25 L 이다. t C 1 1.25 L =25 L 몰이며 질량이 0.05 몰이며 1 • 는 • 는 L 2.50 X 5.00 L ㄴ. 기체 Z 0.1 0.2 의 질량이 Z 이므로 의 분자량은 이다. 의 분자량이 1.6 g 이므로 X 의 질량은 Z 4 의 질량이 이고 이다. 16 0.8 g 이므로 질량은 Y ㄷ. 일정한 온도와 압력에서 기체의 밀도는 분자량에 비례한다. Z 2 분자량 비는 : : 이고, 의 밀도가 이므로 의 밀도 X Z=4 1 X d Z 는 이다. d 4  바로알기  ㄱ. 기체 의 분자량은 이다. X 16 05 문제 분석 탄화수소 분자식 부피( ) L 분자량 (가) C4H8 10 (나) C2H4 20 56 • 온도와 압력이 같을 때 기체의 부피는 분자 수에 비례하므로 기체의 몰 28 비는 (가) : (나) : 이다. • 의 분자량은 =1 : : C2H4=2 이고, 2 이다. 56 1 C4H8 C4H8 의 분자량은 이므로 분자량 비는 C2H4 28 ㄱ. 기체의 몰비는 (가) : (나) : 이고 분자량 비는 (가) : (나) : 이므로 질량비는 (가) : (나) 2 =1 : 이다. 즉, (가)와 (나)는 질량이 같다. 1 ) 원자 수 ) 원자 수 =2 수소( 탄소( ㄷ. H C 원자 수와 는 (가)와 (나)가 같으므로 에 포함된 원자 수가 각각 같다. 따라서 C 1 g 을 완전 연소시킬 =1 1 때 필요한 산소( H )의 양( )도 (가)와 (나)가 같다. 1 g  바로알기  ㄴ. 온도와 압력이 같을 때 기체의 밀도는 분자량에 mol O2 비례하므로 밀도비는 (가) : (나) : 이다. =2 1 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 16 18. 3. 19. 오후 4:17 09 (가)에 녹아 있는 의 양( )은 의 분자 수 전체 분자 수 X 고, 수용액의 부피는 X X mol / 100 g d mL g = 100 d 06 문제 분석 aA2 1 ( g ) +bB2 3 몰과      이므로 기체  3 2 1 B2 A2 5 L 5 L ( ) g  ( ) g 2X AB3 몰이 들어 있으며 전체 부피가  에 해당한다. 몰의 부피는  1 L 3 L ? A B 반응 전 반응 후 전체 부피가  이므로 기체  몰이 들어 있는데, 그중  가  몰이므로 반응하지 않고 남은  는  몰이다.  3 L 몰이 반응하여 2 X 3 A2 몰이 남고 1 는 모두 반응하며 는 몰이 생성되므로 반응 전과 후의 양적 관계는 다음과 같다. B2 B2 3 X 반응 전 aA2 + bB2 몰과 2 A2 2 반응 반응 후 몰비는 : B2 A2 )이고, ( 2X ㄱ. 몰비는 g X 는 1 A2 ( ) ( ) g ( 2X ) g  g : 3 2 -3 -1 이므로 화학 반응식은 : 0 1 의 분자식은 X=1 3 2 AB3 +2 2 이다. : : : 이다. ( ) +3B2 A2 g ( ) g  ㄷ. 반응 후 A2 B2=1 몰이 생성되고 3 몰이 남으므로 X 2 이다. A2 1 =2/3  바로알기  ㄴ. 의 분자식은 이다. X 의 산화물 AB3 의 화학식은 이다. 금속 이 이 생성되므로 반응한 산소의 질량은 MO X M M = 3 g 이다. 이므로 2 g 라고 하면 : : M 이다. x x 16=3 g 2 g 07 금속 반응하면 따라서 M MO 5 g 의 원자량을 x=24 08 문제 분석 [화학 반응식] ) ( CaCO3 [과정] s (가) aq +aHCl 2 의 질량( ( ) ( CaCl2 aq ) ( ) +bH2O 1 l  +X( g) CO2 )을 측정한다. (나) 충분한 양의 묽은 염산이 들어 있는 삼각 플라스크의 질량 CaCO3 w1 )을 측정한다. (다) (나)의 삼각 플라스크에 을 넣어 반응시킨다. (라) 반응이 완전히 끝난 후 삼각 플라스크의 질량( CaCO3 )을 측정 ( 발생한  w3= ) 의 질량   - w1+w2 CO2 의 질량 )  발생한  ( CO2 )  ( x+330.0 = g x-1.12 = w3                       g-331.12 g w1 x g w2 330.0 g w3 331.12 g ( w2 한다. [결과] ㄴ. 탄산 칼슘( )과 묽은 염산( )이 반응하면 염화 칼슘 )과 물( ( CaCl2 CO2 한다. 이를 화학 반응식으로 나타내면 다음과 같다. )이 생성되고, 이산화 탄소( H2O CaCO3 HCl ) 기체가 발생 ( CaCl2 이다. aq ( ) +H2O ) +CO2 g 의 화학식량이 ( l ) 이며, 발생한 1 CO2 x 이므로 다음 관계식이 성립한다. g CaCO3 의 분자량이 44 이고 질량이 100 CaCO3 s 과 aq 의 몰비는 ( ( ) +2HCl CO2 ) :  1 CaCO3 이고 질량이 ) , g ) ( x-1.12 / g x = mol 100 g 의 질량은 CaCO3 (  바로알기  ㄱ. 2-1.12 = ㄷ. 발생한 ) g=0.88 g a=2 / (x-1.12 g x=2 mol 44 g 이고, 발생한 2 g , 이다. 이며 b=1 의 질량이 ( 의 질량은 ( ) CO2 x-1.12 g 이다. a+b=3 ) x-1.12 이므로 양( )은 CO 2 g 몰이다. 화학 반응식의 계수비가 : mol : x-1.12 44 몰이다. 이므로 반응한 의 양( )은 발생한 HCl mol CO2 2 CO2=2 HCl 의 배인 1 x-1.12 22 이 = a x / a g x g mol mL= 1 10d 이다. 묽은 용액의 몰 농 mol 이므로 L mol (가)의 몰 농도는 a x 1 진한 용액의 몰 농도( 10d L = 10ad x ) 도( ) M 진한 용액의 부피( ) 이므로 L 묽은 용액의 부피( M \ ) L M\0.01 L (나)의 몰 농도는 10ad 이다. [다른 풀이] x 이 녹아 있는 0.1 L ad x 의 수용액은 밀도가 = M 용액 a X g 에 포함된 100 g 의 질량은 / 이므로 d mL g )이다. ( 의 분 10 mL a X 이므로 수용액의 전체 부피를 100 자량이 \10d= 로 만들면 몰 농도는 X ad 10 g 100 mL x \ 1 x ad 10 1 10 ( )이다. = ad x M 10 (가) 수용액의 질량은 고, 퍼센트 농도는 이다. 따라서 수용액에 녹아 있는 포도당의 양( 1000 mL×1.0 g %이므로 수용액에 녹아 있는 포도당의 질 )은 0.1 량은 / mL=1000 g 이 mol 이다. m 1 g / 1 g 180 g (나) 수용액의 몰 농도는 당의 양( mol 0.0056 mol 0.1 M 에 녹아 있는 포도당의 질량은 mol )은 이므로 수용액에 녹아 있는 포도 이다. 따라서 수용액 이다. 0.1 M×0.5 L=0.05 mol / mol×0.05 mol=9 g 180 g I. 화학의 첫걸음 17 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 17 18. 3. 22. 오전 10:49 ㄷ. 혼합 용액의 몰 농도( ) 전체 용질의 양( 용액 전체의 부피( ) ) 이므로 M = m 이다. mol L 0.0056 mol+0.05 mol 1 L+0.5 L 0.037  바로알기  ㄱ. (가)의 몰 농도는 약 M 이고, (나)의 몰 농도는 지 않다. 0.1 ㄴ. (가)의 퍼센트 농도는 M =0.0056 M 이므로 (가)와 (나)의 몰 농도는 같 0.0056 mol 1 L %이고, (나)의 퍼센트 농도는 0.1 %이므로 (가)와 (나)의 퍼센트 농도는 같지 ×100=1.8 9 g 500 g 않다. 11 문제 분석 ( ) +bB2 3 aA2 1 반응물의 부피 ( g ( ) ( ) g  cX g 2AB3 생성물의 부피 ( ) L 실험 (가) (나) (다) A2 1 1 ) L B2 3 4 X 2 2 2 가 생성될 때 반응한  3 의 부피는    이고  이다. A2 L 1 2   의 부피는  2 L X B2 3 L , c=2 의 부피가 같고, (가)와 (다)에서 반응한 (다)에서 생성된 X , b=3 a=1 (가)와 (나)에서 반응한 피가 같은 것으로 보아 기체의 부피비는 , (가) A2 ∼ : : : : 이다. 따라 B2 의 부피가 같으며, 의 부 서 화학 반응식의 계수는 , A2 , B2 X=1 이고, 화학 반응식은 2 3 ( ) ( ) +3B2 A2 g 채점 기준 g  2X g ( a=1 )이다. b=3 c=2 화학 반응식의 계수를 모두 옳게 구하고, 그 과정을 옳게 서술한 경우 100 % 화학 반응식의 계수만 옳게 구한 경우 배점 40 % 12 문제 분석 [화학 반응식] ( ) X2CO3 s [실험 과정]  ( X2O s ) +CO2 ( ) g 도가니에 을 넣고 질량을 측정한 후, 도가니를 가열하 면서 분마다 질량을 다시 측정한다. X2CO3 열분해 반응이 완료되면 질량은  더 이상 변하지 않는다. … … … … 4 12 18 20 247 245 236  기체가 발생하므로 전체 질량이 감소한다. 243 225 225 [실험 결과] 2 •도가니 질량: 시간(분) 질량( ) g g 210 2 0 CO2 시간에 따라 발생한 이산화 탄소( )의 질량은 다음과 같다. 따 라서 이 완전 분해되면 이 생성된다. X2CO3 시간(분) 질량( ) 0 g 0 도가니에 넣은 CO2 CO2 22 g … 12 … … … 4 2 2 4 의 질량은 11 응 후 생성된 X2CO3 의 질량은 CO2 이다. 22 g 247 g-210 g=37 g 이므로 생성된 X2O 의 원자량: 37 g-22 g=15 g X 므로 도가니 안의 고체는 7 18 X2O 과 같다. 처음보다 감소한 질량이 , 분과 분에서 질량이 더 이상 변하지 않으 뿐이며 감소한 질량은 발생한 20 의 질량 이므로 몰이 발생하였고, CO2 와 의 몰비가 : 이므로 도 X2O 의 질량은 CO2 이므로 15 g 채점 기준 의 화학식량은 1 1 X2O 0.5 30 X 22 g X2O CO2 0.5 몰 생성되었다. 의 원자량은 이고, X2O 몰 0.5 이다. 20 18 22 22 이고, 반 의 질량은 원자량을 옳게 구하고, 그 과정을 옳게 서술한 경우 원자량만 옳게 구한 경우 7 배점 100 % 40 % 1 ④ 2 ⑤ 3 ④ 4 ③ 5 ③ 6 ② 7 ⑤ 8 ② 9 ④ 10 ① 11 ④ 12 ⑤ 57 쪽~59 쪽 1 문제 분석 개와   원자   원자  개의  질량이 같으므로 원자량 비는  Y X 이다.  :   :  1 3 개와   원자   원자  개의  질량이 같으므로 원자량 비는  Z Y 이다.  :   :  4 3 X Y=1 3 X 3개 Y 1개 Y Z=3 Y 4개 4 Z 3개  선택지 분석    ㄱ. 원자 개의 질량은 X ㄴ. ㄷ. 1 1 6.02\10 에 들어 있는 원자의 몰비는 Y 배이다. 의 가 이다. 23 g : 4 6.02\10 이다. : 23 g Z=4 3 1 g 몰의 질량은 1 YZ2 X 11  전략적 풀이  ❶ 의 원자량과 아보가드로수를 이용하여 원자 X 개의 질량을 구한다. X 1 ㄱ. 원자량 비는 : : : : 이고, 원자 몰의 질량 이 은 이므로 Y Z=1 X 의 원자량은 4, 3 Y X 의 원자량은 Y 4 12, 의 원자량 1 Z 이다. 12 g 16 18 정답친해 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 18 18. 3. 19. 오후 4:17 모범답안모범답안의 원자량이 이고, 몰의 질량이 이므로 원자 개의 질 3 4 g X 1 1 이다. 4 X 량은 23 g ❷ 원자량 비로부터 4 6.02\10 ㄴ. 원자량 비는 g : 1 에 들어 있는 원자의 몰비를 구한다. : 이므로 에 들어 있는 원자의 몰 비는 : Y : Z=3 4 이다. : 1 g Y Z=1/3 1/4=4 3 ❸ 분자식에 포함된 모든 원자의 원자량을 합하여 분자량을 구하고 이고 분자식이  이므로  =5 인 (라)의 분자식은  A2B5 이다. =3 (가) A2B3 (다) (라) (마) 문제 분석 의 질량 의 질량 (마)에서  B A 의 질량 의 질량 B A 화합물 분자량 의 질량 의 질량 B A 분자식 27 2 (나) 36 1 45 4 72 3 108 5 YZ2 배이다. 12+2×16=44 X 4 자량은 이고, 의 원자량은 이다. 이를 이용하여 나머지 화합물의 분 B B 2 이므로 의 원자량 의 (마)의 분자량에서 (라)의 분자량을 빼면 AB A2B AB2 원자 A2B3 A2B5 개의 질량이므로 의 원 몰의 질량을 비교한다. ㄷ. 1 의 분자량은 11 문제 분석 2 원자 수비는  는   :  A B=3  :  A  :  A B=3  :   :  B=1  :  1 1/4=12 AB4AB4 1 4 이다.    :  이고 질량비 이므로 원자량 비는  원자 수비는  비는   :  B C=1  :   :  B   B C =1/2 AC2  :   :  이고 질량 이므로 원자량 비는   :  C=2  :  8 8=1 B2C 1 이다.  16 B: 1 4 A: 3 4 A: 3 11 C: 8 11 B: 1 9 C: 8 9 자식을 결정할 수 있다. A 18 9  선택지 분석    ㄱ. 원자량은 가 보다 크다. 작다 ㄴ. (나)와 (다)는 A B 분자당 원자 수가 같다. ㄷ. 일정량의 와 결합한 1 의 질량비는 (가) : (라) : 이다. B A =3 2  전략적 풀이  ❶ 분자식과 분자량으로부터 원소의 원자량을 구한다. ㄱ. 의 원자량은 이고, 의 원자량은 이므로 원자량은 가 A 보다 작다. 9 B 18 A 의 값과 분자량으로부터 분자식을 구하고 분자당 원자 원자 수비는  는   :   :   :   :  이고 질량비 이므로 원자량 비는  A C=3  :  C=1  :  8 8/2=3 4 2 이다.  A  :  A C=3 B ❷ 의 질량 의 질량 수를 비교한다. B A  선택지 분석    ㄴ. (나)는 분자량이 이고 이므로 분자식이 ㄱ. 원자량은 가 의 이다. 이고, (다)는 분자량이 이므로 분자 ㄴ. 에 포함된 전체 원자 수비는 : A C 3/4 : 이다. A2B 식이 이다. 따라서 분자당 원자 수가 45 =4 으로 같다. 1 36 의 질량 의 질량 B A 이고 =1 의 질량 의 질량 B A A C 3/4 ❷ 분자량과 1 비를 구한다. 분자당 원자 수를 이용하여 에 포함된 전체 원자 수 4 문제 분석 g 1 ㄷ. 1 g 몰의 질량은 화합물 1 AC A2B4 와 AB4 B2C=15 가 서로 같다. 8 28  전략적 풀이  ❶ 분자를 구성하는 성분 원소의 원자 수비와 질량비로 28 부터 원자량 비를 구하여 비교한다. ㄱ. 원자량 비는 : : : : 이다. 따라서 원자량은 가 의 A 이다. B C=12 1 16 ㄴ. 는 오원자 분자이고, 는 삼원자 분자이며 분자량 비 는 AB4 : : B2C 이다. 따라서 에 포함된 전체 원자 AB4 수비는 B2C=16 : 18 : 이다. 1 g ❸ 분자식에 포함된 원자들의 원자량을 모두 합하여 분자량 비를 구 5/16 3/18=15 8 하고 몰의 질량을 비교한다. ㄷ. 분자량 비는 1 : : : 이므로 와 AC 는 분자량이 같다. 따라서 A2B4=28 28=1 몰의 질량도 같다. 1 AC A2B4 1 ❸ AB2 의 질량 의 질량 B 한다. A 의 질량 의 질량 ㄷ. B A 와 결합한 A 구분 몰비 1 의 값으로부터 일정량의 3 와 결합한 의 질량을 비교 B A 은 (가)가 이고 (라)가 이다. 따라서 일정량의 2 의 질량비는 (가) : (라) 3 : : 이다. B =1/2 1/3=3 2 반응 전 : : 반응 후 : : X 반응 후에는  B2=4 B2 가 남아 있지 않으므로 모두 반응하였다. AB3=1 3 4 X  선택지 분석    ㄱ. 는 삼원자 분자이다. ㄴ. 원자량은 X 가 의 ㄷ. 반응 질량비는 A B : 배 배이다. 2 이다. : 3 B2=4 1 X I. 화학의 첫걸음 19 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 19 18. 3. 22. 오전 10:49  전략적 풀이  ❶ 몰비를 이용하여 화학 반응식의 계수를 구하고, 의 분자식을 결정한다. X 6 이 반응의 화학 반응식은 문제 분석 ㄱ. 화학 반응의 전과 후에 물질의 양( ) 변화는 다음과 같다. 반응 전 aX g + ( ) ( ) bB2 g mol 2AB3  ( ) g 반응 반응 후 4 -4 : 0 따라서 몰비는 : : 3 -2 1 AB3=2 ( g )이며, 1 X : +4 이고, 화학 반응식은 4 는 분자식이 이므로 2 AB2 ( ( ) +B2 2X 삼원자 분자이다. ❷ 반응 질량비를 구한다. B2 X )  2AB3 g g ㄷ. X 반응한 ( AB2 ) 10.0 g 의 질량은 이 모두 반응하여 이 생성되므로 AB3 12.5 g 이다. 따라서 반응 질량비는 : B2 : 이다. 2.5 g B2=4 ❸ 몰비와 질량비로 분자량을 구해 원자량을 파악한다. 1 ㄴ. 몰비는 이고 질량비는 : : : AB2 : 이 AB2 므로 분자량은 배이다. 따라서 원자량은 AB2 가 의 배이다. B2=2 가 B2 의 1 2 AB2 B2=4 A 1 B   금속  이  이 반응하여  생성되므로 반응한 산소의 질량은    X 5 g M 이다. 3 g 2 5 문제 분석 X 의 질 량 ( ) g 6 5 4 3 2 1 0 2 g 1 3 2 M의 질량(g)  선택지 분석    ㄱ. 의 화학식은 이다. ㄴ. X 의 원자량은 MO 이다. ㄷ. M 10 g X 이 생성되는 데 필요한 24 는 몰이다. 몰 O2 1/4 1/8  전략적 풀이  ❶ 화학 반응식에서 반응 전과 후에 원자의 종류와 수 가 같다는 원리를 이용하여 금속 산화물 의 화학식을 구한다. ㄱ. 화학 반응식은 ( ( ) X ( )이므로 산화물 의 화학식은 2M s 이다. X ❷ 반응한 금속과 산소의 질량을 구한 후, 금속  MO g ) +O2 2MO s 의 원자량을 구한다. ㄴ. 금속 은 산소( ) M 과 반응하여 을 생성하 므로 M 3 g 의 원자량을 2 g 라고 하면 O2 : MO : 5 g 이다. 따라서 의 원자량( M )은 x 이다. x 16=3 g 2 g M ❸ 질량비로부터 x 이 생성되는 데 필요한 산소의 양을 구한다. X ㄷ. 반응 질량비는 g : : : : 이므로 이 생 24 10 의 분자량이 5 2 X 이므로 필요 10 g 32 성되는 데 필요한 M 는 O2 한 의 양( O2 )은 4 g 이다. X=3 O2 (몰)이다. O2 mol 4/32=1/8 ( ) ( ) 2AB2 g +B2 g  꼭지 ( )이다. 2AB3 g B2 3 g 2 L (나) 기체의 몰비는 (가) : (나)    :  가  1 이다. 같은 질량의 몰비 =  :  이므로 분자량 비는  2  :  2 1 B2=2 AB2 이다.  :  1 AB2 3 g 1 L (가)  선택지 분석    ㄱ. 꼭지를 열기 전 전체 원자 수비는 (가) : (나) =1 3 ㄴ. 원자량은 배이다. 가 의 : : 2 4 ㄷ. 생성된 A 의 질량은 B 2 이다. 이다. AB3 3.5 g 3.75 g  전략적 풀이  ❶ 반응 전 기체의 몰비를 구하고, 분자당 원자 수를 통해 전체 원자 수비를 구한다. 1 ㄱ. 꼭지를 열기 전 분자의 몰비는 (가) : (나) : 이고, 는 삼원자 분자이고 AB2 는 이원자 분자이므로 전체 원자 수비는 =1 2 (가) : (나) : B2 : 이다. ❷ 분자량 비를 이용하여 원자량 비를 구한다. =1×3 ㄴ. 분자량 비는 2×2=3 : 4 : 이므로 원자량 비는 : : 이다. B2=2 ❸ 반응 질량비를 구하여 생성된 물질의 질량을 구한다. AB2 1 1 A B=2 ㄷ. 반응 질량비는 : : 이며, 은 과 반응하여 AB2 B2=4 AB2 을 생성한다. 1 3 g B2 3/4 g AB3 15/4 g=3.75 g 문제 분석 7 C6H12O6 s ( ) +aO2 6 ( ) g  bCO2 6 ( ) ( ) +6H2O l g  선택지 분석    ㄱ. 이다. x=45 ㄴ. 생성된 의 질량은 이다. ㄷ. 반응 후 용기 안 H2O 의 양( 27 g 전체 물질의 양( mol CO2 ) 이다. ) =1/3 mol  전략적 풀이  ❶ 몰비를 구하여 반응 전 포도당의 질량을 구한다. ㄱ. 포도당의 연소 반응에 대한 화학 반응식은 다음과 같다. C6H12O6 g s 몰비는 포도당 : 산소 ( ( ) ( ) +6O2 :  =1 몰과 반응한 포도당은 6CO2 l 이고, 반응한 산소 6 ) +6H2O g ( ) 몰이며 분자량이 48 g 다. 산소 1.5 므로 질량은 0.25 mol×180 g ❷ 몰비를 이용하여 생성물의 질량을 구한다. 이다. 0.25 / mol=45 g 은 몰이 이 1.5 180 ㄴ. 포도당 몰이 완전 연소하면 물 몰이 생성된다. 물의 분자량이 0.25 이므로 질량은 18 1.5 / mol=27 g 1.5 mol\18 g 이다. 20 정답친해 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 20 18. 3. 19. 오후 4:17 ❸ 반응 후 남은 산소, 생성된 이산화 탄소와 물의 양( )을 구하여 의 양( ) CO2 전체 물질의 양( mol ㄷ. 반응 후 산소 ) 생성된다. 따라서 을 구한다. mol 1.5 전체 물질의 양( mol 의 양( CO2 ) mol 1.5 이다. 몰이 남고, 이산화 탄소와 물이 각각 몰씩 ) = 1.5 4.5 mol =1/3 문제 분석 반응 전 기체의 부피( ) 발생한  의  8 실험 (가) (나) (다) A2 3 12 15 3 L : L B2 5 2 1 부피( ) X L 2 4 (가)와 (다)에서 발생한  의 부피가 같으므로 (가)에 X 서는  가 모두 소모되고,  (다)에서는  가 모두 소모 A2 되었음을 알 수 있다. B2 2 가 생성되므로 와 의 부피비는 이다. (다)에서 가 모두 반응할 때 X A2 가 생성되므로 X 와 의 (가)에서 가 모두 반응할 때 이다. ➡ 부피비는 B2 : A2 부피비는 2 3 ( ) aA2 g 1 +bB2 ( ) 2 g 1 L ( 2X g   선택지 분석    2 L : : 2 L X B 2 이고, )에서 A 2 , b=1 a=3 ㄱ. 는 삼원자 분자이다. 사원자 분자 : : B2 이므로 X 이다. 의 분자식은 X=3 X 1 2 A3B ㄴ. 같은 양( X )의 와 를 반응시키면 용기 안의 mol B2 반응 후 기체의 전체 부피 반응 전 기체의 전체 부피 A2 이다. ㄷ. 반응 후 용기 안의 는 (나) (다)이다. =2/3 의 분자 수 전체 분자 수 X < > ㄱ. 화학 반응식은 ( 3A2 이며 사원자 분자이다. g ) +B2 ( )  2X g g ( )이고, 는 ❷ 화학 반응식의 계수비로부터 몰비, 부피비를 구한다. ㄴ. 기체의 온도와 압력이 일정할 때 몰비는 부피비와 같으므로 같 은 양( )의 와 를 반응시킬 때 양적 관계는 다음과 같다. mol A2 B2 ( ) ( ) 반응 전 g + 2X ( ) g  B2 g n 3A2 n -n 반응 반응 후 - + 2n n 3 3 2n 2n 0 3 3 반응 후 기체의 전체 부피 4n 반응 전 기체의 전체 부피 3 =2/3 = 2n 의 분자 수 를 구하여 비교 전체 분자 수 X 이다. ❸ 실험 (나)와 (다)에서 반응 후 용기 안의 따라서 용기 안의 한다. 4 L 12 L ㄷ. (나)에서 와 B2 A2 12 L 2 L 가 생성된다. (다)에서 A2 가 남고 X A2 1 L 가 생성된다. 온도와 압력이 같을 때 기체의 B2 15 L 와 가 남고 A2 6 L 를 반응시키면 를 반응시키면 X 2 L 분자 수는 부피에 비례하므로 반응 후 용기 안의 의 분자 수 전체 분자 수 X 는 (나)가 이고, (다)가 이다. 즉, (나) (다)이다. 4/10=2/5 2/14=1/7 > 9 문제 분석 (가) 을 의 증류수에 녹인다. (나) (가)의 수용액을 부피 플라스크에 넣고 눈금선까지 증 mol =0.1 mol NaOH g 4 류수를 넣는다. 100 mL / 4 g 40 g L 1 0.1 mol 1 L =0.1 M  선택지 분석    ㄱ. (가) 수용액의 몰 농도는 보다 크다. 작다 ㄴ. (나) 수용액의 몰 농도는 이다. 1 M 0.1 M 에 포함된 ㄷ. (나) 수용액 은 몰이다. 10 g NaOH 1/1000  전략적 풀이  ❶ 수산화 나트륨( ) 수용액의 몰 농도를 판단한다. ㄱ. 몰을 NaOH 의 물에 녹이면 수용액의 부피는 NaOH 100 mL 보다 크다. 따라서 (가) 수용액의 몰 농도는 1 M 0.1 100 mL ❷ 수용액의 부피와 용질의 양( ㄴ. (나) 수용액의 부피는 이고 녹아 있는 )으로부터 몰 농도를 구한다. mol 의 양( 보다 작다. ) 은 이다. 따라서 몰 농도는 L 1 NaOH mol 이다. ㄷ. (나) 수용액의 밀도가 / mol 이므로 의 부피는 X A3B 이다. (나) 수용액의 몰 농도가 mL 1 g 이므로 (나) 수용액 10 g 10 mL 에 10 g 포함된 은 NaOH 0.1 문제 분석 10 M×0.01 0.1 M L=1/1000 mol 이다.  수용액    있는  M 2 의 양은    X =0.2 mol   100 mL 이다.  2 에 녹아    M×0.1 L   녹아 있는  M 2.5    수용액  에    의 양은  200 mL 이다.   M 2.5 X L=0.5 mol ×0.2 2 M 수용액 100 mL (가) 2.5 M 수용액 200 mL (나)  선택지 분석    ㄱ. (가)에 녹아 있는 의 양( )은 몰이다. 몰 X ㄴ. (나)에 녹아 있는 mol 의 질량은 0.2 이다. 2 50 g ㄷ. (가)와 (나)를 X : 의 부피비로 혼합한 용액의 몰 농도 는 4.5 M 이다. 1 1 2.25 M I. 화학의 첫걸음 21  전략적 풀이  ❶ 화학 반응식을 완성하고 반응 전과 후에 원자의 종 ❸ 수용액의 밀도와 질량으로부터 부피를 구하고, 몰 농도와 수용액의 0.1 mol 류와 수가 같다는 원리를 이용하여 생성물의 분자식을 구한다. 부피를 곱하여 녹아 있는 용질의 양( =0.1 M 0.1 mol 1 L )을 구한다. 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 21 18. 3. 19. 오후 4:17  전략적 풀이  ❶ 수용액 (가)의 몰 농도와 부피를 곱하여 녹아 있는 ❸ 혼합 용액에 들어 있는 용질의 양( )과 용액의 부피를 이용하여 용질의 양( )을 구한다. mol ㄱ. (가)에 녹아 있는 의 양은 ❷ 수용액 (나)에 녹아 있는 X 하여 질량을 구한다. 의 양( 2 M×0.1 mol X 몰 농도를 구한다. mol L=0.2 mol )을 구하고, 화학식량을 이용 이다. ㄷ. (가)에 포함된 포도당이 몰이고, (나)에 포함된 포도당이 몰이며, 혼합 용액 (다)의 전체 부피가 0.05 이므로 (다)의 ㄴ. (나)에 녹아 있는 의 양은 이고 의 화학식량이 X 이므로 녹아 있는 2.5 M\0.2 L=0.5 mol 의 질량은 X 100 이다. / 100 g mol=50 g ❸ 서로 다른 용액을 혼합할 때 녹아 있는 용질의 전체 양( 합 용액의 부피로부터 혼합 용액의 몰 농도를 구한다. X 0.5 mol× )과 혼 mol ㄷ. (가)와 (나)를 : 의 부피비로 혼합할 때 (가) 와 (나) 1 100 mL 이고, (가)에 포함된 1 의 양( )은 를 혼합했다면 혼합 용액의 전체 부피는 100 mL 200 mL 이며 (나)에 포함된 이다. 따라서 혼합 의 양( )은 X 용액의 몰 농도는 mol X mol 0.2 mol 2.5 M×0.1 L=0.25 mol 0.2 mol+0.25 mol 0.2 L =2.25 M 이다. 11 문제 분석 포도당의 양(   )은    mol L=0.05 mol ×0.2   이다. 0.25 M 포도당의 분자량이  이므로  의  양( )은  mol 이다. 180 / 9 g 180 g mol 9 g   mol =0.05 0.25 M 포도당 수용액 200 mL (가) 포도당 9 g + 증류수 200 g (나) 증류수를 가함 500 mL (다) 몰 농도는    이다. 0.05 mol+0.05 mol 0.5 L =0.2 M  선택지 분석    ㄱ. 녹아 있는 포도당 분자 수는 (가)와 (나)가 같다. ㄴ. 수용액의 몰 농도는 (가)와 (나)가 같다. (가) (나) ㄷ. 수용액 (다)의 몰 농도는 이다. > 0.2  전략적 풀이  ❶ 수용액의 몰 농도와 부피를 곱하여 녹아 있는 포도 M 당의 양( )을 비교한다. ㄱ. 수용액 (가)와 (나)에서 녹아 있는 포도당의 양( mol )이 0.05 몰로 같으므로 녹아 있는 포도당 분자 수는 (가)와 (나)가 같다. 로 만든 경 ❷ 같은 양의 용질을 증류수에 녹여 전체 부피를 mol 우와 증류수 에 넣어 녹인 경우의 몰 농도를 비교한다. 200 mL ㄴ. 수용액의 밀도가 (가) 200 mL (나)이므로 같은 양의 수용액에 녹아 있는 포도당의 양은 (가) > (나)이다. 또, (나)에서 증류수 에 포도당 몰을 녹이면 용액의 전체 부피는 > 200 g 보다 크므로 수용액의 몰 농도는 (가)가 (나)보다 크다. 0.05 200 mL 0.05 몰 농도는 0.05 mol+0.05 mol 0.5 L 500 mL 이다. =0.2 M 12 문제 분석 (가) 시판되는 염산을 준비한다. (나) 피펫을 이용하여 M 염산 를 12 에 넣는다. 부피 플라스크 B 12 M   mL 1 L A 12 M\x mL =0.5 M\1000 mL x= 500 12 ( mL ) (다) 증류수를 =125/3 의 눈금선까지 채운 후 잘 섞는다. B 부피 플라스크  선택지 분석    ㄱ. 는 이다. A 125/3 ㄴ. 는 부피 플라스크이다. 1 L 0.5 M 1000d-0.5a 1000 kg 이다. ㄷ. B 염산 에 포함된 물의 질량은  전략적 풀이  ❶ 진한 염산에 증류수를 가하여 희석할 때 녹아 있는 의 양( )은 변하지 않는다는 것을 이용하여 필요한 진한 염산 HCl 의 부피를 구한다. mol ㄱ. 염산을 염산으로 희석할 때 용액에 포함된 M 의 양( 12 )은 변하지 않는다. 필요한 M 0.5 염산의 부피를 HCl 라고 하면 다음 관계식이 성립한다. mol 12 M x mL 12 M\x mL=0.5 M\1000 mL ( x= 500 =125/3 ❷ 특정한 몰 농도의 용액을 제조할 때 사용하는 실험 기구를 판단한다. 12 mL ) ㄴ. 염산을 필요한 부피만큼 취한 후 증류수를 가하여 12 M 염산 를 만들 때 사용하는 실험 기구는 부피 플라스크 0.5 M 이다. ❸ 1 L 염산의 부피에 밀도를 곱하여 용액의 질량을 구하고, 용질 의 질량을 빼서 용매인 물의 질량을 구한다. 0.5 M ㄷ. 염산 의 질량은 밀도 부피 × =d g 는 몰이고, / mL\1000 mL 의 분자량은 1 L 에 포함된 이다. g 염산 0.5 M =1000d 0.5 M L 이므로 질량은 a 따라서 물의 질량은 1 0.5a g 이다. HCl 0.5 HCl 이다. 1000d-0.5a 1000 kg 22 정답친해 18_고등완자-화학1해설(001~022)-OK.indd 22 18. 3. 19. 오후 4:17 II Ⅱ. 원자의 세계 1 01 원자의 구조 원자의 구조 70 쪽 1 중성자     2 전자     3      4      5 양성자수     6 전자 수      7 중성자수      8       9      11 동위 원소 0 a-b      10 -1 b         2 (가)  1  ⑷  , (  (나)   (다)  )전하     4 ㉠  0 D +         3 ⑴  , ㉢  , ㉡    D       12 10 -1 11 b 1 ⑴  ⑵  ⑶  ⑵   ⑶  와  5 ㄷ, ㄹ     6  A B B 와  × C 11.5 1 ⑴ 원자핵은 양성자로 인해 ( ⑵ 전자의 질량은 양성자와 중성자에 비해 무시할 수 있을 정도 + )전하를 띤다. 로 매우 작으므로 양성자와 중성자로 구성된 원자핵이 원자 질량 67 쪽 1 음극선      2 ( )      3 ( )      4 전자      5 ( )      6 원자핵       의 대부분을 차지한다. + 7 톰슨       8 러더퍼드       9 양성자     10 중성자 + -  ⑶   ⑷           2 ⑴ ㉢ ⑵ ㉠ ⑶ ㉣ ⑷ ㉡       ⑵ 원자핵          4 (가) 원자핵 (나) 전자 (다) 중성자 × × 1 ⑴  ⑵  3 ⑴  a ⑶ 원자에서 원자핵은 매우 좁은 공간에 밀집되어 중심에 위치 하고 전자가 원자의 대부분의 공간을 차지한다. 2 (가) 중성자의 질량은 양성자의 질량과 거의 같으므로 중성 자의 상대적인 질량은 이다. 1 ⑴ 음극선은 ( 쪽으로 휜다. - )전하를 띠므로 전기적 인력에 의해 ( )극 (나) 중성자는 전하를 띠지 않으므로 중성자의 상대적인 전하량 1 + 은 이다. ⑵ 음극선은 직진하는 성질이 있으므로 음극선이 지나는 길에 (다) 전자는 양성자가 띠는 전하량과 크기는 같고 부호가 반대이 0 장애물을 설치하면 그림자가 생긴다. 므로 전자의 상대적인 전하량은 이다. ⑶ 음극선은 질량이 있어 힘이 작용할 수 있으므로 바람개비가 -1 회전할 수 있다. ⑷ 음극선이 지나는 길에 자석을 가까이 가져가면 자기장에 의 해 전기장이 유도되어 음극선이 휜다. 2 ⑴ 원자핵은 원자의 중심에 존재하며 ( 로 알파( ) 입자를 산란시킨다. + )전하를 띠는 입자 ⑵ 양성자는 수소 원자가 전자를 잃어 형성되는 입자로 양극선 α 을 이룬다. ⑶ 중성자는 베릴륨 원자핵에 알파( α 되는 전하를 띠지 않는 입자로 가장 늦게 발견되었다. ) 입자를 충돌시킬 때 방출 ⑷ 전자는 음극선을 이루는 입자이며, ( - )전하를 띤다. 3 ⑴ 알파( α 많이 도달한다. 이는 원자의 대부분이 빈 공간이기 때문이다. ) 입자는 대부분 원자를 통과하므로 위치에 가장 a ) 입자가 원자핵에 부딪혀 이상의 큰 각도로 튕겨 ⑵ 알파( α 져 나오면 c 위치에서 발견된다. 90* 4 알파( α 실험으로 전자가 발견되었으며, 베릴륨 원자핵에 알파( ) 입자 산란 실험으로 원자핵이 발견되었고, 음극선 ) 입자를 충돌시키는 실험으로 중성자가 발견되었다. α 3 ⑴ 원자핵의 전하량이 가장 큰 것은 양성자수가 가장 큰 이다. D ⑵ 동위 원소는 양성자수는 같고 중성자수가 다른 원소이므로 A 으 16 와 이다. ⑶ 질량수 B 양성자수 중성자수이고, 와 는 질량수가 로 같다. = + B C ⑷ 이온은 양성자수와 전자 수가 다르다. 는 전자 수가 양성자수 보다 작으므로 전자 개를 잃고, ( )전하를 띠는 양이온이다. D 1 + 에서 원자 번호가 + 이므로 중성자수는 4 량수가 ^2_1 + ^3_1Na 수는 ^2_1 1 ^3_1Na 은 23 ^2_1 11-1=10 ^3_1Na 이 전자 이다. 1 이므로 양성자수는 이고, 질 11 23-11=12 개를 잃은 양이온이므로 이다. 11 + ^3_1Na ^2_1 의 전자 5 ㄱ, ㄷ. 원자는 양성자수와 전자 수가 같다. 전자 수가 2 로 이 양성자이고, 원자 번호는 이다. 이므 ㄴ. 양성자수가 중성자수가 이므로 질량수는 이다. 2 ㄹ. 원자이므로 양성자( 2, )와 전자( 1 )의 전하량의 절댓값은 3 같다. 6 평균 원자량은 이다. 10\1+12\3 4 =11.5 II . 원자의 세계 23 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 23 2018. 3. 19. 오후 7:28 (가) 음극선 실험에서 발견된 입자는 전자이고, (나) 알파( ) 입자 산란 실험에서 발견된 입자는 원자핵이다. α -32 ⑴ 원자 번호는 양성자수와 같으므로 양성자수가 가장 큰 의 원자 번호가 가장 크다. 원자가 이온이 될 때 전자 수만 1 2 1 (가) 전자 (나) 원자핵      2 톰슨: ㄷ, 러더퍼드: ㅁ       3 ⑴  ⑵  ⑶          2  1  W ⑸  ⑹  ⑺   ⑷          3 ⑴  ⑵  ⑶  ⑷    ⑼   ⑸  X  ⑻  × 와  15 × × × 문제 분석 -11 음극선이 지나는 길에 전기장을 걸어 주면 음극선이 ( )극 쪽으로 휜다. ➞ 음극선은 ( )전하를 띤다. + (-)극 (+)극 - 고전압 (+)극 (-)극 (-)극 고전압 바람개비 (+)극 (가) 음극선이 지나는 길에 바람개비를 놓아두면 바람개비가 회전한다. ➞ 음극선은 질량을 가진 입자이다. )전하를 띠는 알파( ( 자핵 근처를 지나면 원자핵의 ( + 하와 반발하여 진로가 크게 휜다. ) 입자가 원 )전 α + 알파( ) 입자 산란된 알파( ) 입자 형광 스크린 금박 대부분의 알파( ) 입자는 산란되지 않는다. (나) -21 체에 ( 톰슨은 전체적으로 ( )전하를 띠는 푸딩과 같은 구형 물 )전하를 띠는 전자가 건포도처럼 박혀 있는 원자 모형(ㄷ) + 을 제시하였고, 러더퍼드는 ( - )전하를 띠는 원자핵이 중심에 있 고, 그 주위를 전자가 움직이고 있는 원자 모형(ㅁ)을 제시하였다. + 돌턴 모형 현대 모형 톰슨 모형 보어 모형 러더퍼드 모형 71 쪽 문제 분석 -12 양성자수가 로 같으므로 동위 원소이고, 서로 화학 7 적 성질이 같다. 질량수 , 중성자수 , , ➞ = + 각각 , , Y X W 8 7 질량수 양성자수 의 중성자수는 - 2- 이다. , Z 8 12 전자 수 14 15 23 7 a 10 10 원자 또는 이온 양성자수 W X + Y Z 2- 7 7 11 b 은 8 원자 번호와 원자량이 가장 크다. 2- 가 전자 16 개를 얻은 음이온이므로 양성 Z Z 자수는 이다. 2 는 원자이므로 전자 수는 양성자수와 같은 X 이다. 7 Z 원자는 양성자수와 전자 수가 같으므로 의 전자 수 는 양성자 수와 같은 이다. 은 가 전자 개를 얻어 생성된 음이온이 X a Z 이다. 따라서 원자 의 양성자수 는 므로 2- 의 전자 수는 Z 7 이고, Z 8 2 이다. 16-8=8 a+b=7+8=15 -22 달라 질량수가 다른 원소이므로 동위 원소는 양성자수(원자 번호)는 같지만 중성자수가 와 가 동위 원소이다. W X + Y 질량수 14 15 23 16 변하므로 원자인 Y 와 이온인 의 양성자수는 같다. 원자 또는 이온 양성자수 Y 전자 수 중성자수 W X Y + 2- Z ⑵ 중성자수 7 7 11 8 질량수 7 7 10 10 7 8 12 8 의 중성자수는 양성자수이므로 와 로 같다. = - X Z 와 는 양성자수가 같으므로 원자 번호가 같다. ⑶ ⑷ ⑸ 질량수가 클수록 원자량이 크므로 질량수가 가장 큰 는 동위 원소이므로 화학적 성질이 같다. 와 W W X X 8 의 원 b Z ⑴ (가)의 첫 번째 실험에서 음극선이 ( -31 는 것으로부터 음극선은 반대 전하인 ( 수 있다. - )극 쪽으로 휘 자량이 가장 크다. 은 가 전자 개를 잃은 양이온이지만 전 Y + )전하를 띤다는 것을 알 + 자는 원자 질량에 거의 영향을 미치지 않으므로 원자량은 변하지 Y Y 1 ⑵ 질량을 가지고 있어야 힘이 작용할 수 있으므로, (가)의 두 번 가 전자 개를 잃어 생성된 이온이므로 의 전자 수 째 실험에서 바람개비가 회전하는 것으로 보아 음극선이 질량을 개를 얻어 생성된 이온이므로 Y 의 가진 입자라는 것을 알 수 있다. ⑶ (가)에서 발견된 전자는 원자핵에 비해 무시할 수 있을 정도 질량수 양성자수이므로 가 로 가장 크다. 로 질량이 작다. ⑷ (나)에서 발견된 원자핵은 ( ⑸ 대부분의 알파( α )전하를 띤다. ) 입자가 방해를 받지 않고 금박을 통과하는 + = 는 양성자수가 - 이고 질량수가 Y 이므로 12 로 나타내야 W 한다. ⑼ 와 7 14 는 동위 원소이므로 화학적 성질이 같으며, 이들이 같 ^1^4_7W 것으로부터 원자는 대부분 빈 공간이라는 것을 알 수 있다. W X 은 원소인 와 결합한 화합물의 화학적 성질은 같다. 은 가 전자 1 Z 2 2- Z 이다. 않는다. ⑹ 는 Y 은 + Y 이고, 전자 수는 11 ⑺ 중성자수 8 ⑻ Z 24 정답친해 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 24 2018. 3. 19. 오후 7:28 72 쪽~75 쪽 로 같은 결과를 나타내기 위해서는 원자 중심에 원자핵이 존재해 을 알 수 있으며, (다)로부터 음극선은 직진하는 성질(ㄱ)이 있다 채점 기준 01 ④     02 ④     03 ③     04 ②     05 해설 참조     06 ②      07 ⑤     08 ⑤     09 ①     10 ①     11 ③     12 ③      13 ④     14 ④     15 ②     16 ⑤     17 ①     18 해설 참조       19 ① 01 ㄴ. 음극선은 질량을 가진 입자의 흐름이므로 바람개비에 힘을 작용하여 바람개비가 회전한다. ㄷ. 음극선은 직진하는 성질이 있기 때문에 장애물의 그림자가 생긴다.  바로알기  ㄱ. 음극선은 ( )전하를 띠고 있기 때문에 ( )극 쪽 으로 휜다. - + 02 (가)로부터 음극선이 ( 고, (나)로부터 음극선은 질량을 가진 입자의 흐름(ㄷ)이라는 것 )전하를 띤다(ㄴ)는 것을 알 수 있 - 는 것을 알 수 있다. [03~05] 문제 분석 알파( ) 입자 산란된 알파( ) 입자 형광 스크린 금박 대부분의 알파( ) 입자는 산란되지 않는다. 원자의 대부분은 빈 공간으로 이루 어져 있고, 중심에 ( 원자 질량의 대부분을 차지하는 원 자핵이 존재한다. )전하를 띠고 + 03  바로알기  ㄷ. 원자핵이 양성자와 중성자로 이루어져 있다 는 것은 다른 실험에 의해 밝혀졌다. 04 ㄱ. 문제 분석 빈 공간이 없으므로 알파( a 하여 튕겨져 나올 것이다. ) 입자는 대부분 원자에 충돌 돌턴 모형 톰슨 모형 ㄴ. ㄷ. 러더퍼드 모형 ) 입자는 크게 휘거나 튕겨져 나오는 입자 없이 알파( a 대부분 원자를 통과할 것이다. 원자 중심에 원자핵이 존재하므로 산란된 알파( a 가 존재할 것이다. ) 입자 ㄷ. 주어진 실험은 원자핵이 발견된 알파( ) 입자 산란 실험이므 α 야 한다. 원자핵이 존재하는 모형은 ㄷ뿐이다.  바로알기  ㄱ. 돌턴의 원자 모형으로, 빈 공간이 없으므로 알파 ( ) 입자는 대부분 원자에 충돌하여 튕겨져 나올 것이다. α ㄴ. 톰슨의 원자 모형으로, ( )전하와 ( )전하가 분산되어 있 고, 질량이 밀집된 부분이 없으므로 크게 휘거나 튕겨져 나오는 입자 없이 모든 알파(a) 입자가 원자를 통과할 것이다. + - 05 원자 번호가 인 알루미늄은 인 금에 비해 양성자수와 중성자수가 정도이기 때문에 원자핵의 크기, 질량, 전하량도 13 79 1/6 작다. 따라서 알루미늄을 사용하면 그대로 통과하는 알파(a) 입 자의 수는 금을 사용할 때보다 증가하고, 크게 휘거나 튕겨져 나 오는 입자의 수는 금을 사용할 때보다 감소할 것이다. 알루미늄박을 통과하는 입자의 수는 금박보다 증가하고, 크게  휘거나 튕겨져 나오는 입자의 수는 금박보다 감소할 것이다. 입자의 진로를 입자 수 증감으로 옳게 서술한 경우 입자의 진로를 옳게 서술하지 못한 경우 배점 100 % 0 % 06 (가)는 톰슨의 음극선 실험으로 이 실험에서 발견된 입자 는 전자이고, (나)는 러더퍼드의 알파( A ) 입자 산란 실험으로 이 실험에서 발견된 입자 α 는 원자핵이다. ㄴ. (전자)는 알파( B ) 입자에 비해 질량이 무시할 수 있을 정도 로 작고, 분산되어 있기 때문에 알파( A α ) 입자의 진로에 거의 영향 을 주지 않는다. α  바로알기  ㄱ. 원자에서 (전자)는 원자의 종류에 따라 개수가 달라지고, 의 개수는 A (원자핵)에 포함된 양성자수와 같다. ㄷ. (원자핵)는 원자 크기에 비해 매우 작은 공간을 차지한다. A B B 07 (가)는 전자, (나)는 양성자, (다)는 원자핵, (라)는 중성자이다. ㄱ. 전자는 ( )전하를 띠고 질량을 가진다. ㄴ. 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있다. - ㄷ. 중성자는 전하를 띠지 않기 때문에 존재를 알아내기 어려워 원자의 구성 입자 중 가장 늦게 발견되었다. 08 문제 분석 질량이 비슷하므로 (가)와 (나)는 양성자와 중성자 중 하나이다. ( )전하를 띠므로 (가)는 양성자이다. + 구성 입자 (가) (나) (다) 전하량( ) C -19 +1.6\10 중성자 0 -19 )전하를 띠므로 (다)는 전자이다. -1.6\10 질량( ) g 1.673\10 1.675\10 9.109\10 ( -24 -24 -28 - II . 원자의 세계 25 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 25 2018. 3. 19. 오후 7:28 모범답안ㄱ. (가)는 양성자, (나)는 중성자이므로 (가)와 (나)는 원자핵을 구성하는 입자이다. 12 원자에서 양성자수와 전자 수는 항상 같으므로 세 원자에 서 그 수가 같은 는 각각 양성자와 전자 중의 하나이며, 어 와 ㄴ. 원자에서 양성자수와 전자 수는 같으므로 양성자인 (가)와 전 a 떤 것이 양성자인지는 알 수 없다. c 는 중성자이다. 자인 (다)의 수는 같다. ㄷ. 원자핵의 전하량( 하량의 배이므로 수 양성자수 10 C 의 양성자수는 +1.6\10 X 이다. 10 - =20-10=10 )이 양성자 개가 띠는 전 -18 이고, 중성자수 1 질량 로 같다. = + Y Z 3 ㄴ. 와 는 양성자수는 같고 중성자수가 다르므로 동위 원소 ㄱ. 질량수 양성자수 중성자수이므로 b 와 는 질량수가 으 = 이다. 따라서 화학적 성질이 같다. Y X  바로알기  ㄷ. 원자핵을 구성하는 입자는 양성자와 중성자이다. 와 는 각각 양성자와 전자 중의 하나이므로, 와 중 하나는 a 원자핵을 구성하는 입자가 아니다. c a c 09 ㄱ. 원자핵의 전하량( 띠는 전하량의 배이므로  바로알기  ㄴ. 질량수 11 -18 의 양성자수는 +1.76\10 X 양성자수 중성자수 11 C )이 양성자 개가 이다. 1 이다. = + ㄷ. 양성자수가 인데 전자 수가 이므로 전자 태로, 는 ( )전하를 띤다. 11 10 1 =11+12=23 개를 잃은 상 13 문제 분석 개를 얻어 생성된 음이온 X + 10 A 는 양성자, 는 전자이고, 원자는 양성자수와 전자 수가 같으므로 는 중성자이다. B ㄱ. 질량수 C 양성자수 중성자수 이다.  바로알기  ㄴ. = (전자)의 질량은 + (양성자)의 질량에 비해 무시 할 수 있을 정도로 작다. A =2+1=3 B ㄷ. 알파( ) 입자 산란 실험에서 발견된 입자는 원자핵이고, 원자 핵을 구성하는 입자인 양성자와 중성자의 존재는 이후에 발견되 α 었다. 11 X￣Z 전자 양성자 중성자 문제 분석 는 원자이므로 양성자수와 전자 수가 같아야 한다. X Y Z 원자 양성자수 중성자수 질량수 전자 수 X Y Z 1 1 2 1 2 1 2 3 3 1 1 2 양성자수는 같고, 중성자수가 달라 질량수가 다르 므로 동위 원소이다. ➞ 화학적 성질이 같다. 질량수비는 이다. X : Z=2 : 3 ㄱ. 원자는 양성자수와 전자 수가 같으므로 은 양성자, 은 중성자, 은 전자이다. ㄴ. 와 는 양성자수는 같고 중성자수가 다른 동위 원소이므 전자 이므로 양성자수는 2 이다. 2- 8O 로 전 8 자 수 11 10 7 C D2+ B2- A 15 16 23 24 질량수 원자이므로 양성자수는 전자 수와 같은 이고 중성자수 양성자수 이다. = - =23-11 질량수 11 2 ( =12 전자 개를 잃고 생성된 양이온이므로 양성자수 는 )이고 중성 자수 양성자 12 수 이 = 다. 질량수 12Mg =24-12=12 - 이므로 양성자수 전자 수가 도 이다. 따라서 7 0 이다. 7N 7 와 ㄴ. 의 중성자수는 로 같다. D ㄷ. 원자 번호는 C 가  바로알기  ㄱ. A 와 가 아니다. A 가 8, 가 12 B 7, D C 는 양성자수가 각각 B 11, 가 이다. 7, 이므로 동위 원소 12 8 14 자수( 은 가 전자 개를 얻어 생성된 이온이므로 의 양성 2- X X )는 전자 수보다 2 2 a 작은 이다. 은 X 가 전자 개를 잃 고 생성된 이온이므로 전자 수( 8 b )는 양성자수( 는 원자이므로 전자 수( 다. 작은 1 )와 같은 1 이 이다. 10 + )는 양성자수보다 Y Y Z 따라서 이다. c b 10 a+b+c=28 15 원자에서 양성자수는 전자 수와 같으므로 중성자수 전자 수 는 와 같다. 따라서 원자 의 양성자수와 중성자수는 중성자수 양성자수 표와 같다. 원자 양성자수 중성자수 X 6 6 X￣Z Y 6 8 Z 7 7 Z 로 화학적 성질이 같다. Y X ㄴ. 원자 번호가 가장 큰 것은 양성자수가 가장 큰 이다.  바로알기  ㄷ. 질량수 양성자수 중성자수이므로 질량수는  바로알기  ㄱ. 중성자수는 가 보다 크다. 가 가 이고, 질량수비는 = + 이다. X ㄷ. 와 는 양성자수가 다르므로 화학적 성질이 다르다. Y Z X : Z=2 : 3 Y Z 2, Z 3 26 정답친해 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 26 2018. 3. 19. 오후 7:28 16 ⑤ 질량수 로 같다. = + 양성자수 중성자수이고 두 원자는 질량수가  바로알기  ①, ② 두 원자는 서로 다른 원자이므로 양성자수와 14 전자 수가 다르다. ③ 두 원자는 질량수가 같지만 양성자수가 다르므로 중성자수도 다르다. 02 원자 모형과 전자 배치 78 쪽 Q1  (가)   (나)     Q2  해설 참조 b g ④ 서로 다른 원자이므로 화학적 성질이 다르다. Q1 수소 원자의 전자 전이에서 방출되는 빛에너지는 진동수에 17 • • : 양성자수 원자 번호 원자의 전자 수 a : 질량수 • = = : 중성자수 ㄱ. 는 원자 번호이고 양성자수와 같다. b-a b  바로알기  ㄴ. 질량수( a )는 양성자수( )에 중성자수를 더한 값 ^b_aX 이므로 양성자수( )와 같거나 크다. b a ㄷ. 양성자수( )가 같고 질량수( a )가 다른 원소가 동위 원소이다. a 18 원자량이 인 원소 X 같이 구한다. 11 b 20 인 원소 X 의 존재 비율이 10 의 존재 비율이 %이고, 원자량이 %이므로 평균 원자량은 다음과 80 평균 원자량 = 10\80+11\20 100 =10.2 채점 기준 계산식과 답을 옳게 쓴 경우 계산식을 정확히 썼으나 계산 실수로 답이 틀린 경우 답만 옳게 쓴 경우 배점 100 % 50 % 30 % 19 문제 분석 동위 원소는 양성자수는 같지만 중성자수가 달라 질량수가 다른 원소이다. 동위 원소 원자량 평균 원자량 (가) (나) a+0.5 (나)의 존재 비율을 평균 원자량 %라고 하면 (가)의 존재 비율은 ( ( x a\ 100-x a+2 \x ) ( ) 100-x =a+0.5 ) %이다. = ➞ 따라서 (가)의 존재 비율은 x=25 a a+2 + 100 %이다. 75 x ㄱ. 동위 원소 (나)의 존재 비율을 %라고 하면, (가)의 존재 비 ) ( 100-x ) ( a+2 a\ \x 이므로 (가)의 존재 비율은 + 100 =a+0.5 %이다. 율은 ( ) %이다. 100-x 따라서 평균 원자량은 이고, 식을 풀면 는 25 의 평균 원자량이 ㄷ. X 이다. 비례하고, 파장에 반비례한다. m ( : 플랑크 상수, m: 진동수, c: 파장) h cc E=h 방출되는 빛의 진동수가 가장 큰 전자 전이는 에너지가 가장 큰 =h 이고, 파장이 가장 긴 전자 전이는 에너지가 가장 작은 이다. b Q2 수소 원자에서 주 양자수( g )가 클수록 에너지 준위가 높아 n 지고 이웃한 두 전자 껍질의 에너지 차이가 작아진다. 따라서 수 소 원자의 스펙트럼 계열에서도 파장이 짧은 쪽(에너지가 큰 쪽) 으로 갈수록 선의 간격이 좁아진다. 주 양자수( )가 클수록 에너지 준위가 높아지고, 이웃한 두 전 n 자 껍질의 에너지 차이가 작아지기 때문이다. 채점 기준 주 양자수의 크기와 전자 껍질 사이의 에너지 차이 관계를 옳게 서술 한 경우 에너지가 클수록 파장이 짧다고만 서술한 경우 배점 100 % 50 % 79 쪽 1 불연속      2 전자 껍질      3       4       5       6       7      8 바닥상태      9 들뜬상태     10 자외선     11 2 n     14 적외선     15 시광선     13    K L 1 M N      12 가 2 3 1 ㄷ     2 ⑴ (가) 라이먼 계열, 자외선 (나) 발머 계열, 가시광선       4 ⑴   (다) 파셴 계열, 적외선 ⑵ (다)     3 ⑴  ⑵  ⑶  ⑵   ⑶  × × 1 ㄱ. 바닥상태는 원자가 가장 낮은 에너지를 가지는 안정한 상태, 즉 전자가 )에 있을 때의 상태이다. 전자 껍질( ㄴ. 적외선은 데, 전자가 → K n≥4 전자 껍질( n=3 수 없다. M n=3 n=1 으로 전자가 전이할 때 방출되는 )에 있으므로 적외선은 방출될 ㄷ. 전자가 인 전자 껍질에 있으므로 전자가 전자 껍  바로알기  ㄴ. 동위 원소의 중성자수는 서로 다르다. 75 x 질에서 전자 껍질로 전이하는 경우, M n=3 전자 껍질에서 M 전자 이므로 의 분자량은 껍질로 전이한 후 다시 K M 전자 껍질에서 전자 껍질로 전이하는 L a+0.5 HX a+1.5 가지 전자 전이가 가능하기 때문에 L 가지 빛이 방출될 수 있다. K 3 3 II . 원자의 세계 27 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 27 2018. 3. 19. 오후 7:28 모범답안모범답안2 ⑴ (가) 전자 전이가 열에 해당하고 자외선을 방출한다. → n≥2 n=1 로 일어나므로 라이먼 계 1 ⑴ 현대의 원자 모형은 전자의 위치와 운동을 정확히 알 수 없기 때문에 전자가 특정 위치에서 발견될 확률로 나타낸다. 오 (나) 전자 전이가 → 로 일어나므로 발머 계열에 해당 비탈은 원자핵 주위에서 전자가 존재할 수 있는 공간을 확률 분 (다) 전자 전이가 → 으로 일어나므로 파셴 계열에 해 종류의 오비탈만 존재할 수 있다. ⑵ 는 → 의 전자 전이이므로 이고, 는 ㄷ. 오비탈은 공 모양으로 대칭이므로 원자핵으로부터의 방향 이 다르더라도 거리만 같으면 전자가 발견될 확률이 같다. s 하고 가시광선을 방출한다. n≥3 n=2 당하고 적외선을 방출한다. n≥4 n=3 d 1 e ⑵ 스펙트럼의 오른쪽으로 갈수록 빛의 파장이 길다. 파장은 에 너지와 반비례하므로 스펙트럼의 가장 오른쪽에는 에너지가 가 장 작은 (다)의 빛들이 나타난다. 3 ⑴ 전자가 낮은 에너지 준위에서 높은 에너지 준위로 전이 할 때 에너지가 흡수되므로 에너지를 흡수하는 경우는 가지 이다. n=2 c z → n=1 의 전자 전이이므로 n= 따라서 방출되는 빛에너지의 비는 n=2 Ee= k 4 Ec= 3k 4 이다. 이다. ⑶ 빛의 파장은 에너지와 반비례하므로 가장 큰 에너지의 빛을 c : e=3 : 1 방출하는 에서 가장 짧은 파장의 빛이 방출된다. a 4 ⑴ 주어진 선 스펙트럼은 빨강, 보라 등의 색이 있으므로 가 시광선 영역의 선 스펙트럼이다. 따라서 로 전자 → 가 전이할 때 방출된다. n≥3 n=2 보다 작다. 가 ⑵ 파장이 ⑶ 수소의 스펙트럼이 불연속적인 선으로 나타나는 까닭은 수소 b 보다 길기 때문에 에너지는 가 b a a 원자의 에너지 준위가 불연속적이기 때문이다. 만약 수소 원자의 에너지 준위가 연속적이라면 연속 스펙트럼이 나타나야 한다. 83 쪽 1 오비탈     2      3 없다     4      5 있다     6 에너지 준위      7 모양      8 s ,  p 0 ,        9      10 ,  +1/2 -1/2 1  ⑶  ⑷        2 ㄷ       3 ⑴  ,  +1 -1 0  ⑵  1 ⑴  ⑷  × ×        4 ⑴  ⑵   ⑶   ⑷   ⑸  ㉢  × ,  -1 0 ,  +1 , ㉣  × ,  × , ㉤  × ,  +1 -1 0 -2  ⑵  ⑶    ×        5 ㉠  1 ,  ,  +2 +1 0 × ,  ,  -1 , ㉡  × ,  2 28 정답친해 포로 나타낸 것이다. , 전자 껍질에는 ⑵ ⑶ s 이므로 자기 양자수( 는 2 L s 오비탈은 공 모양의 오비탈이다. p 오비탈의 방위 양자수( ) )도 이다. s l 오비탈은 원자핵으로부터의 방향에 따라 전자가 발견될 확률 ml 0 이 달라지므로 방향성이 있고, 인 전자 껍질부터 존재한다. ⑷ 0 p n=2 2 ㄱ, ㄴ. 점은 밀도에 따라 전자가 발견될 확률을 나타내는 것 개를 나타내는 것이 아니다. ㉡에서보다 ㉠에서 전 이지, 전자 자를 발견할 확률이 높다. 1 3 ⑴ 주 양자수( n 과 같이 주 양자수( )는 전자 껍질을 나타내므로 , 오비탈 )가 같더라도 오비탈의 모양이 다를 수 있다. 2s 2p ⑵ 양자수는 전자의 상태를 나타내기 위한 것으로 같은 상태를 n 갖는 전자는 존재하지 않기 때문에 가지 양자수가 모두 같은 전 자는 존재하지 않는다. 4 )는 오비탈의 모양( ⑶ 방위 양자수( l 양자수( )는 오비탈의 에너지를 결정한다. p s d f , , , )을 결정하고, 주 n ⑷ 스핀 자기 양자수( )는 다른 양자수와 관계없이 +1/2, 의 가지 값만 가질 수 있다. ms -1/2 2 4 ⑴ (가)는 2px ⑵ 방향성이 없는 오비탈은 2s ⑶ s , (나)는 관계없이 1 이다. , (다)는 , (라)는 오비탈이다. 2py 오비탈인 (가) 2pz 가지이다. 개의 오비탈에 들어갈 수 있는 전자 수는 오비탈의 모양에 1 2 ⑷ 방위 양자수( l 인 (나), (다), (라)의 방위 양자수( )는 오비탈의 모양을 결정하므로 같은 오비탈 )는 같다. p ⑸ 오비탈 경계면 밖에서 전자를 발견할 확률은 l %이다. 5 전자 껍질에 따른 양자수와 오비탈의 관계는 다음과 같다. 10 전자 껍질 주 양자수( ) n 방위  양자수( ) 오비탈 l 자기  양자수( ) ml 오비탈 수( ) 2 n K 1 0 1s 0 1 L 2 0 2s 0 1 M 3 0 0 1 ,  ,  3s 0 1 2p -1 +1 3 1 3p -1 +1 3 2 5 ,  ,  0 ,  3d ,    ,  ,  -1 -2 +2 +1 0 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 28 2018. 3. 19. 오후 7:28 1 쌓음      2 파울리 배타      3      4 훈트      5 홀전자      6 원 1 1 (가) (나) (다) (라)      2 (가) (나) (다) (라)       자가 전자      7 비활성 기체 2 86 쪽 87 쪽 3  < ,  = ,  = ,  l=0 ml=0 ms=+1/2      4 ⑴  ⑵  n=2 ,  ml=0 ms=-1/2 ⑹  ⑺  ⑻  1  2   해설 참조     3 ⑴  ⑵  ⑶  ⑷  ⑸  :  파울리  배타  원리,  :  쌓음  원리,  × A D B 2 <  또는  < = ,  ,  n=2  ⑶  ⑷  ⑸  l=0   × :  훈트  규칙        ⑹  × -11 문제 분석 z y z y z n=2 z x x 방향성이 있는 오비탈은 부터 존재한다. p y x y x (가) (나) (다) (라) 방향성이 없는 공 모양 오비탈 중 (나)가 (가)보다 크므로 (가)는 는 오비탈, (다)는 양자수의 관계는 다음과 같다. 오비탈, (나) 오비탈이다. 전자 껍질과 오비탈, 오비탈, (라)는 1s 2px 2py 2s 전자 껍질 주 양자수( ) n 방위 양자수( ) 오비탈 l 자기 양자수( ) ml K 1 0 1s 0 L 2 0 2s 0 1 , , 2p -1 0 +1 주 양자수( )가 또는 이고, (나)가 (가)보다 오비탈의 크기가 n 크므로 (가)는 오비탈, (나)는 1 2 1s 오비탈이다. 수소 원자는 전자가 탈, (라)는 2s 핵과 전자 사이의 인력에만 영향을 받아 오비탈의 에너지 준위는 2px 개이므로 원자 오비탈이며, (다)는 오비 2py , 즉 (가) (나) (다) 1 (라)이다. = 다전자 원자는 원자핵과 전자 사이의 인력뿐 아니라 전 1s<2s=2px=2py -21 자 사이의 반발력에도 영향을 받으므로 오비탈의 모양에 따라서 < = 도 에너지 준위가 달라진다. 오비탈의 에너지 준위는 이므로 (가) (나) (다) (라)이다. 1s<2s < < 오비탈이므로 주 양자수( = )는 방위 양자수 <2px=2py -31 )는 ( (나)는 1 ⑴  ⑵  ⑶  × (다)  파울리  배타  원리            3  ⑴   ⑷       2 (가) 훈트 규칙 (나) 쌓음 원리    ⑵  6 2 1s ⑶  2 2p 2s  ⑷   ⑶  2 2 1s 2s       5 ⑴  2 5 2  ⑷  6 ,  C D 2p ,  B 2 2 1s 2p 2s  ⑵  ,  E B 2s 1s 6 2 6 3p 3s  ⑷   ⑶  C 2 2 1 2p x 2p y       4 ⑴   ⑸  ,  1  ⑵    6        2p z 2 ,  D D C E 개의 오비탈에는 스핀 방향이 다른 전자 1 ⑴ ⑵ 전자 배치 규칙을 따르며 에너지가 가장 낮은 안정한 상태의 1 개가 채워진다. 2 전자 배치를 바닥상태의 전자 배치라고 한다. ⑶ 훈트 규칙은 에너지가 같은 오비탈에 전자가 배치될 때 적용 되는 규칙이다. 오비탈과 오비탈은 에너지가 다르기 때문 2s 에 훈트 규칙이 적용되지 않는다. 2p ⑷ 원자가 전자는 원자의 바닥상태 전자 배치에서 가장 바깥 전 자 껍질에 배치된 전자이다. 2 (가) 이루어 배치되어 있으므로 훈트 규칙에 위배된다. 오비탈이 비어 있는데, 2px 2pz (나) 에너지가 낮은 오비탈에 전자가 채워지지 않은 상태에서 오비탈에 전자가 쌍을 오비탈에 전자가 배치되었으므로 쌓음 원리에 위배된다. 2s 오비탈에 스핀 방향이 같은 전자가 배치되어 있으므로 2p (다) 파울리 배타 원리에 위배된다. 2s 3 ⑴ ⑵ ➡ ⑶ ➡ ⑷ ➡ 2 1s 15P 2 1s 는 원자 번호 인 원자이다. ➡ 이고 전자 1 2pz 2px 개를 잃은 양이온이다. 2 2 2s 1s 2py 2 1 8O + 11Na 2 1s 12 은 원자 번호 8 11 6 은 원자 번호 2 2s 2p 2+ Mg 2 2p 2s 은 원자 번호 3- 6 1 이고 전자 개를 잃은 양이온이다. 12 이고 전자 2 15 3 개를 얻은 음이온이다. 6 2 2p 2s 4 은 2- X 의 전자 수는 X 6 2 3s 3p 가 전자 2 2 2 8 1 2pz 2px 2s 1s 원자가 전자 수는 6, 는 이다. 2py 개를 얻어 생성된 음이온이므로 원자 X 이다. 따라서 오비탈을 이용한 전자 배치는 2 이고, 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 2, 전자가 들어 있는 오비탈 수 1 홀전자 수는 2, 5 5 ⑴ 가장 바깥 전자 껍질의 주 양자수가 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 같다. 2 로 같다. 가 와 ⑵ 원자가 전자 수는 ⑶ 홀전자 수는 B 으로 가장 크다. 2 ⑷ 원자가 전자 수는 C 3 ⑸ D 는 각각 전자 와 가 가 개와 6 E 으로 가장 크다. 6 2 2 2p 2s 1s 로 같은 , , 의 2s 자기 양자수( )는 이다. 스핀 자기 양자수( n 2, )는 전 B C D ml l 자의 스핀 방향에 따라 0, 0 또는 의 값을 가질 수 있다. ms +1/2 -1/2 -41 이 없다. ⑴ (가)와 (나)는 공 모양의 s 오비탈이므로 모두 방향성 의 전자 배치( D C E )를 갖는 이온이 된다. 3 2 2 Ne 채울 수 있다. 1 2 개를 얻고, 는 개를 잃어 ⑵ 오비탈은 종류에 관계없이 개의 오비탈에 전자를 개까지만 II . 원자의 세계 29 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 29 2018. 3. 19. 오후 7:28 ⑶ (나) (라)는 모두 주 양자수( )가 이므로 같은 전자 껍질 ⑷ 와 는 모두 주 양자수( )가 인 오비탈에 전자가 배치되 n 2 L 어 있으므로 전자 껍질 수가 A C n 로 같다. 2 인 오비탈은 (나) (라) 가지이다. ⑸ 바닥상태에서 전자가 들어 있는 오비탈의 수는 와 가 로 2 에 존재한다. ￣ ⑷ 주 양자수( ⑸ (다)와 (라)는 방위 양자수( n l )가 2 르다. 르므로 오비탈의 공간적인 방향을 결정하는 자기 양자수( )는 다 1 )는 로 같지만 오비탈의 방향이 다 3 ￣ ml ⑹ 오비탈의 모양에 관계없이 전자가 가질 수 있는 스핀 자기 양 자수( )는 또는 로 가지이다. ms +1/2 ⑺ (가)와 (나)는 모두 s )는 같다. 방위 양자수( -1/2 오비탈이므로 오비탈의 모양을 결정하는 2 ⑻ 오비탈인 (다)는 l 오비탈인 (가)보다 에너지가 높으므 1s 로 (다)에서 (가)로 전자가 전이할 때 빛을 방출한다. 2px -12 문제 분석 1s 2s 2p A B C D 의 들뜬상태 ➞ 쌓음 원리 위배 Be 존재할 수 없는 전자 배치 ➞ 파울리 배타 원리 위배 의 바닥상태 N 의 들뜬상태 ➞ 훈트 규칙 위배 O 는 오비탈에 전자가 다 채워지지 않았는데, 오비탈에 전 A 자가 배치되었으므로 쌓음 원리에 위배된다. 2s 2p 는 오비탈에 같은 방향의 스핀을 갖는 전자가 배치되어 있 B 으므로 파울리 배타 원리에 위배되어 존재할 수 없는 전자 배치 2s 이다. 는 오비탈 중 비어 있는 오비탈이 있는데 전자가 쌍을 이루 D 어 배치되어 있으므로 훈트 규칙에 위배된다. 2p 들뜬상태의 전자 배치는 파울리 배타 원리를 따르지만 -22 쌓음 원리나 훈트 규칙에 어긋나는 전자 배치로 는 들뜬 와 상태의 전자 배치, A 는 존재할 수 없는 전자 배치, 는 바닥상태 D B 의 전자 배치이다. 와 의 바닥상태 전자 배치는 다음과 같다. C : : 2 1s 2 , D 2s : A: A 2 2 2s 1s D 2px 2 1 1 2py 2pz A   A D: :  D 으로 가장 크다. 가 -32 ⑴ 원자가 전자 수는 ⑵ 홀전자 수는 D 으로 가장 크다. ⑶ C 는 원자가 전자 수가 각각 3 자 배치를 갖는 이온이 되기 위해 각각 전자 가 와 D C 6 5, 6 으로 비활성 기체의 전 개, 개를 얻어 같다. ⑹ 1 는 C D 5 ms +1/2 개의 오비탈에서 두 전자의 스핀 자기 양자수( )는 또 의 가지 값을 가질 수 있으므로 전자가 쌍을 이루고 있 2 는 경우 스핀 자기 양자수( -1/2 )의 합은 이 된다. 바닥상태에서 는 전자가 오비탈과 ms 오비탈에 모두 쌍을 이루어 배치되 0 A 어 있으므로 스핀 자기 양자수( 1s 2s )의 합은 이다. ms 0 88 쪽~93 쪽 01 ④     02 ④     03 ①     04 ⑤     05 해설 참조     06 ③      07 ②        08 ①        09 ⑤        10  ,  ,  l=0         11 ②      ,  ml=0 n=3  또는  ,  ,  ,  l=0 n=3 ms=-1/2 ms=+1/2 ml=0 12 ③     13 ②     14 ①     15 ⑤     16 ②     17 ③      18 ⑤     19 (나) 훈트 규칙 (다) 쌓음 원리     20 ④     21 ⑤      22 ④     23       24 ②      :  2 2 6 2p 2s 1s 25 ④      26 ⑤     27 ②     28 ①     29 ① :  2 1s 2 2s 2 3s 2px 2py ,  1 Y X 1 01 전자 껍질의 에너지 준위는 지 준위가 높은 전자 껍질에서 에너지 준위가 낮은 전자 껍질로 K<L<MA=B 25 전자가 들어 있는 오비탈 수가 자가 채워지므로 홀전자 수가 이나 2 0 자 배치는 다음과 같다. 1 인 , 는 오비탈에 전 B 2s 이다. 따라서 A 의 전 A￣D : A B C : : 2 2 2s 1s 1 2 2s 1s 2 2 2px 2s 1s : 2 2 1 2px 2s 1s 는 는 2, b 0, 1 1 2py 1 2py 는 c D 1 2pz 이므로 a 5 26 주어진 조건을 만족하는 원자 같다. 이다. a+b+c=0+2+5=7 의 전자 배치는 다음과 A￣C : 1 1 2 1 B : : A 2py 2 3s 1 2 2px 2s 1s 2 2 2px 2s 1s 6 2 2 2p 2s 1s C 는 모두 다른 전자 배치도 가능하다. 예를 들어 A￣C 등 다양한 경우가 가능하지만 어떤 전자 배치를 선택 1 1 2 1s 3s 하더라도 문제의 답은 변하지 않는다. ㄱ. 는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 3px , 로 같다. 3px A 의 경우 ㄴ. A 는 쌓음 원리에 위배되고, B 는 훈트 규칙에 위배되므로 들 2 뜬상태의 전자 배치이고, A 는 바닥상태의 전자 배치이다. B ㄷ. 바닥상태의 전자 배치는 C : : 2 2 2py , 2s 1s 이므로 바닥상태에서 홀전자 수는 1 A 2 2s 2 1s 2px A B 1 6 2 3px 3s 이다. 원자가 전자 개를 잃고 생성된 양이온이고, A 원자가 전자 A 개를 얻어 생성된 음이온이다. 1 B 따라서 의 전자 배치는 2 2 2 6 1 이고, 의 전자 배치는 1 2 이다. A 2 2 2px 1s 2s ㄴ. 홀전자 수는  바로알기  ㄱ. 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 B 2s 2p 이다. 2pz A 1s 가 1 가 2py 3s B 1, 2 이다. 가 가 3, B 2 A ㄷ. 전자가 들어 있는 오비탈 수는 가 가 이다. 6, B 5 A 2 2 2p 2s 1s 가 가 C 3, 1 은 + : C B 27 은 1 1 2pz , 가 0, 2- B II . 원자의 세계 33 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 33 2018. 3. 19. 오후 7:28 28 문제 분석 - 개를 은 전자 얻어서 형성된 음 C 1 이온이므로 의 전자 수는 이다. C 9 A B - C 2+ 1s 2s 2px 2py 2pz 3s 94 쪽~95 쪽 ❶ ( )    ❷ 질량    ❸ 전자     ❹ 원자핵    ❺ 전자    ❻       ❼  - 1    ❽ 원자핵   ❾ 양성자수   ❿ 중성자수   ⓫ 가시광선     ⓬  -1 ,  -1 -2 ,  ,  +1 ,  +2 0     ⓭ 홀전자 수    ⓮  8 개를 잃어서 형성된 양이온이므로 D 은 전자 2+ 의 전자 수는 2 D D 원자 이다. 12 원자가 전자 수 홀전자 수 A 6 2 B 1 1 C 7 1 D 2 0 2 1 , 2pz D 의 바닥상태 의 바닥상태 전자 배치는 2 2 2s C 전자 배치는 2 2py 1s 이다. 2 6 3s 2p ㄱ. 원자가 전자 수는 로 가장 크다. 가 C 2 1s  바로알기  ㄴ. 홀전자 수는 7 A )는 ㄷ. 스핀 자기 양자수( 2, 2 2s 2px 가 가 이다. D +1/2, -1/2 2 ms 0 의 가지 값만 가지므 로 각 오비탈에 전자가 쌍을 이룬 경우 스핀 자기 양자수( )의 합은 이다. 는 쌍을 이루지 않은 홀전자가 개 있으므로 스핀 ms 자기 양자수( 0 이 아니다. 1 )의 합은 B ms 문제 분석 0 29 로 가능한 전자 배치는 ) 또는 ( C 2 1s 2 1s 6 2 2p Ne 2s 2 6 2 3px 3s 2p 2s •전자 수는 1 )이다. ( 1 1 3pz 3py 가 P 의 배이다. 와 번, B 12 ( A 3 의 가능한 원자의 쌍은 번)이다. 번, 번), ( 4 16 B • 의 A 오비탈의 총 전자 수 오비탈의 총 전자 수 p s •홀전자 수는 가 의 C 4 배이다. 1.5 는 이다. C A 3 은 홀전자 수가 가 홀전자 수는 10Ne 는 이다. 따라서 C A 의 0 는 3 이다. 이므로 는 배이어야 하므로 C 이다. 15P A B 12 Mg 3 Li 배이므로 원자 번호가 가 의 와 의 가능한 원자의 쌍은 ( ( A 번, A 번, B 번), ( ) 또는 4 번)이다. 한편, 4 16 2 2 3px 2p Ne 2s 1s 배이어야 하므로 C 이다. 따라서 C 1 2 6 1 3py 3pz 3s 는 홀전자 수가 는 3 12 6 2 2 1s 2p 2s 수가 의 A 는 홀전자 수가 인 1 3 ㄱ. 원자가 전자 수가 3Li 1 기 쉽다. 1 A Li B 로 가능한 전자 배치는 ( )인데, 홀전자 P 인 이고, 이다. 3 15P A 인 ( )는 전자 B 12Mg 개를 잃고 양이온이 되  바로알기  ㄴ. 원자가 전자 수는 ( 로 가장 크다. 96 쪽~102 쪽 01 ②     02 ⑤     03 원자핵의 유무     04 ③     05 ①     06 ②      07 ⑤     08 ①     09 ③     10 ①     11 (가)        12 ②     13 ③     14 ③     15 ②     16 ③     17 ③      10 18 ②     19 ②     20 ②     21 ⑤     22 ③     23 ④      24 ①     25 ②     26 ①     27 ①     28 ①     29 ②      30 해설 참조     31 해설 참조     32 해설 참조  (다)   (나)  10 10 01 (가) 음극선이 지나는 길에 전기장을 걸어 주면 전기장의 ( )극 쪽으로 음극선의 진로가 휘는 것(ㄱ)으로부터 음극선이 + ( )전하를 띤다는 사실을 확인할 수 있다. - (나) 음극선이 질량을 가진다는 의미는 물체에 힘을 작용할 수 있 다는 것이므로 진로 중간에 설치한 바람개비가 회전하는 것(ㄷ) 으로부터 확인할 수 있다. 02 (가)에서 발견된 입자 는 원자핵이다. A 는 전자이고, (나)에서 발견된 입자 B ㄱ. (전자)의 질량은 (원자핵)에 비해 무시할 정도로 작다. ㄴ. A (전자)는 ( )전하를 띠고, B (원자핵)는 ( )전하를 띠므로 A 와 사이에는 정전기적 인력이 작용한다. - B + A ㄷ. 알파( B ) 입자는 대부분 금박을 통과하여 직진하므로 주로 α 위치에 도달한다. a 는 돌턴, 03 B 의 원자 모형이다. A 는 톰슨, 는 러더퍼드, 는 보어, 는 현대 와 에는 원자핵이 없지만, D C , E , 에는 원자핵이 존재하므로 원자핵의 유무가 분류 기준이 될 수 있다. A D E B C 04 ③ 달라 질량수가 Cl 35 와 37 Cl 와 는 원자 번호가 로 서로 같고 중성자수가 로 다른 동위 원소이다. 17  바로알기  ①, ②, ④ 원자 번호가 같은 동위 원소이므로 양성 자수와 전자 수는 같고, 동위 원소의 화학적 성질은 같다. 35 37 ⑤ 모든 원소의 구성 입자는 양성자, 중성자, 전자이다.(단, 수소 ㄷ. ( )는 전자 개를 잃고 ( B Mg )는 전자 개를 얻어 2 C P 3 Ar C P 의 전자 배치( 5 의 전자 배치( Ne Mg )를 갖는다. )를 갖고, 2+ 는 양성자, 전자) 1 )가 3- P 34 정답친해 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 34 2018. 3. 19. 오후 7:28 05 고, 는 와 질량이 비슷하면서 ( )전하를 띠므로 양성자이 ㄱ. , 는 각각 양성자, 중성자 중 하나이므로 원자의 양성자 X Z 는 질량이 와 에 비해 매우 작고 ( + )전하를 띠므로 전 a 수는 b 이다. 이온의 전자 수가 이므로 Y 이온은 원자 가 Y 자이며, 는 전하를 띠지 않으므로 중성자이다. - X Z Z ㄱ. 원자에서 ( )전하를 띠는 (양성자)와 ( )전하를 띠는 (전자)의 수는 같다. + X - Y 전자 개를 얻어 생성된 음이온이므로 화학식은 8 2 다. 질량수 중성자수이므로 양성자수  바로알기  ㄴ. 원자와 이온은 전자 수만 다르므로 질량수는 같 의 질량수는 이다. 10 Y 2- 의 Y Y  바로알기  ㄴ. 질량수 Y 양성자수 중성자수 ( )의 수이다. 질량수는 = 이다. 따라서 질량수비는 + X = = ㄷ. 원자핵은 양성자와 중성자로 구성되므로 + X+Z 와 가 원자핵을 ㄷ. 바닥상태에서 16 의 전자 배치는 24, 이다. Y 구성한다. X Z 06 이온은 전자를 잃거나 얻어서 생성되므로 원자가 이온이 되어도 원자핵의 전하량은 변하지 않는다. 따라서 원자핵의 전하량 이 -18 이므로 의 양성자수는 +1.28\10 이다. C X -18 -19 C C +1.28\10 +1.6\10 )전하를 띠는 양성자수가 같으므로 원자핵의 =8 ㄷ. 동위 원소는 ( 전하량은 같다. + 자 배치는 2 1s 2 2s 2 X 2px 1 1 2py 2pz X : Y=3 : 2 이고, 2 2 2 3s 2p 2s 1s 이므로 홀전자 수는 6 의 전 Y 이다. XE → 에서 방출되는 빛이다. n=3 n=2 → 선 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 전자 전이 → → n=5 (가) n=2 n=a → n=4 n=2 n=b Ⅳ에서 Ⅱ( b n=4 n=4 n=2 색깔 파랑 초록 에너지( / ) kJ Ⅰ mol E Ⅱ E Ⅲ E Ⅳ 의 가능한 값은 → , , )보다 크므로 2 E 인데 Ⅳ의 에너지는 이다. 3 1 n=2 b=1  선택지 분석    ㄱ. 는 이다. a 3 ㄴ. Ⅳ는 자외선에 해당한다. ㄷ. Ⅱ와 Ⅲ의 파장의 비는 cⅡ cⅢ 이다. :  전략적 풀이  ❶ 빛의 파장과 에너지 관계로부터 각 선에 해당하는  =27 : 20 20 : 27 ㄱ. Ⅲ은 → 의 전자 전이에서 방출되는 빛이므로 → 의 전자 전이에서 방출되므로 자외선에 a 전자 전이를 파악한다. 는 이다. n=3 n=2 ㄴ. Ⅳ는 3 해당한다. n=4 n=1 계임을 이용하여 구한다. ❷ 파장의 비를 직접 구하기 어려우므로 파장이 에너지와 반비례 관 파장이 가장 길다. 즉, 에너지가 가장 작으므로 → 의 전자 전이에서 방출된다. n=3 n=2  선택지 분석    ㄱ. 에너지는 가 보다 크다. 이다. ㄴ. b ㄷ. a b 의 에너지는 5k 36 가 + H H 이 될 때 필요한 에너지는 의 배보다 크다. b 4  전략적 풀이  ❶ 빛에너지와 파장의 관계를 생각해 본다. ㄱ. 빛에너지는 파장에 반비례하므로 파장이 짧은 의 에너지가 파장이 긴 의 에너지보다 크다. a ❷ 스펙트럼 선에 해당하는 전자 전이의 에너지를 구하고,  b 가  이  + 될 때 필요한 에너지와 관련된 전자 전이를 생각해 본다. H H ㄴ. 는 → 의 전자 전이에서 방출되는 빛이므로 z의 전자 전이가 일어나므로 만큼 흡수해야 한다. n= 로 빛을 b n=3 k Eb=- 2 -- 가 ㄷ. 3 H n=2 = 5k k 2 → 이 될 때 36 2 n=1 + 이다. H k 2 -- - 1 따라서 kz =-k 의 k 배보다 크다. Eb = 5k 36  4 8 문제 분석 는 → → , 의 전자 전이이므로 빛에너지를 b n=4 n=2 는 a n=1 흡수한다. n=3 는 → , 로의 전자 전이이므로 가시광 는 → n=2 e n=4 d n=3 선을 방출한다. n=2 a n후 4 3 2 1 b c d e ( → ) e n=4 n=2 486 nm 656 nm → ( ) n=2 의 전자 전이이므로 자외선을 방출한다. n=3 d (나) 1 2 3 4 n전 (가) 는 → c n=2 n=1 40 정답친해 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 40 2018. 3. 19. 오후 7:28  선택지 분석    ㄱ. 가장 큰 에너지의 빛을 방출하는 경우는 이다. 흡수 ㄴ. 방출하는 빛의 파장은 가 보다 길다. a ㄷ. (나)에 빛이 나타나는 전자 전이는 d c 가지이다. 가지( ,  ) 3 2 d e  전략적 풀이  ❶ (가)에서  에 해당하는 전자 전이를 정리해 본다. ㄱ. 는 → a￣e 의 전자 전이로 에너지가 낮은 전자 껍질 에서 에너지가 높은 전자 껍질로 전자가 전이하므로 가장 큰 에 중 가장 큰 에너지의 빛을 방출하는 a n=1 n=4 너지의 빛을 흡수한다. 경우는 이다. ㄴ. c 는 → a￣e 는 n=2, c → 의 전자 전이로 는 보다 작은 에너지의 빛을 방출하므로 파장은 가 d d 보다 길다. n=3 n=2 n=1 c d ❷ 가시광선이 방출되는 전자 전이를 생각해 본다. c ㄷ. (나)는 가시광선 영역의 스펙트럼이고, 의 선에 해당 10 문제 분석 주 양자수( ) ) 방위 양자수( =1 n ) 자기 양자수( =0 l ml z 주 양자수( ) 방위 양자수( n ) =2 l =1 z y x =0 y x 주 양자수( ) ) 방위 양자수( =3 n ) 자기 양자수( =0 l ml y z =0 x 1s (가) 2px (나) 3s (다)  선택지 분석    ㄱ. 방향성이 없는 것은 가지이다. ㄴ. (가)와 (다)는 자기 양자수( )가 같다. 2 ㄷ. 방위 양자수( ml )가 가장 큰 것은 (다)이다.(나) l 하는 는 → 의 선에 해당하는 486 nm 는  전략적 풀이  ❶ 오비탈의 모양에 따른 특징을 생각해 본다. e n=4 n=3 의 전자 전이이므로 가시광선을 방출하는 전자 전이는 가지이다. 656 nm d ㄱ. (가)와 (다)는 공 모양인 오비탈이므로 방향성이 없다. ❷ 각 오비탈의 양자수를 생각해 본다. s n=2, , n=2 e 2 → d 9 문제 분석 모양이 같은 것은 (나)는 오비탈과 1s 1s 2s 오비탈과 오비탈이므로 (가)와 오비탈 중 하나이다. 2s •(가)와 (나)의 모양이 같다. •(가)와 (다)에는 원자가 전자가 들어 있다. 원자가 전자는 가장 바깥 전자 껍질, 즉 주 양자수가 가장 큰 오비 탈에 들어 있으므로 (가)와 (다)는 오비탈 중 하 나이다. 따라서 (가)는 , (나)는 오비탈과 , (다)는 오비탈이다. 2p 2s 2s 1s 2p  선택지 분석    ㄱ. 오비탈의 크기는 (가) (나)이다. ㄴ. 홀전자가 존재하는 오비탈은 (가)이다. > (다) ㄴ. 오비탈은 자기 양자수( )가 의 가지 값만 가지므로 (가) 와 (다)는 자기 양자수( s ml )가 으로 같다. 0 1 )가 가장 큰 것은 ml 0 l p ㄷ. 방위 양자수( 오비탈인 (나)이다. 11 문제 분석 오비탈에 전자가 모두 배치되지 않았는데 오비탈에 전자가 배치되었으므로 쌓음 원 바닥상태 2s 리에 위배된다. 2p 1s 2s 2p 1s 2s 2p (가) (다) (나) (라) 1s 2s 2p 1s 2s 2p 에너지가 같은 오비탈에 빈 오비탈 이 있는데 전자가 쌍을 이루어 배치되어 2p 있으므로 훈트 규칙에 위배된다. 한 오비탈에 스핀 방향이 같은 전자가 배치되어 있으므로 파 울리 배타 원리에 위배된다. ㄷ. 전자가 들어 있는 오비탈 수는 (다)가 (나)의 배이다. 배 2 3  전략적 풀이  ❶ 주어진 자료로부터 (가) (다)에 해당하는 오비탈을   선택지 분석    파악한다. ￣ ㄱ. (가)와 (나)는 같은 모양의 오비탈이므로 , 오비탈 중 하 나이며, (가)에 원자가 전자가 들어 있으므로 주 양자수( )는 (가) 2s 1s (나)이다. n 가 (나)보다 크고 오비탈의 크기는 (가) ㄱ. 들뜬상태의 전자 배치는 가지이다. 가지((나), (다)) ㄴ. 훈트 규칙에 위배되는 전자 배치는 3 2 가지이다. 가지((다)) ㄷ. 바닥상태에서 홀전자 수가 가장 큰 것은 (다)이다. 2 1 ❷ 바닥상태 질소 원자의 전자 배치를 쓰고 홀전자 수와 전자가 들어  >  전략적 풀이  ❶ 각 전자 배치 중 전자 배치 규칙에 위배되는 전자  있는 오비탈 수를 파악한다. 배치를 파악한다. ㄴ. 바닥상태 질소 원자의 전자 배치는 이므 ㄱ. 전자 배치 규칙을 위배하는 전자 배치는 (나), (다), (라)의 로 홀전자가 존재하는 오비탈은 ㄷ. 전자가 들어 있는 오비탈은 (다)는 2p (나)는 의 개이므로 (다)가 (나)의 1 1 1 2 2 2pz 2s 1s 오비탈, 즉 (다)이다. 개이고, , 2px 2py 배이다. 2px , 2pz 2py 의 3 1s 1 3 가지이지만, (라)는 들뜬상태가 아니라 존재할 수 없는 전자 배 치이다. 3 ㄴ. 훈트 규칙에 위배되는 전자 배치는 (다) 가지이다. 1 II . 원자의 세계 41 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 41 2018. 3. 19. 오후 7:28 ❷ 각 원자의 바닥상태의 전자 배치를 그려 홀전자 수를 파악한다. ㄷ. 각 원자의 바닥상태의 전자 배치 (가) (라)는 다음과 같다. 13 문제 분석 1s 2s ￣ 2p 바닥상태의 전자 배치는 바닥상태의 전자 배치는 이다. 2 2 2s 1s 2 1 1 2px 2py 2pz 이다. 2 2 2s 1s 6 1 3s 2p 쌓음 원리에 위배되는 전자 배치로 가능한 전자 배치는 다음과 같다. 는 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 될 때 전자 (가) (나) (다) (라) 바닥상태에서 (가) (라)의 홀전자 수는 각각 이므로 1, 2, 3, 2 (다)가 가장 크다. ￣ 12 문제 분석 로 ㉠은 5 2p 2 2 이다. 2s 1s 7 가장 바깥 전자 껍질 원자 종류 전자 수 X Y Z L L ㉠ 4 7 2 1s 1 1s 2 1s 2 1s 1 2s 2 2s 2 2s 2 2s 2 3s 2 3s 1 3s 1 3s 6 2p 6 2p 6 2p 5 2p 6 1 3d 1 3p p 오비탈의 전자 수 5 4 3 X Z Y 3 4 s 오비탈의 전자 수 5 으로 쌓음 원리에 위배되는 들뜬상태이며, 3 2p 2 전자가 배치된 상태는 자료만으로는 알 수 없다. 1s M 1 2s 2 2p 오비탈에  선택지 분석    ㄱ. ㉠은 이다. ㄴ. 바닥상태의 원자는 가지이다. 5 7 ㄱ. 의 전자 껍질에 존재하는 전자들의 전자 배치는 이므로 ㉠은 Y L 이다. ㄷ. 7 는 전자 수는 Z 의 가능한 전자 배치는 다음과 같으므로 또는 이다. L 5 2 2p 2s 전자 껍질에 있 8 7 2 6 1 2 2p 3s 2s 1s 1 6 2 2 1 1s 2s 3s 2p 의 전자 배치는 Y 이다. 따라서 2 1 2p 2s 1s 1 2 2 2p 1s 3p 2s 이므로 5 L 전자 껍질에 있는 전자 수는 2 2p 2s 2 1s 3d 6 2 3s 1 5 3s 전자 껍질의 전자 수는 가 보다 작거나 7 같다. L Y Z ❷ 전자 배치 규칙으로 바닥상태의 원자를 파악한다. ㄴ. 와 의 전자 배치는 모두 쌓음 원리에 위배되는 들뜬상태 Z 의 전자 배치이고, X 는 바닥상태의 전자 배치이다. 즉, 바닥상태 의 원자는 Y 가지이다. Y 1 42 정답친해 ( ) A O ( ) B Na  선택지 분석    가 다르다 보다 크다. ① 원자가 전자 수는 같다. ② 홀전자 수는 ③ 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 같다. A B ④ 전자가 들어 있는 ⑤ p 오비탈의 수는 같다. 작다 다르다 A 가 들어 있는 오비탈 수가 증가한다. 변화 없음  전략적 풀이  오비탈을 이용하여 바닥상태의 전자 배치를 쓰고, 이를  바탕으로 문제를 해결한다. 는 전자가 A 이고, 는 전자가 8 이다. B 11 개이므로 바닥상태 전자 배치가 2 2 2s 1s 개이므로 바닥상태 전자 배치가 2 1 1 2pz 2py 2px 1 6 2 2 3s 2p 2s 1s ① 원자가 전자 수는 ② 홀전자 수는 A ③ 2, 는 가 A , 가 6, 가 가 이다. B 이다. 1 전자 껍질에 전자가 들어 있고, 1 B 는 , , 전 자 껍질에 전자가 들어 있으므로 전자가 들어 있는 전자 껍질 수 M A K K B L L 2, 는 가 가 이다. A ④ 전자가 들어 있는 B ⑤ p 3 오비탈의 수는 와 가 으로 같다. 14 문제 분석 바닥상태의 전자 배치가 이므로 2 2 6 이다. 는 2s 1s 2p a 5 1 3s 바닥상태의 전자 배치가 1 2 2 이다. 는 2px 2s 1s b 3 1 1 2py 2pz 이므로 원자 (가) (나) (다)  오비탈에 들어  오비탈에 들어 s 있는 전자 수 p 있는 전자 수 홀전자 수 a 4 6 3 c 1 b d 3 바닥상태의 전자 배치가 는 이다. 는 , c 0 d 1 이므로 1 2 2s 1s ㄷ. 전자 껍질에 있는 전자 수는 가 보다 크다. 작거나 같다 1 L Y Z 는 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 될 때 전자 3 개의 전자는 기존에 전자가 들어 있는 A B A 얻는데, 이 개를  전략적 풀이  ❶ 주어진 자료로 각 원자의 전자 배치를 파악한다. 탈에 배치되므로 전자가 들어 있는 오비탈 수는 변하지 않는다. 2 오비 , 2 2pz 2py 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 42 2018. 3. 19. 오후 7:28  선택지 분석    ㄱ. 이다. ㄴ. (가)와 (다)는 화학적 성질이 비슷하다. a+b+c+d=9 ㄷ. (다)에 존재하는 전자들의 스핀 자기 양자수( )의 합은 이다. 이 아니다 0 0  전략적 풀이  ❶ 각 원소의 바닥상태의 전자 배치를 파악하여  를 유추한다. a￣d 비슷하다. 각해 본다. ㄱ. 는 각각 0, 3, 5, ㄴ. (가)와 (다)는 원자가 전자 수가 이므로 1 로 같으므로 화학적 성질이 a+b+c+d=9 1 16 문제 분석 2 C ❷ 한 오비탈에서 전자들이 가질 수 있는 스핀 자기 양자수( )를 생 ms a￣d 이다. ms : : 1 : A 와 2 1s 2 1s 2 6 3s 2 6 3s 으로 2 2 2s 1s 2p : 2 2 2p 2s 1s 가 D 0, C B 와 오비탈의 수는 3 2 1 2 2pz 2px 2py 2s B 6 2 2p 2s C 가 ㄱ. 홀전자 수는 ㄴ. 전자가 들어 있는 1 1 3pz 가 가장 크다. , 2py 2pz ❷ 원자가 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 될 때의 전자 배치 를 생각해 본다. 3py ( 2px 3px D 모두 2, p )으로 같다. D 가 A A B 3 1 , ㄷ. 는 원자가 전자 수가 이므로 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 되면 전자 B 개를 잃고 2 와 전자 배치가 같아진다. 원자의 전자 수는 원자 번호와 같고, 만족하는 원자의 쌍은 ( 번), ( 번, 주기 원자이므로 조건을 번)이다. 번, 번), ( 번, 2 6 3 8 4 5 10 이다. •전자 수비는 •전자가 들어 있는 오비탈 수비는 X : Y=2 : 1 이다. X : Y=5 : 2 이 조건을 만족하는 원자의 쌍은 )과 번( 번( 2 1s 2 2s 2 1 1 2px 2py 2pz 2 2 2s 1s 4 8 )이다.  선택지 분석    ㄱ. 홀전자 수는 가 보다 크다. Y ㄴ. 원자가 전자 수비는 X 이다. ㄷ. 가 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 될 때 전자 3 : 1 X:Y=2 : 5 오비탈 수가 증가한다. 변화 없음 X 가 들어 있는 p  전략적 풀이  ❶ 주어진 각 조건을 만족하는 원소들을 나열한 후 두  조건을 공통적으로 만족하는 원소의 전자 배치를 파악한다. 2pz X ❷ 파악한 원소의 전자 배치를 이용하여 홀전자 수와 원자가 전자 수 2px 2py Y 1 , 이다. 의 전자 배치는 2 2 2s 1s 의 전자 배치는 2 2 2s 1s 2 1 를 파악한다. 가 이므로 가 보다 크다. 가 ㄱ. 홀전자 수는 2, ㄴ. 원자가 전자 수는 X X ❸ 원자가 이온이 될 때의 전자 배치 변화로 오비탈 수의 변화를 파악 Y 가 가 X 이므로 0 Y 6, 2 Y X : Y=3 : 1 이다. 한다. X 치는 ㄷ. 가 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 될 때 전자 배 에서 가 되므로 전 1 2 2 2 2 2py 2px 2py 1s 1s 자가 들어 있는 오비탈 수는 변하지 않는다. p 2px 2pz 2s 2s 1 2 2 2 2 2pz ㄷ. 스핀 자기 양자수( )는 있으므로 한 오비탈에 전자 ms 의 +1/2, 개가 채워진 경우 스핀 자기 양자수 가지 값만 가질 수 -1/2 2 이다. (다)는 오비탈에 홀전자가 존재하므로 스 )의 합은 ( ms 핀 자기 양자수( 0 2 2s 이 아니다. )의 합은 0 ms 15 문제 분석 는 주기, 는 주기, 는 주기, 는 주기 원자이다. A 2 B 3 2 •전자가 들어 있는 전자 껍질 수: 3 D C • 전체 B>A 오비탈의 전자 수에 대한 전체 D>C 오비탈의 s 전자 수의 비 원자 , p 전체   오비탈의 전자 수  오비탈의 전자 수 전체  p s A 1 B 1 C D 1.5 1.5 의 전자 배치는 이고, 의 전자 배치는 전자 껍질이 많은 A 2 2 전자 껍질이 2s 1s 2 2 이다. 1s 2s 2 6 개 많은 3s 2p 1 2 1s 2px C 2 2s 1 1 2 의 전자 배치는 2pz 2py 6 2p 2 3s 3px 이고, D B 2 2 2s 1s 1 3pz 3py 1 6 이다. 2p 1 개 의 전자 배치는 1  선택지 분석    ㄱ. 홀전자 수는 가 가장 크다. ㄴ. 전자가 들어 있는 D 오비탈의 수는 가 보다 크다. 같다 ㄷ. 가 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 되면 A B p 와 B 전자 배치가 같다. C  전략적 풀이  ❶ 두 종류 오비탈의 전자 수비가  과  로 가능한 전 1.5 1 자 배치를 모두 써보고, 전자 껍질 수를 비교하여  A￣D 를 파악한다. 의 전자 배치 가 주기 원자이고 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 2, 이므로 , 3 C 오비탈의 전자 수 A , C A￣D , D>A B 다. 전체 는 주기 원자, , 는 주기 원자이 전체 2 오비탈의 전자 수가 D B 3 s 인 경우와 인 경우의 전자 배치를 써보면 다음과 같다. p 1 : 1 : 1 : 1.5 18_고등완자-화학1해설(023~043)-OK.indd 43 2018. 3. 19. 오후 7:28 II . 원자의 세계 43 II Ⅱ. 원자의 세계 원소의 주기적 성질 2 01 주기율표 ⑵ ⑶ B 와 는 원자가 전자 수가 로 같으므로 족 원소이다. C 는 원자가 전자 수가 E 로 족 원소이므로 금속 원소이다. 4 14 2 2 113 쪽 1 ⑴ C ⑵ ㉠ , ⑵ , , , , , H D , ㉡ 음 ⑶ 비활성 ⑷ ㉠ A G E B F 2 ⑴ ㉠ , ㉡ 양 +1 , ㉡ 양 3 ⑴  114 쪽 1 2 ⑸ -1 ⑶ ⑵ ⑷ × 2 1 E ⑶  ⑷  ⑸  ⑹ × , × , A B B C , +2 ⑹  ⑺  × 3 ⑺ × × B D , 4 ⑴  ⑵  1 되베라이너 2 뉴랜즈 3 원자량 4 원자 번호 5 원 자가 전자 수 6 전자 껍질 수 7 원자가 전자 수 8 금속 9 양 10 비금속 11 음 ⑵  ⑶ 3 ㄱ 4 ⑴ ⑵  ⑶  1 ⑷ 2 ⑴ 5 ⑴ 23 × × , , ⑵ × , ⑶ B C D C E B × 1 세 쌍 원소를 원자량 순으로 나열했을 때 중간 원소의 원자 량은 나머지 원소의 원자량을 평균한 값과 같다. 비금속 원소인 수소 족 주기 의 원자량 이다. Na = 7+39 2 =23 2 ⑴ 세 쌍 원소는 화학적 성질이 비슷한 원소들이므로 현대 주기율표에서 같은 족에 속한다. ⑵ 옥타브설은 원자들을 원자량 순으로 배열했을 때 번째마다 화학적 성질이 비슷한 원소가 나타난다는 것으로 현대 주기율표 8 에서 주기 개념의 시초가 되었다. ⑶ 멘델레예프는 원소들을 원자량 순으로 배열하면 성질이 비슷 한 원소가 주기적으로 나타난다는 것을 발견하였다. 3 ㄱ. 주기율표의 세로줄을 족이라고 하며 류하고, 가로줄을 주기라고 하며 1 주기 족 주기로 분류한다. ￣18 족으로 분 ㄴ. 현대 주기율표는 원소들을 원자 번호 순으로 배열하였다. 1 ㄷ. 같은 족에 속하는 원소들은 원자가 전자 수가 같아 화학적 성 ￣7 질이 비슷하고, 같은 주기에 속하는 원소들은 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 같다. 4 ⑴ A 속 원소, 는 비금속 원소이다. B C ⑵ 비금속 원소인 D 와 금속 원소인 는 이온이 될 때 전자를 잃 고 양이온이 된다. A B ⑶ ⑷ 는 비금속 원소이므로 전자를 얻어 음이온이 되기 쉽다. D 는 비활성 기체로 실온에서 기체 상태로 존재한다. E 5 ⑴ D B 하는 원소이다. , , C 는 가장 큰 주 양자수( )가 이므로 주기에 속 는 주기, 는 주기 원소이다. n 2 2 A 1 E 3 44 정답친해 -11 문제 분석 금속 원소 1 2 3 4 1 A C 1 H 0 비활성 기체로 반응성이 거의 없다. 2 13 14 15 16 17 전자가 들어 있는 전자 껍질 수 D 2 F E 18 B G 3 홀전자 수 1 전자가 들어 있는 전자 껍질 수 2 2 1 3 0 주기율표의 왼쪽에 위치하는 는 알칼리 금속 원소, 는 알칼리 토금속 원소이고, 왼쪽에 위치하는 수소인 C H 와 오른쪽에 위치하 는 , , , , 는 비금속 원소이다. A B D E F G ⑴ -21 C 이 되기 쉽다. ⑵ ⑶ ⑷ H 기 쉽다. 는 알칼리 금속 원소로 의 전하를 띠는 양이온 는 할로젠으로 의 전하를 띠는 음이온이 되기 쉽다. F 와 는 비활성 기체로 반응성이 거의 없다. -1 B 는 알칼리 토금속 원소로 G 의 전하를 띠는 양이온이 되 +1 +2 2 족 원소이므로 원자가 전자 수는 각각 족 원소인 가 으로 가장 크다. E 3 ⑴ -31 전자 껍질 수가 와 C D 로 같다. ⑵ 는 족 원소, 2 는 1 C H 로 서로 다르다. ⑶ 바닥상태에서 홀전자 수는 1, • : 2 2 15 : : 1 1s 2 1s 1 2 2s 1s : 2 2 2s 1s • A • B • C D 2 1 1 2px 2py 2pz 는 수소로 비금속 원소이고, 는 금속 원소, 는 준금 는 같은 주기 원소이므로 전자가 들어 있는 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 44 2018. 3. 19. 오후 7:39 , G , 는 족 원소로 원자가 전자 수가 이므로 전자 •인성: 모즐리는 원소들을 원자 번호 순으로 배열하여 현대 주 • : : 1 2 2 1 1 1 3pz 3pz 3py 3py 2 2 6 2 3px 1s 3s 2p 2s 2 2 6 2 3px 1s 3s 2p 2s : 2 6 2 2 6 2p 2s 1s 3p 3s : 6 2 6 2 2 1s 2s 3p 3s 2p 는 비금속 원소이므로 열과 전기 전도성이 매우 작다. , , F E 의 전자 배치는 각각 와 2 4s • E • F • G ⑷ H ⑸ D 2 2 6 2 1 1 E 2 G 6 2 6 2s 이므로 전자가 들어 있는 오비탈의 수는 2p 1s 3s 3px 3py 2p 와 3p 3s 는 비활성 기체로 실온에서 기체 상태로 존재한다. 1 , 로 3pz 9 2 1s 2s 같다. ⑹ ⑺ B A C 개 또는 H 개를 잃고 양이온이 된다. 1, 2 1, 2 2 1 -12 문제 분석 금속 원소 원자 또는 이온 전자 배치 A B C 2+ - D E ) 수소( 리튬( ) 산소( H ) Li 마그네슘 이온( O 플루오린화 이온( 주기 족 원소 족 원소 4 ) 1 1s 2 1 1s 2s 2 2 2p 2s 1s 2 2 2p 2s 1s 2 2 1s 2p 2s 의 전자 배치: 2 의 전자 배치: 2s 1s 2 2 2s 1s Mg - 2+ ) F 6 6 족 원소 주기 1 1 주기 1 2 족 원소 주기 16 2 주기 2 3 17 2 6 2 2p 5 2p 2 3s 족 원소 D E 2+ D 치는 은 가 전자 개를 잃어 생성된 양이온이므로 의 전자 배 D 6 2 2 1s 2p 2s 이온이므로 의 전자 배치는 E 속하는 원소는 이고, 2 2 3s , - E E 2 2 2p 2s 1s 로 원자가 전자 수가 각각 1 5 이다. 은 가 전자 개를 얻어 생성된 음 D 이다. 따라서 같은 족에 A B -22 원소이다. 오비탈의 가장 큰 주 양자수( )가 , , 가 주기 n 2 B C E 2 -32 와 는 원자가 전자 수가 각각 로 금속 원소이다. 1 인 1, 2 는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 이고 원자가 B D -42 ⑴ 전자 수가 ⑵ ⑶ B , 는 족 원소이므로 알칼리 금속이다. 2 2 3 는 각각 수소( , 1 C ), 산소( H O E 서 기체 상태로 존재하는 비금속 원소이므로 열과 전기를 잘 통 A F ), 플루오린( )으로 실온에 115 쪽~119 쪽 01 ①     02 ③     03 ④     04 ③     05 ⑤     06 ④     07 ④      08 ①     09 ⑤     10 ①     11 ⑤     12 ⑤     13 ②     14 ②      15 ③     16 ②     17 해설 참조     18 ⑤     19 ②     20 ④      21 ④     22 해설 참조 01  바로알기  •철수: 뉴랜즈는 원소들을 원자량 순으로 배열 하였다. 기율표의 틀을 만들었다. 02 ㄱ. 세 쌍 원소를 원자량 순으로 나열했을 때 중간에 위치 하는 원소의 원자량은 나머지 원소의 원자량을 평균한 값을 갖는 다. 따라서 의 원자량 이다. Na x= 7+39 =23 ㄷ. 세 쌍 원소는 화학적 성질이 비슷한 원소가 2 존재한다는 것이므로 현대 주기율표에서 같은 족에 속하는 원소 개씩 묶음으로 3  바로알기  ㄴ. 세 쌍 원소는 족 개념의 시초가 되었고, 뉴랜즈의 옥타브설은 주기 개념의 시초가 되었다. 이다. 03 문제 분석 족 주기 원소인 2 17 F 원자가 전자 수가 족 할로젠 ➞ 7 로 같다. B 17 원 자 가 전 자 수 7 6 5 4 3 2 1 0 C A 족 주기 원소인 2 1 Li 원자가 전자 수가 ➞ 족 알칼리 금속 1 1 로 같다. 족 주기 원소인 1 3 Na 원자 번호 D 이므로 주기 족 원소이다. 3 원자가 전자 수는 족의 끝자리 수와 같다. 족 원소는 원자가 전 자 수가 이므로 는 주기 족 원소인 는 주기 족 원 소인 ㄱ. , 1 C F 와 는 A 주기 족 원소인 2 1 이다. 2 17 는 원자가 전자 수가 1 3 Na 로 같은 족 원소이므로 화학적 A C 성질이 비슷하다. 1 ㄷ. 비슷한 화학적 성질을 갖는 원소가 주기적으로 나타나는 까 1 , 1 Li B 하지 않는다. 가 ⑷ 원자가 전자 수는 ⑸ 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 ⑹ 는 전자 E 7 로 가장 크다. ( B )이 되므로 1 + + 의 전자 배치는 B 어 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온( B 3 이고, 2 1s 가 으로 가장 크다. 닭은 원자가 전자 수가 주기적으로 변하기 때문이다. 개를 잃고 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온 D  바로알기  ㄴ. 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 가 가 2, C 3 B 는 전자 개를 얻 C 2- )이 되므로 2 의 2- C 으로 서로 다르다. 전자 배치는 이다. 2 2 ⑺ 원자가 전자가 2p 2s 1s 오비탈에 들어 있는 원소는 p 6 C C E 2 04 에 8 , 가지이다. A 개가 배치되어 전자 배치가 모두 같다. K B C 2 L , , 은 전자가 전자 껍질에 개, 전자 껍질 3+ 2- II . 원자의 세계 45 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 45 18. 3. 22. 오전 10:57 가 이므로 원자 번호는 가 가장 크다. A ㄱ. 와 는 주기 원소이다. 가 가 B 이므로 가 보다 크다. C 는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 B C B 로 같으므로 모 6 3,  바로알기  ㄴ. 원자가 전자 수는 A C 3 이다. 따라서 원자가 전자 수는 가 가 A 2, 가 가장 크다. B 와 는 원자가 전자 수가 다르므로 화학적 성질 2 A B3+ C 2- 는 가장 바깥 전자 껍질에 전자 수가 인 것으로 보아 비활성 A 기체이며, 원자가 전자 수는 이다. 비활성 기체는 전자를 잃거 8 나 얻으려는 경향이 없어 반응성이 거의 없다. 0 은 원자가 전자 개를 잃어 형성된 양이온이므로 는 전 B 자가 들어 있는 전자 껍질 수가 B 이고, 원자가 전자 수가 B 인 원 3+ 2- 소이다. 소이다. 3 2 3 2 은 원자가 전자 개를 얻어 형성된 음이온이므로 C 자가 들어 있는 전자 껍질 수가 C 이고 원자가 전자 수가 C 인 원 ② 원자에서 전자 수는 원자 번호와 같다. 전자 수는 3 는 전 6 가 10, B 주기에는 개, 주기에는 개의 원소가 8 4 18 ), 브로민( )은 모두 족 원소이다. Cl 로 같다. Br 17 ㄷ. 원자가 전자 수가 같으므로 원자가 전자가 들어 있는 오비탈 은 주기, 는 주기, 은 주기 원소이므로 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 각각 2 3 Cl F 로 다르다. 4 가 13, C ④ 원자가 전자 수는 ⑤ 와 8 두 A 주기 원소이다. C 2  바로알기  ③ 이 다르다. A B 05  바로알기  ⑤ 존재한다. 3 06 플루오린( F ㄴ. 원자가 전자 수가 ), 염소( 7 )도 같다. 의 수( 2  바로알기  ㄱ. ns 5 np 07 문제 분석 이온 , - 2- B 2+ , 2+ 원자 D A C A B C D Br 3, 2, 4 전자 배치 6 2 2 1s 2p 2s 2 6 2 전자 배치 3s 2p 2s 6 3p 2 1s 1 6 2 1s 2 2 2s 1s 2 2 2s 1s 2 2p 2s 2 2s 2px 2p 2 6 3s 2 2p 3s 2 2 2pz 2py 2 2 3p 3s 4s 1 2 3py 3px 6 6 1 3pz 2 1s 2 ㄴ. 와 는 원자가 전자 수가 로 모두 족 원소이다. ㄷ. A C 와 는 오비탈의 가장 큰 주 양자수( )가 이므로 같은 2 주기 원소이다. A D n 3 3 46 정답친해  바로알기  ㄱ. 는 원자가 전자 수가 이고, 오비탈의 가장 큰 주 양자수( B )가 이므로 주기 족 원소이다. 7 n 2 2 17 08 문제 분석 1 2 2 2 또는 2s 1s 2 1s 2px 2 2s 1 2py 6 2p 2pz 2 3s 원자 또는 6 2 1s 2 2p 2s 2 2 2p 2s 1s 2 6 3s 1 1 3px 3py 3pz 1 전체   오비탈의 전자 수  오비탈의 전자 수 전체  p s 홀전자수 A 1 0 B 1 2 C 1.5 3 D 1.5 0 2 6 2 2 ➞ 금속 원소 3s 2p 1s 2s 2 2 2s 1s 2 1 1 2px 2py 2pz 6 2 2 ➞ 비활성 기체 1s 2p 2s 2 6 2 2 3s 2p 2s 1s ➞ 비금속 원소 1 1 1 3px 3py 3pz 6, 와 C 가 가 5, 이며, 비활 D ㄷ. 음이온이 되기 쉬운 원소는 비금속 원소인 0 성 기체인 는 비금속 원소이지만 가장 바깥 전자 껍질의 전자 B C B 수가 로 매우 안정하여 반응성이 거의 없으므로 이온을 형성하 D 지 않는다. 8 09 ㄱ. 전자가 들어 있는 오비탈의 수가 전자 배치는 주어진 2 2 2s 1s 치는 들뜬상태의 전자 배치이다. 2px 2py X 1 1 인 경우 바닥상태의 인데, 이 경우 홀전자 수가 이므로 4 의 전자 배치와는 다르다. 따라서 주어진 의 전자 배 2 ㄴ, ㄷ. 주어진 조건을 만족하는 전자 배치는 1 2 1 2 2 p y 2 p x 1 s 2 s 1 1 1 2py 2px 2s 1s 태 전자 배치는 2 2 2s 1s 가 원자가 전자 수가 1 2 1 s 등이다. 따라서 2 p x , 1 2py 2px 2s 1 1 1 2 p z 2 p y , 2 s 이므로 바닥상 이고, 오비탈의 가장 큰 주 양자수( 1 1 2 2 p z , 의 전자 수는 1s 2 p x 5 족 원소이다. 2 p y X 주기 n ) 1 이므로 X 2 1 1 1 , 2px 3 2 13 2, 10 ㄱ.  바로알기  ㄴ. G E , , 16 F ㄷ. 비활성 기체인 C 는 족 원소로 원자가 전자 수는 이다. 는 금속 원소, 와 는 비금속 원소이다. 6 는 가장 바깥 전자 껍질의 전자 수가 A D 로 매 우 안정하여 반응성이 거의 없으므로 이온을 형성하지 않는다. B 8 11 ⑤ 홀전자는 X 의 전자 배치를 자세히 나타내면 이다. 개의 오비탈에 쌍을 이루지 않고 들어 있는 전자 2 1s 2 2s 1 1 2px 2py 이므로 홀전자 수는 이다. 1  바로알기  ①, ④ 원자가 전자는 있는 전자로 원자가 전자 수는 2 ② 원자가 전자 수가 4 ③ 오비탈의 가장 큰 주 양자수( 4 이다. 따라서 2p 2s 이므로 비금속 원소이다. 14 족 원소이다. )가 이므로 주기 원소이다. 오비탈과 오비탈에 들어 n 2 2 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 46 18. 3. 22. 오전 10:57 12 문제 분석 원자 A B C D 원자가 전자 전자 배치 1 1s 2 1 2s 1s 3 2 2 2p 2s 1s 6 2 2 2s 1s 2p 1 3s 주기 족 원소 ➞ 족 원소 ➞ H 족 원소 ➞ Li 족 원소 ➞ 15 주기 1 주기 1 주기 N Na 1 1 2 2 3 ㄱ, ㄴ. , , 는 원자가 전자 수가 모두 로 족 원소지만, 는 수소( A B )로 비금속 원소이고, D , 는 금속 원소이다. 1 1 A ㄷ. 는 원자가 전자 수가 H 로 가장 크다. D B C 13 ①, ③, ⑤ 의 전자 배치는 5 은 전자 2+ 개를 잃어 생성된 양이온이므로 X X 원자가 전자 수가 2 2 6 2s 1s 2p 주기 인 ④ 금속 원소이므로 실온에서 고체 상태이다. 3 2  바로알기  ② 은 X 의 전자 수는 로 나타낼 수 있다. 따라서 2 2 3s 족 금속 원소이다. 2 가 전자 이고 원자 번호는 이다. X 2+ 개를 잃어 생성된 이온이므로 는 X 2 X 14 ㄴ. B 껍질 수가 12 는 같은 와 C 로 같다. 2 12 주기 원소이므로 전자가 들어 있는 전자  바로알기  ㄱ. 금속 원소는 2 와 가지이다. 는 수소( )로 비금속 원소이다. B D 2 H ㄷ. 와 의 전자 배치는 각각 이다. 따라서 D E 와 이다. D E 2 1s 6 2 6 3p 2p 2s 의 전자가 들어 있는 오비탈의 수는 각각 6, 1 , 3s 2 6 3s 2 2s 2p A 2 1s 9 15 ㄱ. ㄷ. 와 는 비활성 기체로 실온에서 기체로 존재한다. D 는 원자가 전자 수가 A 이므로 전자 개를 얻어 와 같은 전자 배치를 갖는 음이온이 되고, C D 는 원자가 전자 수가 이므로 6 2 전자 개를 잃고 와 같은 전자 배치를 갖는 양이온이 된다. E 2  바로알기  ㄴ. 2 D 와 는 전자를 얻어 음이온이 되기 쉬우며 바닥 C 상태의 전자 배치는 다음과 같다. F : 2 : C 2 2 2py 2px 2s 1s 2 2 2 3s 2p F 2s 1s 가 홀전자 수는 C 6 1 1 2 2pz 2 1 3pz 3py 3px 이므로 가 F 2, 1 가 보다 크다. C F 16 ㄴ. (다)는 준금속 원소로 금속 원소인 (나)와 비금속 원소 인 (라)의 중간 성질을 갖는다.  바로알기  ㄱ. (가)는 비금속 원소인 수소로 열과 전기가 잘 통하 지 않는다. 비금속성이 없다. ㄷ. (마)는 비활성 기체로 가장 바깥 전자 껍질에 전자를 모두 채 워 매우 안정하여 반응성이 거의 없으므로 이온을 생성하지 않고 17 (나)에 속한 원소들은 원자가 전자 수가 대부분 비활성 기체와 같은 전자 배치를 갖기 위해 전자를 잃고 양이온 으로 1￣3 이 되며, (가)는 수소로 비금속 원소이지만 전자를 잃고 양이온이 된다. (마)에 속한 원소들은 비활성 기체로 반응성이 거의 없어 이온이 되지 않는다. (라)에 속한 원소들은 대부분 원자가 전자 수가 로 가장 바깥 전자 껍질에 전자 개가 되기 위해서는 전자를 잃는 것보다는 전자 5￣7 개를 얻는 것이 유리하므로 전 8 자를 얻어 음이온이 되기 쉽다. 1￣3 (라), (라)에 속한 원소들은 대부분 원자가 전자 수가  로 비 활성 기체의 전자 배치를 갖기 위해 전자를 얻어 음이온이 되기 쉽다. 5￣7 채점 기준 기호를 옳게 쓰고 까닭을 옳게 서술한 경우 기호를 옳게 썼으나 까닭에 대한 서술이 미흡한 경우  기호만 옳게 쓴 경우  배점 100 % 50 % 30 % 18 ⑤ 자 는 전자 수가 인 으로 가장 바깥 전자 껍질에 전 개가 채워진 비활성 기체이다. 따라서 화학적으로 안정하여 Ne X 10 반응성이 거의 없다. 8  바로알기  ① 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 원소이다. 이므로 주기 2 2 족 원소이다. ② 가장 바깥 전자 껍질에 전자 ③, ④ 비활성 기체는 비금속 원소로 분류하지만 반응성이 거의 8 없어 이온을 잘 형성하지 않는다. 개가 채워진 18 오비탈에 개, 오비탈에 개가 19 ㄷ. 원자가 전자는 존재할 수 있다. , 가 전자가 오비탈에 들어 있고, A C np 는 원자가 전자 수가 각각 ns 2 이므로 원자 6 1, 는 원자가 전자 수가 이므 2 로 원자가 전자가 ns 오비탈과 D 오비탈에 들어 있다. 6  바로알기  ㄱ. ns np 는 비금속 원소인 수소이고, 는 금속 원소이 다. 따라서 A 와 C 는 전자를 잃고 양이온이 된다. ㄷ. 와 A 는 비활성 기체이고 가장 바깥 전자 껍질에 C 는 개, B 는 개의 전자가 채워진다. E B 2 E 8 20 문제 분석 주기가 커질수록, 즉 원자 번호가 커질수록 녹는점과 끓는점이 높아진다. 플루오린( ) 브로민( ) 아이오딘(   ) F Br I 4 -7.2 59 80 HBr 5 113.6 184.4 127 HI 원소 주기 끓는점( 녹는점( ) *C ) *C 원자량 수소 화합물 2 -219.6 -188.0 19 HF 1 :1 수소와 의 비로 화합물을 형성한다. 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 47 18. 3. 22. 오전 10:57 II . 원자의 세계 47 모범답안ㄴ. 염소( )는 원자량이 플루오린( )보다 크므로 원자 번호가 플루오린( Cl F )보다 크다. 따라서 끓는점의 경향으로 보아 원자 번 호가 큰 염소의 끓는점이 플루오린보다 높다. F ㄷ. 다른 할로젠들이 수소와 의 비로 결합하므로 같은 족 원 소인 염소도 수소와 1 :1  바로알기  ㄱ. 염소의 녹는점은 플루오린보다는 높고 브로민보 의 비로 결합하여 를 생성한다. HCl 1 :1 다는 낮다. 즉, 염소는 브로민의 녹는점인 *C 도에서 녹아 액체 상태가 되므로 이보다 높은 실온( -7.2 보다 낮은 온 )에서는 고체 상태로 존재할 수 없다. *C 25 21 문제 분석 주기 원소로 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 같다. 족 주기 3 1 2 3~12 13 14 15 16 17 18 1 2 3 4 A B C D 와 는 금속 원소이며, 는 원자가 전자 수가 가장 작은 A B 족 원소이다. A 와 는 는 비금속 원소이며, 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 C D D 보다 크다. 1 C ㄱ. 는 주기 족, 는 주기 족, 는 주기 족, 는 주 A 3 기 족 원소이다. 따라서 3 1 A ㄷ. 비금속성은 주기율표의 오른쪽 위로 갈수록 커지므로 는 알칼리 금속 원소이다. 3 17 2 D B C 4 가 17 보다 크다.  바로알기  ㄴ. 는 주기 원소이고, 는 주기 원소이므로 전 22 같은 족 원소는 원자가 전자 수가 같아 화학적 성질이 비슷하다. 문제 분석 원 자 가 전 자 수 7 6 5 4 3 2 1 B Be H Li He 2 F O N C Cl S P Si Al Mg Na Ne 10 4 6 8 12 14 16 Ca K Ar 18 20 원자 번호 주기율표의 같은 족 원소는 화학적 성질이 비슷하다. 염소( ), 염소( )는 플루오린( )과 원자가 전자 수가 같으므로 화학적 성질이 비슷하다. Cl Cl F 를 쓰고, 그 까닭을 원자가 전자 수를 이용하여 옳게 서술한 경우 100 % 를 썼지만 까닭에 대한 서술이 미흡한 경우 배점 50 % 30 % 채점 기준 Cl Cl Cl 만 쓴 경우 48 정답친해 02 원소의 주기적 성질 1 가려막기 효과 2 유효 핵전하 3 증가 4 증가 5 감소 6 유효 핵전하 7 증가 8 전자 껍질 수 9 10 11 감소 12 유효 핵전하 13 전자 껍질 수 > < 123 쪽 × ⑶  ⑷ 2 ⑴  ⑵  ⑶ 1 ⑴  ⑵ ⑷  3 ⑴ (원자가 전자가 느끼는) 유효 핵전하 ⑵ (전자가 들어 있는) 전자 껍질 수 ⑶ 전자 수 4 ⑴ ⑷ 전자 수 5 ㄱ, ㄴ ⑵ ⑶ × × A D D B C , , )는 전자가 1 ⑴ 수소( 자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 실제 핵전하와 같은 1 )의 핵전하는 ⑵ 플루오린( 개뿐이므로 가려막기 효과가 없어 원 이고, 원자가 전자가 느끼는 유 이다. H +1 효 핵전하는 가려막기 효과 때문에 F +9 보다 작다. ⑶ 같은 주기에서는 원자 번호가 클수록 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 증가하므로 염소( )보다 크다. ⑷ 같은 족에서는 원자 번호가 클수록 원자가 전자가 느끼는 유 Cl Na +9 )가 나트륨( 효 핵전하가 증가하므로 나트륨( )이 리튬( )보다 크다. 는 2 ⑴ c 질에 있으므로 가려막기 효과는 와 같은 전자 껍질에 있고, 가 e 보다 크다. d e Na Li 는 보다 안쪽 전자 껍 자 번호가 큰 의 가 의 보다 크다. 와 Li 는 같은 전자 껍질에 있으므로 Be b e 와 가 느끼는 유효 핵 ⑷ c 전하는 같다. e c e 3 ⑴ 질 수가 같지만 원자 번호가 Li , F 은 같은 주기 원소이므로 전자가 들어 있는 전자 껍 이므로 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 이다. 따라서 반지름은 F>Li 이다. ⑵ + 양이온이므로 Na F>Li 은 원자가 전자가 개인 이 전자 Li>F 개를 잃어 생성된 Na 보다 전자가 들어 있는 전자 껍질이 개 적어 1 1 반지름은 Na 이다. + Na>Na 이 전자 은 ⑶ - 개를 얻어 생성된 음이온으로 1 과 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 같지만 전자 수가 커 전자 사이의 반발 F F F 1 력이 크기 때문에 반지름은 이다. - FK 6 ⑴ ⑵ 1 2 6 2 2 3p 3s 2p 2s 1s Be>B P>S × , B ⑵ ⑶ 4 ⑴  ⑵ ⑷ ⑵  ⑶ E C D × × × 1 ⑴ 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 클수록 원자핵과 전자 사이의 인력이 커져 전자를 떼어 내기 어려워지므로 이온화 에너지는 커진다. ⑵ 같은 주기에서 금속 원소는 비금속 원소보다 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 작기 때문에 이온화 에너지가 작다. ⑶ 이온화 에너지가 작은 원소일수록 전자를 떼어 내기 쉽기 때 문에 양이온이 되기 쉽다. 3 ⑴ F 보다 이온화 에너지가 크다. 과 Li 은 같은 주기 원소이므로 원자 번호가 큰 이 과 은 같은 족 원소이므로 원자 번호가 작은 이 F Li 보 Na K 과 는 같은 주기 원소이지만 이온화 에너지의 예외가 나 Be 타나는 B 족과 족 원소이므로 원자 번호가 작은 이 보다 이온화 에너지가 크다. 13 2 과 ⑷ 은 같은 주기 원소이지만 이온화 에너지의 예외가 나타 P 나는 S 족과 족 원소이므로 원자 번호가 작은 이 보다 이 온화 에너지가 크다. 16 15 P S Be B 4 ⑴ 이온화 에너지( 몰을 떼어 내는 데 필요한 최소한의 에너지이므로 항상 양의 값 )는 기체 상태의 원자 몰에서 전자 E1 1 을 갖는다. 1 ⑵ 차수가 증가할수록 전자 수가 감소하기 때문에 전자 사이의 반발력이 작아져 전자를 떼어 내기 어려워지므로 순차 이온화 에 너지는 증가한다. 따라서 제 이온화 에너지인 은 제 이온화 에너지인 보다 작다. E1 2 E2 ⑶ 원자가 전자 수는 이 은 이다. 따라서 두 번째 전자를 떼어 낼 때 Na 전자 껍질에서 전자를 떼어 내고, 1 L 전자 껍질에서 전자를 떼어 내므로 Na 이 은 는 보 Mg 2 은 1 이고, Mg M 다 크다. E2 Na Mg 5 ⑴ E4 자가 전자 수는 이다. X ⑵ 는 주기 3 이다. 13 3 2 6 1 3s 2p 3p 6 ⑴ A 전자 수가 는 인 E2 에서 순차 이온화 에너지가 급증하므로 원소 의 원 족 원소이므로 바닥상태 전자 배치는 X 2 2 1s 2s 에서 순차 이온화 에너지가 급증하므로 원자가 주기 족 원소이고, 는 에서 순차 이온화 에 ⑷ 차수가 증가할수록 전자 수가 감소하기 때문에 전자 사이의 B 너지가 급증하므로 원자가 전자 수가 인 E3 주기 족 원소이다. 1 3 1 반발력이 작아져 전자를 떼어 내기 어려워지므로 순차 이온화 에 너지는 증가한다. 2 ⑴ 이온화 에너지는 같은 주기에서 원자 번호가 증가함에 따라 대체로 증가하며, 주기가 바뀔 때 전자가 들어 있는 전자 껍 질이 개 증가하므로 급격히 감소한다. 따라서 , , 는 주 기 원소이고, 1 는 주기 원소이다. A B C 2 이온화 에너지가 작은 가 B 는 같은 주기 원소이므로 A 보다 양이온이 되기 쉽다. 2 2 3 의 원자 번호가 족 원소인 ⑵ 제 ⑶ 와 1 A 보다 크다. B 2 B ⑷ A 는 원자가 전자 수가 이므로 전자 몰을 잃고 비활성 기체 B 의 전자 배치를 갖는 이온이 된다. 따라서 비활성 기체의 전자 배 2 치를 갖는 이온이 되기 위해서는 전자 몰을 잃어야 하므로 2 ( / )이 필요하다. 2 D 3 E1+E2=738+1451=2189 kJ mol II . 원자의 세계 49 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 49 2018. 3. 19. 오후 7:39 1 2 , , D A 1 E ⑷  ⑸ 1 B ⑵ D ⑶ , , 2 A ⑹  ⑺ B E × , 3 ⑴ ⑵  ⑶  × 2 , × , A C ⑷  ⑸ B 3 2 2s ⑹  ⑺  2 1s 2p 4 ⑴  1 × × × -11 문제 분석 • , , : 원자 반지름 이온 반지름 ➡ 금속 원소 • , A D : 원자 반지름 E 이온 반지름 ➡ 비금속 원소 > B C , 이고, D A , , 중 원자 반지름이 , E 는 A < 중 이다. A 의 원자 반지름이 D E 가 가장 크므로 는 보다 크므로 D 는 Na A E Be Li E 원자 반지름 이온 반지름 반 지 름 ( pm ) 200 160 120 80 40 0 , 름이 B C 므로 중 원자 반지 보다 크 는 , 가 는 B O C 이다. B C Cl A B C D E 원소 금속 원소는 양이온이 되기 쉬운 원소이고 원자가 양이온이 될 때 전자가 들어 있는 전자 껍질이 개 감소하여 반지름이 작아진 다. 따라서 이온 반지름이 원자 반지름보다 작은 , , 가 금 1 속 원소이다. A D E -21 는 금속 원소의 반지름은 이므로 는 , , 는 이며, 비금속 원소의 반지름은 Na>Li>Be A Li 이므로 D 는 Na , E 는 Be 이다. 따라서 주기에 속하는 원소는 OF >Na 순이다. + -12 문제 분석 가 급증: 원자가 ➞ 족 전자 수 E2 1 1 원소 2 가 급증: 원자가 전자 E3 수 족 ➞ 가 급증: 2 원자가 전자 E4 수 족 ➞ 가 급증: 원자가 13 3 전자 수 ➞ E3 족 A B C D 2 2 이 원소이다. E1 이므로 는 주기, 는 주기 B>D B 순차 이온화 에너지( 2 / 3 D ) E1 520 899 801 E2 7298 1757 x kJ mol E3 11875 18489 3660 E4 - 21007 25026 1451 은 738 같은 주기에서 가 되어야 하는데 모순이므로 주기 원소라면 이온화 에너지가 <2 1 는 <13 , 7733 족 E1 족 족이므로 10542 , 가 C A 주기 원소이다. A<C  바로알기  ㄱ. 와 같은 전자 껍질에 있는 전자가 가려막기 효과 b 를 나타내므로 가 느끼는 유효 핵전하는 보다 작다. ㄷ. 와 같은 전자 껍질에 있는 b 보다는 안쪽 전자 껍질에 있는 +4 A B C 원자 이온 이온 반지름 원자 반지름 ➞ 비금속 원소 < 전자 껍질에 전자 개가 더 많아 가려막 하므로 전기 전도성이 있다. A 만큼 더 크므로 원자가 전자 1 ②, ③ 와 는 비금속 원소로, 비금속 원소는 전자를 얻어 음 ① 는 금속 원소로, 금속 원소는 고체 상태에서 전기를 잘 통 의 가려막기 효과가 더 크다. c a b 02 기 효과가 더 크지만, 핵전하가 에 비해 은 Be Li L 가 느끼는 유효 핵전하는 +1 이다. 가려막기 효과의 증가보다 핵전하의 증가가 더 크기 때문에 원 Be>Li 자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 이 보다 크다. 채점 기준 Be Li 가려막기 효과와 유효 핵전하를 모두 언급하여 옳게 서술한 경우 유효 핵전하만 언급하여 서술한 경우 배점 100 % 50 % B 이온이 되기 쉽다. C ④ 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 원자 반지름이 감소한다. 같은 주기 원소 의 원자 반지름의 크기가 순이 므로 원자 번호는 A￣C A>B>C 순이다. 따라서 원자 번호는 가 보다 크다. A<BA>B>C 들어 있는 전자 껍질 수보다 작다. B C ㄷ. 의 이온은 의 전자 배치를 갖고, , , 의 이온들은 주기 원소이며, (가)의 원소가 (나)의 원소보다 반지름이 큰 것은 3 와 의 바닥상태의 전자 배치는 각각 07 ㄴ. 원자 반지름은 변화 경향이 유사하게 나타나므로 주기적 성질을 잘 보여 준다. 주기에서 원자 번호에 따른 주기와 2 3 ㄷ. 같은 족에서 원자 반지름이 큰 (가)는 주기 원소이고, (나)는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 (가)가 (나)보다 크기 때문이다. 2  바로알기  ㄱ. (가)는 주기 원소이다. 3 08 반지름에 영향을 미치는 요인은 유효 핵전하, 전자가 들어 있는 전자 껍질 수, 전자 수(전자 사이의 반발력)이며, 이 중 유효 핵전하가 반지름에 미치는 영향을 알아보기 위해서는 전자 수와 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 같고 핵전하만 다른 입자들의 반지름을 비교해야 한다. (다)의 과 2+ 2- 은 등전자 이온으 로 핵전하만 다른 이온이므로 유효 핵전하가 반지름에 미치는 영 Mg O 향을 알아보기 위해 적합하다. 한편 전자 껍질 수가 반지름에 미치는 영향을 알아보기 위해서는 핵전하는 같고 전자가 들어 있는 전자 껍질 수와 전자 수가 다른 입자들의 반지름을 비교해야 한다. (가)에서 은 과 핵전 하는 같지만 전자가 들어 있는 전자 껍질이 + 개 많으므로 전자 Na Na 껍질 수가 반지름에 미치는 영향을 알아보기 위해 적합하다. 1 (나)는 핵전하와 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 같고 전자 수 만 다르므로 전자 수(전자 사이의 반발력)가 반지름에 미치는 영 향을 알아보기 위해 적합하다. 09 문제 분석 주기 족 원소로 전자 의 전자 배치를 갖는 이온( 개를 잃고 ) + 1 2 1 이 된다. He A 2s 1s 주기 족 원소로 전자 의 전자 배치를 갖는 이온( 개를 얻어 ) 16 2 이 된다. Ne 2p 2 2- B 3s A B C D 주기 족 원소로 전자 의 전자 배치를 갖는 이온( 개를 얻어 ) 주기 족 원소로 전자 의 전자 배치를 갖는 이온( 개를 잃고 ) 17 2 이 된다. Ne 1 - C 3 1 이 된다. Ne 1 + D ㄱ. 와 는 모두 족 원소이다. 와 는 주기 원소인 가 주기 원소인 A D ㄴ. 같은 족 원소인 1 A 보다 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 작아 반지름이 작다. 한 A D 3 D 편 같은 주기 원소인 , 중 원자 번호가 가장 큰 의 2 , 2 A B C C 52 정답친해 A 모두 의 전자 배치를 갖는 등전자 이온이므로 He B C 중 원자 번호가 가장 작아 유효 핵전하가 가장 작은 Ne 의 이온 반지름이 D B￣D B 가장 크다. 10 원자 A 이다. 5 B 주기 2 2 1s 2s 2p ㄷ. 는 A 이므로 가 3 A 라서 원자 반지름은 B 족 금속 원소이고 는 주기 보다 전자가 들어 있는 전자 껍질이 2 17 2 B 개 많다. 따 가 보다 크다. 1 2 6 2 2 1s , 3s 2p 2s 족 비금속 원소  바로알기  ㄱ. 의 원자가 전자 수는 A B 이다. ㄴ. 는 주기 원소이고, B 는 주기 원소이다. 7 A 3 11 문제 분석 B 2 원자 반지름 ➞ 금속 원소이고, 이온은 양이온이다. 이온 반지름 > 이온 반지름 원자 반지름 ➞ 비금속 원소이고, 이온은 음이온이다. < 원소 원자 반지름( ) 이온 반지름( pm ) pm A 134 76 B 90 45 C 73 140 D 71 133 같은 주기 원소 중 원자 반지름이 가장 작다. ➞ 원자 번호가 가장 크다. ㄷ. 와 는 원자 반지름 이온 반지름이므로 와 의 이온은 음이온이다. D C < C D  바로알기  ㄱ. 와 는 원자 반지름 이온 반지름이므로 양이 A 온을 형성하는 금속 원소이다. B > ㄴ. 같은 주기에서 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 클수록 원자핵과 전자 사이의 인력이 커지므로 원자 반지름이 작아진다. 의 원자 반지름이 가장 작으므로 원자 번호는 가장 크다. 족 주기 1 2 13 14 15 16 17 18 (나) (다) D 12 문제 분석 1 2 3 (가) (라) 원소 원자 반지름( ) 이온 반지름( pm ) pm A 134 76 B 154 C 71 D 73 140 133 이온 반지름 102 원자 반지름 ➞ 비금속 원소인 (나)와 (다)는 같 은 주기 원소이므로 원자 반지름이 작은 가 (나)이다. 가 (다), 큰 < 이온 반지름 원자 반지름 ➞ 금속 원소인 (가)와 (라)는 같 은 족 원소이므로 원자 반지름이 작은 가 (라)이다. 가 (가), 큰 > A B C D 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 52 2018. 3. 19. 오후 7:39 와 는 원자 반지름 이온 반지름이므로 금속 원소이고 (가)와 ㄴ. , 는 주기 금속 원소이므로 비금속 원소인 , 보다 원 A (라) 중 하나이다. B > 와 는 원자 반지름 이온 반지름이므로 비 자가 전자 수가 작고, 같은 주기에서 원자 반지름이 큰 A B C D 의 원자 3 금속 원소이고 (나)와 (다) 중 하나이다. 원자 반지름이 (가) < D C (라) 번호가 보다 작으므로 원자가 전자 수도 가 B 보다 작다. 이므로 (가)는 , (라)는 이고, 원자 반지름이 (나) < (다)이므로 ㄷ. , A 는 같은 주기 비금속 원소이므로 원자 반지름이 작은 A B (나)는 A , (다)는 이다. B > D 의 원자 번호가 C C 보다 크다. 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 A B C D 원소 원자 반지름이 비금속 원소인 보다 작으므로 는 비금속 원소이다. D C : 원자 반지름 지름 ➞ 비금속 원소 X < 이온 반 와 의 이온 반지름 (등전자 이온) X Y : 원자 반지름 반지름 ➞ 금속 원소 Y > 이온 D C 13 문제 분석 원자 반지름 와 ➞ 이온 반지름 는 금속 원소이다. > B A 반 지 름 (상 댓 값 ) 원자 반지름 ➞ 이온 반지름 는 비금속 원소이다. < D 원자 반지름 이온 반지름 와 는 원자 반지름 이온 반지름이므로 금속 원소이고, 비활 A 성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 될 때 전자가 들어 있는 전자 > B 껍질이 개 줄어들어 의 전자 배치를 갖는다. 는 원자 반지 Ne 이온 반지름이므로 비금속 원소이고, 의 원자 반지름이 D 도 비금속 원소이다. C 와 D 가 비활성 기체의 름 1 보다 작으므로 < C 전자 배치를 갖는 이온이 될 때 의 전자 배치를 갖는다. 따라 D C 서 이온 반지름은 가 Ar 보다 작다. A C 의 이온 반지름 의 이온 반지름, 는 주기 금속 원소이 고, 는 주기 비금속 원소이므로 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 3 이온 반지름 원자 반지름 ➞ 주기 비금속 원소 < 2 원자 이온 반 지 름 0 A B C 원소 D 등전자 이온이므로 원자 번호가 클수록 이온 반지름이 작아진다. ➞ 원자 번호: A>B>C>D 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 커지므로 D 가 보다 크다.  바로알기  ㄱ. 와 를 주기 금속 원소라고 가정하면 D C 와 는 B 주기 비금속 원소가 되어야 한다. A D 의 이온은 전자가 C 2 개가 되므로 전자 껍질이 A B 와 개인 , 의 들어 있는 전자 껍질이 3 D 원자 반지름보다 작아야 하는데 더 크므로 잘못된 가정이다. C 3 1 15 문제 분석 의 원자 반지름 의 이온 의 이온 의 원자 반지름 X 0 반지름 Y 반지름 X a b c Y d 반지름(pm) ㄷ. 와 의 이온은 등전자 이온이고, 가 비금속 원소이고 가 금속 원소이므로(예를 들어 Y X X 주기 비금속 원소와 주기 금속 원소 Y 의 이온이 등전자 이온이 되므로) 원자 번호는 2 가 3 보다 크다.  바로알기  ㄱ. 등전자 이온을 형성하는 원소에서 금속 원소인 Y X 가 비금속 원소인 보다 원자 번호가 크므로 주기가 다르다. Y X ㄴ. 원자 번호가 커서 유효 핵전하가 큰 의 이온 반지름이 의 이온 반지름보다 작으므로 는 Y 의 이온 반지름, 는 X 의 이온 반지름이다. c X b Y 16 같은 족에서 이온화 에너지는 원자 번호가 클수록 작아지 므로 은 전자 수가 순이다. 한편, , , - 2- 같으므로 원자 번호가 클수록 유효 핵전하가 커져 원자핵과 전자 He>Ne>Ar Ne O F 사이의 인력이 커지므로 전자 몰을 떼어 내는 데 필요한 에너지 는 - 2- 순이다. 따라서 1 에서 전자 몰을 떼어 내 는 데 필요한 최소한의 에너지가 가장 크다. Ne>F >O He 1 17 ⑤ + 기 때문에 이온 반지름은 Na 은 Cl - 보다 전자가 들어 있는 전자 껍질이 개 적 + 이다. - 1  바로알기  ① 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 원자가 전자가 Cl 증가하므로 이온화 에너지는 이다. ④ 원자가 전자 수는 족 원소인 NaO Mg>Al 순이므로 는 , 는 Ne> F>N>O> , , 는 는 , Mg>Al>Na , 는 는 , 는 A 이다. Na B Al C Mg D O E G ㄱ. 원자 번호가 가장 큰 원소는 Ne N F F ( )이다. E  바로알기  ㄴ. 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 원자 반지름 B Al 이 작아지므로 원자 번호가 큰 ( )가 ( )보다 원자 반지름 이 작다. D O E N 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 원자 번호 같은 주기 원소 ㄷ. ( 는 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 될 때 ) 와 같은 전자 배치를 갖는 등전자 이온이 되므로 원자 번호가 가장 Ne G 19 2 13 문제 분석 15 16 같은 족 원소 이 온 화 에 너 지 ( kJ mol ) 2500 2000 1500 1000 500 0 C D A B ㄴ. 같은 주기에서 이온화 에너지는 원자 번호가 커질수록 대체 로 증가하므로 와 는 같은 주기 원소이다.  바로알기  ㄱ. D 와 E 는 같은 주기 원소이다. ㄷ. 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 이온화 에너지가 대체로 A C 증가하지만 전자 배치의 특성 때문에 족과 족, 족과 족 에서 예외 현상이 나타난다. 즉, 이온화 에너지가 13 2 인 것은 16 전자 배치의 특성 때문이다. 15 A>B 20 ㄱ. 같은 족에서 원자 번호가 커질수록(주기가 커질수록) 이온화 에너지가 작아지므로 (가)는 주기 원 주기 원소, (나)는 소이다. 2 ㄷ. 같은 주기에서 이온화 에너지는 족 족 3 족 순이므 로 3 주기에서 이온화 에너지가 가장 큰 17 F 주기에서 원자 번호가 클수록 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하 족 원소이며, 같은 >16 >15 는 17  바로알기  ㄴ. 원자 번호는 순이고, 같은 주기에서 F 원자 번호가 커질수록 원자 반지름이 작아지므로 원자 반지름은 C>A>B 큰 )의 이온 반지름이 가장 작다. A￣F ( B Al 23 순차 이온화 에너지는 기체 상태의 원자 몰씩 차례로 떼어 낼 때 각 단계마다 필요한 에너지인데, 원자 몰에서 전자를 1 가 전자를 모두 떼어 내고 안쪽 전자 껍질에 있는 전자를 떼어낼 1 때 급격히 증가하므로 원자가 전자 수를 알 수 있다. 는 순차 이온화 에너지가 A 에서 급증하므로 원자가 전자 수는 이고, 는 에서 급증하므로 원자가 전자 수는 E2 이며, 는 B 에서 급 증하므로 원자가 전자 수는 E4 이다. 3 C 1 E3 24 ㄱ. 므로 작다. 2 ㄴ. 제 는 족 원소로 제 이온화 에너지는 족 족이 족 원소인 13 B 의 제 이온화 에너지인 1 )보다 ( / 13 kJ <2 mol 738 2 C 1 이온화 에너지가 가장 작은 가 가장 양이온이 되기 쉽다. ㄷ. 같은 주기에서 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 원자 번 A 1 25 같은 주기에서 이온화 에너지의 크기는 순이므로 가 같은 주기 원소라면 B 족 족 족 족 원소인 16 <17 의 이온화 <15 Y 에너지가 가장 작아야 하는데, 반대로 가장 크므로 16 주기 원소이다. 따라서 원자 번호가 가장 작은 X￣Z 는 와 원소, 주기 는 Y 2 가 크므로 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 가 가장 크다. 호가 증가할수록 커지므로 원자 번호가 가장 큰 가 가장 크다. 순이다. B>A>C 21 변하는 경우는 ( 2 전자 수는 주기에서 그림과 같이 원자 번호에 따라 이온화 에너지가 , , , ) 또는 ( , , , )이다. 이 중 홀 X 원소는 Z 이다. 3 Be N 0, 어진 조건에 맞는 원소의 조합은 ( C 이고, Li 이 가 Be B B 는 각각 , , 이다. Li C 가 N 3, , Be O , , 2 C B 1 , Be ( B )가 C 이고, ( )가 이다. ￣D ㄱ. 홀전자 수는 ( ): Li C B ㄷ. ( B C 1 2 2 1 2px 1s D 2s )의 전자 배치는 Be 1 ( D ): C 2 2 C 2s 1s 이고, 2 2 2s 1s 2 1 2px 2py )는 ( 2 2 1s 2s B C 보다 크다. 가 따라서 전자가 들어 있는 오비탈 수는 B 2px 이다. 1 C B O 가 F 이므로 문제에 주 Y , 가 같은 주기 원소라면 족 원소인 의 이온화 에 )이다. 따라서 너지가 가장 작아야 하는데, 반대로 가장 크므로 16 X￣Z Y 는 주기 원소, Y 와 A 는 주기 원소이다. 따라서 의 원자 번호가 가장 작다. 2 Y X Z 3 채점 기준 Y 원소를 옳게 쓰고, 까닭을 옳게 서술한 경우 원소는 옳게 썼지만 까닭이 미흡한 경우 원소만 옳게 쓴 경우 배점 100 % 50 % 30 % 54 정답친해 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 54 2018. 3. 19. 오후 7:39 모범답안26 문제 분석 는 가 원소이다. ➞ E1 E2 B A 에 비해 매우 크므로 원자가 전자가 는 주기, 는 주기 원소이다. 1 1 개인 족 2 B￣D 3 이 온 화 에 너 지 (상 댓 값 ) E2 E1 A B C D 원소 주기 는 가 크지만 2 3 E2 C C 족 원소이고, 는 주기 족 원소이므로 은 는 원자 번호가 큰 3 D 가 크다. 13 E1 D ㄴ. 와 의 원자가 전자의 전자 배치는 각각 이온화 에너지는 에너지가 높은 D C 보다 작지만, 제 이온화 에너지는 3p C 배치에서 전자를 떼어 내는 것이므로 2 C 가 2 3s , 오비탈에 전자가 배치된 로 제 1 2 3s 3p 는 가 1 D 의 전자 는 ㄷ. 제 이온화 에너지가 가장 작은 D 가 가장 양이온이 되기 쉽다.  바로알기  ㄱ. 1 B 의 원자 번호가 연속이고 의 가 에 비해 매우 크므로 A￣D 는 B 주기 원소이다. 는 1 족 원소이다. 따라서 B 는 E2 주기, A 2 E1 B￣D 2 1 3s 3s D , 보다 크다. C 3 27 문제 분석 와 2가 는 로 원자가 전자는 A B E E 족 원소이다. 1 는 B 1 1보다 매우 크므 와 개이다. ➞ A En (상 댓 값 ) 는 3가 가 전자는 C E 이다. 2보다 매우 크므로 원자 족 원소 는 개이다. ➞ E 2 C 2 A B C n 1 2 3 4 1은 가 보다 크다. ➞ 같은 족에서 원자 번호가 클수록 이온 화 에너지는 감소한다. ➞ A E B 는 주기, 는 주기 원소이다. 4 ① 같은 족에서 원자 번호가 클수록 이온화 에너지가 감소하는 3 A B 데, 은 가 보다 크다. 따라서 는 주기 원소, 는 주기 E1 원소이다. B A A 4 B 3 족 원소이 134 쪽~135 쪽 ❶ 원자량 ❷ 원자 번호 ❸ 원자 번호 ❹ 원자가 전자 수 ❺ 전자 껍질 수 ❻ 원자가 전자 수 ❼ 알칼리 금속 ❽ 할 로젠 ❾ 커 ❿ 커 ⓫ 감소 ⓬ 증가 ⓭ 작 ⓮ 크 ⓯ 감소 ⓰ 증가 ⓱ 증가 ⓲ 원자가 전자 수 136 쪽~142 쪽 , , 01 ⑤ 02 ④ 03 ② 04 05 ⑤ 06 ⑤ 07 ⑤ 08 ③ 09 ⑤ 10 ① 11 ③ 12 ③ 13 ③ 14 ② 15 ① 16 ② 17 ① 18 ① 19 ④ 20 ⑤ 21 ⑤ 22 ① 23 24 ④ 25 ② 26 ④ B 27 해설 참조 28 해설 참조 29 해설 참조 A D O B B C , : : 01 (가) 원자 번호 순으로 배열하였다. ￣ (다)는 원소들을 원자량 순으로 배열하였고, (라)는 02 ㄴ. 존재한다. Br I 과 이 모두 이원자 분자로 존재하므로 도 로 Cl Cl2 ㄷ. 세 쌍 원소는 화학적 성질이 비슷한 원소들로 와 이 모 두 수소와 의 비로 결합하므로 도 수소와 Cl 의 비로 결 Br 합할 것이다. 따라서 (다)는 1 : 1 이다. I 1 : 1  바로알기  ㄱ. 세 쌍 원소에서 중간 원소의 원자량은 나머지 원 HI 소의 원자량을 평균한 값과 같다. 따라서 의 원자량은 (가) 이다. = 35+127 2 는 수소로 =81 03 ② 원소이다. A C D Br B , 와 함께 비금속 원소이고, 는 금속  바로알기  ① 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 주기에 따라 다 르다. ② 는 주기 족 원소, 는 주기 족 원소, 는 ③ 알칼리 금속은 족 원소로 의 일부이고, 할로젠은 족 원 다. 따라서 원자 번호가 가장 작은 것은 A B 4 1 3 가 의 ③ ⑤ 원자가 전자 수는 화학적 성질을 결정한다. 따라서 원자가 전 보다 매우 크므로 이다. E2 E3 B C C 2 C 이다. 1 의 원자가 전자 수는 2 소로 의 일부이다. 1 는 수은(액체)을 제외하고 모두 고체 상태이며, 17 B ④ 금속 원소인 C , , 는 브로민(액체)을 제외하고 모두 고체, 기체 상태이다. B 자 수가 같은 와 는 화학적 성질이 비슷하다. ⑤ 금속 원소인 A D C 와 비금속 원소이지만 수소인 는 양이온을  바로알기  ④ 같은 족에서 원자 번호가 클수록 원자 반지름은 증가한다. 따라서 원자 반지름은 보다 크다. 가 A B 형성하고, 비금속 원소인 B A 는 음이온을 형성하며, 는 족 비 활성 기체로 이온을 형성하지 않는다. C D 18 A B II . 원자의 세계 55 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 55 2018. 3. 19. 오후 7:39 04 문제 분석 족 주기 1 2 13 14 15 16 17 비금속 원소 홀전자 수가 ( 이다. 2 1s 2 2s 18 2 2 2py 2px 1 2pz ) 1 1 2 3 A C 금속 원소 D B 홀전자 수가 ( 이다. ) 2 2 2s 1s 홀전자 수가 0 2 6 3s 2p 로 같다. : : A B 2 2 2s 1s 2 2 2s 1s 1 6 2p 6 2p 1 3s 2 3s 2 2 1 3pz 3py 3px 주기 원소이다. 는 주기 원소이고, 는 2 D 05 A￣C 3 문제 분석 , 금속인 ( 를 분류하는 기준이다. Na Mg ), 비금속인 ( , ) H F H, F, Na, Mg (가) 아니요 예 (나) 예 Na Mg H F F 은 알칼리 금속이고, 은 알칼 리 토금속이다. Na Mg 비금속 원소이고, 양이온을 형성하기 쉬 운 원소는 이고, 비금속 원소이고 음 이온을 형성하기 쉬운 원소는 이다. H (가)에는 ‘금속 원소인가?’. (나)에는 ‘알칼리 금속인가?’, (다)에는 ‘양이온을 형성하는가?’가 분류 기준으로 적합하다. 06 ⑤ 음이온이 되기 쉬운 비금속 원소이므로 이온 반지름이 원자 반지름보다 크다.  바로알기  ①, ②, ④ 원자가 전자 수가 원소이며, 비금속 원소이다. ③ 가장 바깥 전자 껍질의 주 양자수( ( 2 3p 3s 이므로 6 )가 )이므로 4 족 16 주기 원소 이다. n 3 3 07 ⑤ E 같은 전자 배치를 갖는 음이온이 되고, 는 원자가 전자 수가 이므로 전자 개를 얻어 과 6 2 과 같은 전자 배치를 갖는 양이온이 는 원자가 전자 수가 Ar F 이므로 전자 개를 잃고 Ar 된다. 1 1  바로알기  ① 금속 원소는 ② C 2 는 다르고, 원자가 전자 수가 같다. 와 와 A F F 가지이다. 는 같은 족 원소이므로 전자가 들어 있는 전자 껍질 수 와 는 같은 주기 원소이므로 원자가 전자 수는 다르고, 전 자가 들어 있는 전자 껍질 수가 같다. D C 는 비활성 기체로 반응성이 거의 없어 이온이 되지 않는다. ③ ④ 는 원자가 전자 수가 각각 로 모두 족 원소이다. B 08 ㄱ. D ㄷ. 양이온이 되기 쉬운 원소는 와 A 와  바로알기  ㄴ. 주기 원소는 A , , D 2 B 09 같은 족과 같은 주기에서 원자 번호가 커질수록 원자가 전 자가 느끼는 유효 핵전하가 증가하므로 ), A C ( ) ( ( ) 가지이다. 1 1 가지이다. 2 3 B Li >A H C Be > ( )이다. B Li 10 문제 분석 주기가 다르면 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하 가 커도 반지름이 클 수 있다. 원 자 반 지 름 ( ) pm 200 150 100 50 0 B A 주기 E F 3 C D 주기 2 유효 핵전하 같은 주기에서는 원자 번호가 클수록 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 증가하여 원자 반지름이 감소한다. 와 원자 반지름이 작으므로 A D E B C F 주기 원소이다.  바로알기  ㄴ. 원자 번호가 가장 큰 원소는 주기 원소 중 원자 2 가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 가장 큰 이다. 3 ㄷ. 같은 주기에서는 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 클수 F 록 원자 반지름이 작아지지만, 주기가 증가하면 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 크더라도 전자가 들어 있는 전자 껍질 수 가 증가하여 원자 반지름이 커진다. 11 ③ F 자가 느끼는 유효 핵전하가 큰 과 Li 은 같은 주기 원소로 원자 번호가 커 원자가 전 - Li 은 등전자 이온으로 원자 번호가 커 유효 핵전하가 큰 F F 이 보다 반지름이 작으며, 보다 반지름이 작다. -  바로알기  ①, ②, ④ Na 수, 총 전자 수, 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 같다. Na 과 은 등전자 이온이므로 오비탈 F F - + 과 + 이 Na + 12 문제 분석 같은 주기에서 원자 반지름이 가장 크다. ➞ 원자 번호가 가장 작다. 같은 주기에서 원자 반지름이 가장 작다. ➞ 원자 번호가 가장 크다. 원자 원자 반지름( ) 이온 반지름( pm ) pm A 130 72 B 154 102 C 99 D 118 E 102 184 54 이온 반지름 181 원자 반지름 ➞ 금속 원소 > 아니요 예 (다) 아니요 ㄱ. , , 는 , , 보다 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하 56 정답친해 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 56 2018. 3. 19. 오후 7:39 ①, ② ④ B 소한다. , , 는 금속 원소로 양이온이 되기 쉽다. ㄴ. 원자 반지름은 주기율표에서 왼쪽 아래로 갈수록 커지므로 는 양이온이 되면서 전자가 들어 있는 전자 껍질 A D B 개가 감 주기 금속 원소인 가 가장 크다. ⑤ 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 원자가 전자가 느끼는 유 1  바로알기  ㄱ. 4 ㄷ. 등전자 이온은 원자 번호가 커 유효 핵전하가 큰 원소의 이온 4 주기 원소이다. 주기, D 는 는 A D 2 효 핵전하가 증가하므로 원자 번호가 가장 작은 가 가장 작다. 반지름이 더 작으므로 이온 반지름은 가 보다 작다.  바로알기  ③ 원자 번호가 가장 큰 원소는 같은 주기에서 원자 반지름이 가장 작은 이다. B 은 가 전자 개를 잃고 생성된 양이온이므로 의 전 C 13 2+ X 자 배치는 ㄱ, ㄷ. X 2 2 6 1s 2p 2s 는 원자가 전자 수가 이다. 2 2 3s B A 17 Li 지름이 가 큰 Li - 과 은 같은 족 원소이므로 원자 번호가 큰 의 반 + Na 보다 크고, + 의 반지름이 과 도 같은 족 원소이므로 원자 번호 Na F - 보다 크다. 한편, Cl 과 + - 은 등전자 이온이므로 원자 번호가 작은 Cl F Na 의 반지름이 F 보다 크다. 따 - F + Li 이다. + Na 순이므로 + - - 인 족 원소로 알칼리 토금속 원 라서 이온 반지름의 크기는 소이며, 양이온이 될 때 전자가 들어 있는 전자 껍질이 X 개 감소 2 2 는 각각 , , ,  바로알기  ㄴ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 같은 주기와 Na B 족에서 원자 번호가 클수록 증가하므로 ( )가 가장 크다. ㄷ. 큰 은 의 이온, 즉 + K 의 이온 반지름이 D - K D 과 등전자 이온이므로 원자 번호가 Cl D Cl 의 이온 반지름보다 작다. 18 (가)는 F ㄱ. (나)는 (가)의 음이온이므로 (가)보다 반지름이 크고, (나)와 의 전자 배치이다. , (나)는 , (다)는 Na F - + (다)는 등전자 이온이므로 원자 번호가 작아 유효 핵전하가 작은 (나)의 반지름이 (다)보다 크다.  바로알기  ㄴ. 이온화 에너지는 기체 상태의 원자 몰에서 전자 몰을 떼어 내는 데 필요한 최소한의 에너지이다. (가)에서 (나) 1 로 되는 것은 전자를 얻어 음이온이 되는 과정이다. 1 ㄷ. (가)와 (나)의 핵전하는 같고, 전자 수는 (나)가 (가)보다 커 가 려막기 효과가 (나)가 (가)보다 크므로 가장 바깥 전자 껍질의 전 자가 느끼는 유효 핵전하는 (가)가 (나)보다 크다. 19 주기율표에서 왼쪽 아래로 갈수록 양이온이 되기 쉬우므로 (가)는 이고, 오른쪽 위로 갈수록 이온화 에너지가 대체로 커 지므로 (나)는 19K 이며, 같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록 가장 바깥 전자 껍질의 전자가 느끼는 유효 핵전하가 커지므로 (다)는 2He 이다. 따라서 (가) (나) (다) 이다. 10Ne 20 ㄱ. 같은 주기에서 이온화 에너지의 크기는 =19+2+10=31 + + 족 족 족 순이므로 <15 족 원소인 16 <17 의 이온화 에너지가 가장 작아야 하는데, 반대로 가장 크므로 는 가 같은 주기 원소라면 X￣Z 와 주기 원소이고, 주기 원소이다. 는 16 Y Y , 가 모두 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 되었을 X Z 3 이온은 Z 주기 의 전자 배치를, 이온은 주기 의 전자 배치를 한다. 따라서 전자가 들어 있는 전자 껍질이 Ne Y Z Ar 개 많 3 ㄴ. 2 Y 때 은 Z 2 이온의 반지름이 Y 이온의 반지름보다 크다. 1 II . 원자의 세계 57 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 57 2018. 3. 19. 오후 7:39 ㄷ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 주기율표에서 오른쪽 아래로 갈수록 커지므로 이다. Z>Y 21 같은 주기에서 원자 반지름이 작으면 이온화 에너지는 크 므로 원자 반지름이 가장 작은 의 이온화 에너지가 가장 커야 원자 홀전자 수 Li 1 Be B C N O F Ne 는 홀전자 수가 0 1 인 질소( 2 3 )이다. 홀전자 수가 2 1 인 원소는 탄 0 F 소( )와 산소( )인데, 이온화 에너지는 산소( N 3 )가 탄소( 2 )보다 C 크므로 는 산소( O ), 는 탄소( )이다. 홀전자 수가 O 인 원소는 C 하는데, 그렇지 않으므로 는 예외가 나타나는 붕소( C ) 또는 산 리튬( D ), 붕소( O E ), 플루오린( C )인데, 이온화 에너지가 질소( ) 소( ) 중 하나이다. C 가 붕소( )라면 , 는 보다 반지름이 B B 보다 작아야 하고 Li 족 족이므로 F 는 붕소( ), 1 는 리튬( N ) B ㄷ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 원자 번호가 클수록 크 C D 이온화 에너지는 이다. E3 2  바로알기  ㄱ. 커야 하므로 O , 에 맞지 않으므로 Li Be 는 산소( B C 이 되는데, A￣C )이다. 따라서 ( O 이고, A 가 비금속 원소라는 조건 B C ( )보다 이온화 에 너지가 큰 질소( C )가 )와 홀전자 수가 O C 로 같은 탄 소( )가 A N 에 해당한다. C O 2 ㄱ. 원자 번호가 가장 큰 것은 B C ( )이다. ㄴ. 홀전자 수는 ( )가 C 으로 O 인 ( )보다 크다. 2 B C ( ): A ( N ): 므로 2 1s 2 1s ( 2 2s 2 2s )가 1 A 1 2px 2px ( 3 1 2pz N 2py 2py )보다 크다. 1 1 C O B C 주기에서 주기로 바뀔 때 전자가 들어 있는 전자 껍 22 ㄱ. 질 수가 증가하면서 이온화 에너지가 급격히 감소한다. 따라서 2 주기, 주기 원소이다. 3 는 는  바로알기  ㄴ. A 2 는 원자가 전자 수가 인 족 원소이므로 3 가 급격히 증가한다. 가 가장 큰 원소는 원자가 전자 수가 3 13 E4 인 B￣D D C ㄷ. 는 보다 원자 번호가 커 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전 하가 크기 때문에 이온화 에너지가 커야 하지만 전자 배치의 특 D C 성 때문에 은 족 족, 족 족의 예외가 있다. 따라 서 제 E1 >13 이온화 에너지는 D 2 가 >16 보다 작다. 15 C 1 23 문제 분석 홀전자 수가 ( ), 산소 이므로 탄소( ) 중 하나인데, 이온화 에너지가 큰 가 탄소( 가 산소( O D C )이다. 2 ), O C 이므 홀전자 수가 로 질소( )이다. 3 N F (상 댓 값 ) E 이 온 화 에 너 지 베릴륨( ) D E A 0 Be B C 1 2 3 홀전자 수 이므로 리튬( 홀전자 수가 이온화 에너지가 질소( 붕소( 1 는 리튬( ), Li )이다. N B C Li ), 붕소( )보다 작아야 하고 ), 플루오린( 족 ) 중 하나인데, 는 족이므로 B F <13 1 B 이다. 홀전자 수가 1 0 이온화 에너지가 작은 <13 인 베릴륨( )과 네온( B B C ) 중 탄소( Li )보다 Be 는 베릴륨( )이다. Ne C A Be 이온화 에너지는 기체 상태의 원자 24 제 을 떼어 낸 상태에서 두 번째 전자를 떼어 내는 것이기 때문에 원 2 몰에서 전자 1 이온화 에너지와 같은 모양으로 나타 자 번호에 따른 변화가 제 몰 1 나면서 한 번호씩 이동한다. 즉, 제 이온화 에너지는 주기 족 ( ) 원소가 가장 크고 소( )에서 급감한다. 따라서 3 , 는 , F 는 주기 3 1 는 족 원소( 1 족 원소( 1 는 E , )가 가장 크고 E )에서 급감하지만, 제 18 2 족 원 주기 2 , , , 는 2 는 A , 는 N B 이다. O C D Ne 는 3 F 1 주기 E ㄴ. 제 Na 이온화 에너지가 가장 큰 원소는 Mg Al Si H G F ( )이다. ㄷ. 원자가 전자 수가 인 족 원소는 제 D 이온화 에너지가 급증 Ne 1 하기 때문에 2 가 가장 크다. 따라서 가 가장 큰 원소는 ( )이다. 1 1 이온화 에너지 제 제 이온화 에너지 2 1 이온화 에너지 제 제 이온화 에너지 2 1 주기 원소는 ( 2 문제 분석 25 E1 B 의 크기는 가 중간 값을 갖는다. A<BC 이온화 에너지가 가장 큰 것은 이다. 의 전자가 가질 수 있는 방위 양자수( B )와 자기 A l ㄷ. 와 1 B A 양자수( )는 같다. ml 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 59 2018. 3. 19. 오후 7:39 II . 원자의 세계 59 모범답안모범답안모범답안 전략적 풀이  ❶ 원자 번호에 따른 주기적 성질을 생각해 본다. 름이 작다. 한편, ( )과 ( )의 이온은 등전자 이온이므로 ㄱ. 는 음이온이 되기 쉬운 비금속 원소이므로 이온 반지름이 F 원자 번호가 클수록 이온 반지름이 작아진다. 따라서 이온 반지 Na A D 원자 반지름보다 크고, B 는 양이온이 되기 쉬운 금속 원소이므로 름은 ( ) ( )이고, 의 이온 반지름이 가장 작다. C 원자 반지름이 이온 반지름보다 크다. 따라서 이온 반지름 원자 반지름 은 B ㄷ. D ( F )와 >A ( Na )는 같은 A 주기 원소로 원자가 전자가 느끼는 유 N 효 핵전하는 원자 번호가 큰 D B F ( )가 ( )보다 크다. 2 가 보다 크다. ㄷ. 와 는 오비탈과 오비탈에 전자가 배치되어 있으므로 10 10 C ㄴ. , 는 주기 비금속 원소이고, 는 주기 금속 원소이므 로 A 의 이온화 에너지는 2 B , C 보다 작다. 한편, 3 는 질소( ), C 는 산소( A )로 원자 번호는 B 가 B A 보다 크지만 전자 배치의 특성 N 때문에 이온화 에너지는 O B 가 A 보다 크다. B ❷ 오비탈을 이용한 전자 배치를 쓰고 오비탈의 양자수를 파악한다. A p s 가질 수 있는 방위 양자수( A B )는 과 로 같다. 한편, 오비탈이 뿐이고, )는 0 )를 가질 수 있는데, 0 l ml 1 가질 수 있는 자기 양자수( s 오비탈은 가지 자 기 양자수( 오비탈에 전자가 배치되어 있으므로 p , 모두 +1 0, -1, 의 전자가 가질 수 있는 방위 양자수( 와 3 로 같다. pz 가지 자기 양자수를 갖는 1, 0, 3 px B )는 )는 py A B , , l 다. 따라서 A 자기 양자수( ml +1 0, -1, 2 문제 분석 : Na 2 2 2s 1s 원자 6 2p 1 3s : 2 1s 2 2s 6 2p 2 3s 4 3p S A 0 B 2 a-b : 3 2 1s 2 2s 2p N C 4 : D 6 2 1s 2 2s 5 2p F  선택지 분석    3 문제 분석 D F B N 가려막기 효과 때문에 핵전하 가 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하보다 크므로 는 핵전 하이다. Z 홀전자 수가 로 가 인 원소는 가 *가 큰 2 이다. Z-Z C C , , C O O D 홀전자 수가 인 원소는 뿐이다. 3 N Z 또는 Z* Z 또는 Z* Z * Z-Z* (상댓값) A Z-Z* (상댓값) B C E D E C D A B 0 0 3 3 원자 번호 Z 10 원자 번호 10 (가) 0 0 1 2 3 2 1 홀전자 수 홀전자 수 3 (나) 원자 번호가 커질수록 핵전하 와 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하의 차( *)가 증 가한다. Z-Z 홀전자 수가 인 원소는 , 의 인데, *가 Li 1 ), )보다 크므로 ( Z-Z F 이다. 는 , D C B , ( F 는 O B C A Li B  선택지 분석    원자 번호에 따른 핵전하( ) ㄱ. (가)에서 ●는 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하이다. Z ㄴ. 원자 번호가 가장 큰 원소는 이다. ㄷ. 바닥상태 원자에서 전자가 들어 있는 오비탈의 수는 E C D 가 의 배이다. B 2 ㄱ. 원자 반지름이 가장 작은 원소는 이다. ( )  전략적 풀이  ❶ 가려막기 효과에 따른 원자가 전자가 느끼는 유효 ㄴ. , , C 중 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온의 반 D F 핵전하의 크기를 생각해 본다. A 지름이 가장 작은 것은 D C 이다. ㄷ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 A 가 보다 크다.  전략적 풀이  ❶ 주어진 원자들의 원자가 전자 수( a 에 해당하는 원소를 파악한다. 를 구한 후 D B )와 홀전자 수( ) b F : : N • • • A￣D ➡ 3 2 2 a-b=5-3=2 1s 2p 2s ➡ 5 2 2 a-b=7-1=6 2p 2s 1s ➡ : 1 6 2 2 3s 2p 2s 1s ➡ 2 6 2 2 4 3p 2s S 3s 2p 1s 는 각각 따라서 A￣D 주기 원소인 a-b=1-1=0 a-b=6-2=4 이다. , , F N ❷ 원자 번호에 따른 주기적 성질을 생각해 본다. ㄱ. )와 Na : Na • , S ( ( ㄱ. 가려막기 효과 때문에 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 원자 번호에 따른 핵전하보다 작다. 따라서 (가)에서 ●은 원자 번호에 따른 핵전하( )이고, ◦은 원자가 전자가 느끼는 유효 핵 전하( *)이다. Z Z-Z 당하는 실제 원소를 파악한다. ❷ 원자 번호에 따라 Z *가 증가하는 경향으로부터 에 해 A￣E )인데, 플루오 ㄴ . •홀전자 수 : 리튬( ), 붕소( ), 플루오린( 린( ( F ), )의 1 Z-Z 가 리튬( Li *가 산소( ), 탄소( B )보다 크므로 F 가 붕소 )이다. O C A • 홀전자 수 B B Li : 탄소( ), 산소( ) 중 *가 큰 가 산소( ), )이다. C O Z-Z C O 가 탄소( 2 C •홀전자 수 : D ) 중 원자 번호가 큰 ( )의 원자 는 질소( )이다. 반지름이 2 ㄴ. 와 ( B )보다 작다. N D F D F 따라서 원자 번호가 가장 큰 원소는 N E ( )이다. 3 B N 는 같은 주기 원소인데 비활성 기체의 전자 배치를 ㄷ. 바닥상태의 전자 배치는 ( C O )가 이고, ( )가 C 가지는 이온이 될 때 3 A ( )는 양이온이 되어 전자가 들어 있는 전자 껍질이 개 감소하므로 음이온이 되는 Na A ( )보다 이온 반지 1 C S 2 1s 2, 2 1 2px 2s )가 ( C D B Li 이므로 전자가 들어 있는 오비탈의 수는 1 2py 로 4 배이다. 1s 2s 가 의 D B 2 D ( C )가 B Li 2 1 60 정답친해 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 60 2018. 3. 19. 오후 7:39 4 문제 분석 , 는 ( , ), ( , ) 중 하나이다. A B 12Mg 3Li • 양성자수의 비는 16S 4Be 이다. • 같은 족에 속하는 원자는 A : B=4 : 1 개이다. • 에는 바닥상태 전자 배치에서 홀전자가 존재하 2 C 며, 오비탈의 전자 수 오비탈의 전자 수 p s , 이고, ( 3Li )이라면 , 이다. 16S 는 )이 C 4Be , 가 ( 또는 A B 라면 는 Be C 또는 12Mg Na O Mg  선택지 분석    ㄱ. 와 는 같은 족에 속한다. 이다. , , =1 , 이며, 이 중 , Na Mg O Be 전자 수가 같은 것은 s O Na O 오비탈과 중 홀전자가 있는 것은 오비탈의 )이다. 4 ( 2 1s p 2 2p 2s ㄴ. 원자 반지름이 가장 작은 원소는 A C 이다. ㄷ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 가장 큰 원소는 B C 이다. A  전략적 풀이  ❶ 주어진 조건을 만족하는 실제 원소들을 파악한다. ㄱ. , 는 ( , ) 또는 ( , )이고, 는 , , , 3Li A 중 하나인데, 홀전자가 있는 것은 12Mg 16S 4Be B , C 이고, Be O Na 오비탈과 Mg 오비탈의 전자 수가 같은 것은 Na 이다. 따라서 O 는 각각 p , , 이고, 와 는 같은 족에 속한다. O S s A￣C Be C ❷ 원소의 주기적 성질을 생각해 본다. A O ㄴ. 같은 족 원소인 ( )와 ( ) 중 주기가 작은 ( )의 원자 반지름이 ( C )보다 작고, 같은 주기 원소인 A O S ( C O )와 ( ) 중 S 원자 번호가 큰 A ( )의 원자 반지름이 ( Be )보다 작다. B C O ㄷ. 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 유효 핵전하가 증가하므 Be O B C 로 ( )가 ( )보다 크며, 같은 족에서도 원자 번호가 클수록 B 유효 핵전하가 증가하므로 Be O C ( )가 ( )보다 크다. 5 문제 분석 A S C O 등전자 이온이므로 원자 번호가 클수록 유효 핵전하가 커 이온 반지름이 작아진다. A B C D 0 이온 반지름(상댓값) 는 , 는 , 는 , 는 이다. A Mg B Na C F D O  선택지 분석    ㄱ. , 는 금속 원소이다. B ㄴ. 원자 반지름은 A 가 가장 크다. 장 큰 이온은 이온이다. A ㄱ. 이온은 등전자 이온으로 원자 번호가 클수록 이온 반 지름이 작아지므로 A￣D 는 각각 , , , 이다. 따라서 , 는 금속 원소이다. A￣D Mg Na F O A ❷ 원소의 주기적 성질을 생각해 본다. B ㄴ. 주기 금속 원소인 , 는 주기 비금속 원소인 , 보다 A 원자 반지름이 크고, 같은 B 주기 원소인 2 , C 중 원자 번호가 작 D )의 원자 반지름이 3 ( B A )보다 크다. 이온은 등전자 이온이므로 전자 수와 전자가 들어 있 Mg A 는 전자 껍질 수가 같다. 따라서 가려막기 효과가 모두 같으므로 가장 바깥 전자 껍질의 전자가 느끼는 유효 핵전하는 핵전하가 3 ( 은 B Na ㄷ. A￣D 가장 큰 ( ) 이온이 가장 크다. A Mg 문제 분석 6 주기 금속, 는 주기 비금속 원소이다. ➞ 가 주기 비금속, B 3 주기 비금속인 경우는 A 2 가 의 원자 반지름이 B 3 가 주기 금속, 가 주기 금속 또는 A 2 보다 커야 한다. A 2 가 주기 비금속, B 3 B 주기 가 는 금속 또는 A 2 3 B 주기, • 는 는 주기 원소이다. A A • 그림에서 B 는 2 RA 반지름이다. 의 원자 반지름, 3 A RB B 는 의 원자 ㉠ RB RA ㉡ 0 반지름(pm) • 그림에서 ㉠과 ㉡은 각각 이온의 반지름, 이 온의 반지름 중 하나이다. A B 두 원자 반지름보다 작으므로 양이온 의 반지름이다. 따라서 금속 원소인 이온의 반지름이다. A 두 원자 반지름보다 크므로 음이온의 반지름이다. 따라서 비금속 원소인 이온의 반지름이다. B  선택지 분석    ㄱ. ㉡은 이온의 반지름이다. ㄴ. B 이온과 이온의 전자 배치는 의 전자 배치와 A 같다. 다르다 B ㄷ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 가 보다 크다. Ne B A  전략적 풀이  ❶ 주어진 원자 반지름과 이온 반지름을 비교하여 각각 어떤 원자 또는 이온의 반지름인지 파악한다. ㄱ. 는 주기 금속 원소, 는 주기 비금속 원소이고, ㉠은 A 이온의 반지름, ㉡은 이온의 반지름이다. 2 3 ❷ 금속 원소와 비금속 원소의 특성 및 원소의 주기적 성질을 생각해  A B B 본다. ㄴ. 는 주기 금속 원소, 는 주기 비금속 원소이므로 이온이 기체의 전자 배치를 갖는다. A 1 B 3 ㄷ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 주기율표에서 오른쪽 ㄷ. 가장 바깥 전자 껍질의 전자가 느끼는 유효 핵전하가 가 A B A 될 때 는 2 주기 비활성 기체의 전자 배치를, B 는 주기 비활성 3  전략적 풀이  ❶ 이온 반지름의 크기를 비교하여  에 해당하는  아래로 갈수록 커진다. 따라서 주기 오른쪽에 있는 가 주기 실제 원소를 파악한다. A￣D 왼쪽에 있는 보다 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 크다. B 2 3 A II . 원자의 세계 61 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 61 18. 3. 22. 오전 10:57 7 문제 분석 원자 반지름 ➞ , 이온 반지름 중 하나 > 20Ca 이온 반지름 19K 원자 반지름 1 0 이온 반지름 원자 반지름 ➞ < 17Cl 이온 반지름 Z* (상댓값) 1 0 A B C A B C 이온 반지름: + 이온 반지름 K >Ca 은 * 2+ ➞ , *: Z 이므로 KCa A Ca B K  선택지 분석    ㄱ. 원자 반지름은 가 가장 크다. ㄴ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 A 가 보다 크다. B ㄷ. 이온 반지름은 순이다. A B C>B>A  전략적 풀이  ❶ 금속 원소와 비금속 원소의 원자 반지름과 이온 반지 름의 관계, 원자 번호에 따라 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하의 크 기를 종합적으로 생각하여 에 해당하는 실제 원소를 파악한다. , A 고, B A￣C 는 원자 반지름이 이온 반지름보다 크므로 는 원자 반지름이 이온 반지름보다 작으므로 K , C 반지름은 + 2+ 이고, *는 이므로 K >Ca 이 되어 는 Z 는 , KCa Ca ㄱ. 주기율표에서 가장 왼쪽 아래에 위치하는 A K B ( )의 원자 반지 름이 가장 크다. B K ❷ 원소의 주기적 성질을 생각해 본다. ㄴ. ( )와 ( )는 같은 주기 원소이고, 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 커지므로 Ca A K B 4 ( )가 ( )보다 크다.  선택지 분석    ㄱ. 와 는 같은 주기 원소이다. ㄴ. 원자 반지름이 가장 작은 원소는 A B C ㄷ. 이온화 에너지가 가장 큰 원소는 이다. 이다. D D  전략적 풀이  ❶ 등전자 이온의 반지름 관계로부터 에 해당하 는 실제 원소를 파악한다. A￣D ㄱ. 이온 반지름의 크기가 이고 는 등전자 이온이므로 이온 반지름은 C>D>A>B 2- , - >F 이고, + >Na 와 O , A￣D 2+ 이다. 따라 >Mg 는 주기 원소이다. 서 는 각각 , ❷ 원소의 주기적 성질을 생각해 본다. Mg Na O F A￣D A B 3 ㄴ. 주기 비금속 원소인 ( ), ( )는 주기 금속 원소인 ( 2 Na ( A 는 )와 ( F )보다 원자 반지름이 작고, 원자 번호가 큰 D O C ( ) 3 )보다 원자 반지름이 작다. Mg B D F ㄷ. 원자 반지름이 가장 작은 O C ( )의 이온화 에너지가 가장 크다. D F 9 문제 분석 Ca>Mg>Al Ca>Mg>Al 원자 반지름 이온 반지름 Mg>Al 이온화 에너지 원자 A B C ( ) pm 130 가 가 Al C ) 197 일 경우: 원자 반지름과 이온 반지름 ) 이 가장 작아야 하므로 조건에 맞지 않는다. i 일 경우: 원자 반지름과 이온 반지 보다 원자 반지 보다는 원자 반지름과 이온 반지 B 름이 중간 값이어야 한다. 즉, Mg ii 름이 크므로 름이 작아야 하므로 조건에 맞지 않는다. 따라서 이다. 는 A C ( ) pm 54 100 ( / ) kJ mol 578 738 ) 이온화 에너지가 큰 , 작은 가 iii 이다. B Mg Al 가 A Mg ㄴ. 원자가 전자 수는 B 와 가 같다. ㄷ. 원자 반지름이 가장 작은 원자는 B C 이다. A  전략적 풀이  ❶ 원자 반지름과 이온 반지름의 크기로부터 를 파악 하고, 이온화 에너지로부터 와 를 파악한다. C ㄱ. 원자 반지름은 A B 이고, 이온 반지름은 C a> M g> A l 이며, 이온화 에너지는 인데, 의 원자 Ca>Mg>Al 반지름은 보다 크고 이온 반지름은 Mg>Al 보다 크다. 따라서 C 는 이고, 이온화 에너지는 B 가 A 보다 크므로 는 , C 는 ❷ 원소의 주기적 성질을 생각해 본다. ㄴ. ( ), ( )는 같은 족 원소이므로 원자가 전자 수가 같다. B Mg C Ca 2 K A ㄷ. B Ca 의 이온은 등전자 이온이므로 원자 번호가 작을수록 이 A￣C 온 반지름이 크다. 따라서 이온 반지름은 ( ( ) ( ) ) C Ca  선택지 분석    C Cl >B K >A Ca ㄱ. 는 이다. 순이다. 8 문제 분석 이온 반지름: C>D>A>B (상 댓 값 ) 이 온 반 지 름 0 A B C D 이온 반지름: 2 , 는 ➞ O B Na A 2- 는 3 - 는 , >Na >F O C Mg + , 는 >Mg F D 2+ A￣D 62 정답친해 주기 비금속 원소와 주기 금속 원소이므로 의 이온은 등전자 이온이다. Ca 이다. B A B Mg A Al 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 62 2018. 3. 19. 오후 7:39 ㄷ. ( )와 ( )는 같은 족 원소이므로 원자 번호가 작은 Mg 의 원자 반지름이 B C Ca 보다 작고, ( )와 ( B )는 같은 주기 원 소이므로 원자 번호가 큰 C Al 의 원자 반지름이 Mg A B 보다 작다. A B 10 문제 분석 2 2 ➞ 산소( 1s 2s 1 1 2py 2pz 6 2 2 ➞ 나트륨( 1s 2p 2s 1 ) 3s Na 2 ) 2px O 홀 전 자 수 2 1 0 A B C D 2 2 2 ➞ 플루오린( 2px 1s 2s 2 1 2pz ) 2py F 2 2 ➞ 네온( 1s 2s ) 6 2p Ne  선택지 분석    ㄱ. 와 는 같은 주기 원소이다. ㄴ. C B 이온화 에너지 제 이온화 에너지 제 2 1 ㄷ. 이온화 에너지가 가장 큰 원소는 이다. 가 가장 큰 원소는 이다. D C A￣D  전략적 풀이  ❶ 바닥상태의 전자 배치로부터 에 해당하는 실 제 원소를 파악한다. ㄱ. 는 홀전자 수가 각각 이고 원자 번호가 연속 1, 0, 2, 주기 원소이므로 1 는 각각 2 2 2 2px 2py 2pz 1 A ￣ D ), Ne ( 1s 2 2 2s 가 가장 큰 원소는 원자가 전자 수가 적으로 증가하는 A￣D 1 2 2 O 2s Na ( 1s ( 2 1s ), 6 2, ), 3 1 2 2pz 2py 2px F 2s )이다. ( 1 6 2 2 2p 1s 3s 2p 2s ❷ 원소의 주기적 성질을 생각해 본다. 이온화 에너지 제 제 이온화 에너지 2 ( 족 원소이므로 1 ㄷ. 같은 1 1 가 가장 크고, )이다. ㄴ. Na 인 는 D 2 작아진다. D 3 11 , 문제 분석 , 에 비해 원자 반지 름이 매우 작고 이온화 에너 B 지가 매우 크다. ➞ 주기 비금속 원소 ➞ D C 2 F (상 댓 값 ) 이 온 화 에 너 지 0 A 주기 금속 원소 ➞ 원자 번호가 클수 록 원자 반지름이 작다. ➞ 3 는 는 는 , , B Al C Mg C D Na B D 원자 반지름(상댓값)  선택지 분석    ㄱ. 원자 반지름이 작을수록 이온화 에너지가 커진다. C ㄴ. 원자 번호가 가장 큰 원소는 이다. 예외 ㄷ. B 과 전자 배치가 같은 이온이 될 때 반지름이 가장 큰 Ne 원소는 이다. A  전략적 풀이  ❶ 원자 반지름의 주기성으로부터 에 해당하는 실제 원소를 파악한다. A￣D 는 에 비해 원자 반지름이 매우 작고 이온화 에너지가 크 는 주기 금속 원소이다. 따 이고, 원자 번호가 클수록 원자 반지름이 작아지는 3 A 므로 B￣D 주기 비금속 원소이고, 라서 는 2 A F 는 각각 B￣D ㄱ. ( B C 너지는 전자 배치의 특성으로 인해 ( )의 경우 원자 반지름이 B￣D 이다. Mg Mg Na Al , , ( )보다 크지만 이온화 에 Al )가 ( )보다 크다. ㄴ. 중 ( B )의 원자 번호가 가장 크다. Mg C Al Al ❷ 등전자 이온의 반지름을 생각해 본다. B A￣D ㄷ. 의 이온은 등전자 이온이므로 원자 번호가 가장 작아 유효 핵전하가 가장 작은 A￣D ( )의 이온 반지름이 가장 크다. A F 12 문제 분석 같은 주기에서 원자 번호가 큰 원소의 제 이온화 에너지가 작은 예외가 존재 ➞ ( , 1 ) 또는 ( , , , )이다. Li Be B C N O (상 댓 값 ) 이 온 화 에 너 지 0 , )의 제 B , ( Be Li )의 조합이라면 가 ( 이온화 에 족 원소인 X￣Z 너지는 안쪽 전자 껍질의 전자를 떼어 1 내야 하므로 가장 커야 한다. 따라서 , Li X )이다. 는 ( 2 , X￣Z C N O 제1 이온화 에너지 제2 이온화 에너지 ㄱ. 는 양이온이 되기 쉬운 원소이다. 음이온 ㄴ. 바닥상태에서 홀전자 수는 Z 이다. ㄷ. 가 Z=X 인 것은 유효 핵전하 때문이다. Z>X E2  전략적 풀이  ❶ Z>Y 으로부터 가능한 원소의 조합을 파악하고, 각 조 합의 원소들이 나타내는 E1 를 생각해 본다. 이 이므로 E2 는 ( , , ) 또는 ( , , )인데, E1 가 Y>Z 이므로 X￣Z Li Be 는 각각 B , , C N 이다. O E2 ㄱ. X<Y > (가) Z>Y 13 E2< 1 , 의 원자가 전자 수는 각각 , 이므로 (다)는 원자가 전자 수가 , , Li C F 1 가장 큰 이다. 6 4 7 O 이고 (가)는 , (나)는 F O C , 중 (가)인 남은 이온화 에너지가 큰 원소는 O 로 (마)는 이다. , (라)는 보다 제 이므 1 Li N N N Li ㄴ. 원자 반지름이 가장 큰 원소는 (라)이다. N O 가 가장 큰 원소는 (다)이다. (라)  선택지 분석    ㄱ. (가)는 이다. ㄷ. 이온화 에너지 이온화 에너지 제 제 2 1  전략적 풀이  ❶ (가) (마)에 해당하는 실제 원소를 파악한다. ￣ = ㄱ. 홀전자 수가 (가) (나)이므로 (가)와 (나)는 와 또는 과 Li 중 하나인데, 원자가 전자 수가 (가)보다 큰 원소인 (다)가 O C 존재하므로 (가)와 (나)는 F 와 중 하나이고, 원자가 전자 수가 (다) (가) (나)이므로 (다)는 C O , (가)는 , (나)는 이다. 제 > 이온화 에너지가 (마) > O (가)이므로 (마)는 F C 이고, 나머지 은 1 Li ㄷ. 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 이온이 되는 데 필요한 A (라)이다. > N B 에너지는 가 보다 크다. 작다 ❷ 원소의 주기적 성질을 생각해 본다. A B ㄴ. 모두 주기 원소이므로 원자 번호가 가장 작은 (라)의 원자 반지름이 가장 크다. 2 ㄷ. 족 원소인 (라)의 제 이온화 에너지는 안쪽 전자 껍질에 있 는 전자를 떼어 낼 때 필요한 에너지이므로 제 이온화 에너지에 1 2 이다. 3 비해 매우 크다. 1 )보다 크다. A Mg 의 경우 원자가 전자의 전자 배치가 15 문제 분석  전략적 풀이  ❶ 순차 이온화 에너지의 상대적 크기로부터 에 해당하는 실제 원소를 파악한다. ㄱ. 원자 번호가 연속이므로 는 A￣D 주기 비금속 원소와 주 기 금속 원소이다. 는 는 제 이온화 에너지가 A E2<16 A 3 <16 15  선택지 분석    ㄱ. 원자 번호는 가 보다 크다. 작다 ㄴ. 제 B 이온화 에너지는 A 가 보다 크다. 으로 전자 몰을 떼어 내야 하므 E1+E2 3 ㄷ. 비활성 기체의 전자 배치를 갖는 음이온의 반지름은 B C 보다 크다. 작다 B 2 가 A 18_고등완자-화학1해설(044~064)-OK.indd 64 2018. 3. 19. 오후 7:39 III Ⅲ. 화학 결합과 분자의 세계 1 01 화학 결합 이온 결합 1 산소( ) 2 수소( ) 3 염소( ) 4 나트륨( ) Na 5 전자 6 비활성 기체 7 옥텟 규칙 8 양이온 9 음 Cl2 H2 O2 155 쪽 이온 1 ⑴ 3 ⑴ ⑶ Ne × (네온) , 수소 ⑵ : ⑵  ⑶  4 ⑴ (다) ⑵ (라) 5 ⑴ 1 2 ⑴ B=2 × : A A ⑵  ⑶  ⑵ ２ １ 1 ( 고, ( )극( )에서는 물 분자가 전자를 잃어 산소 기체가 발생하 + )극( B )에서는 물 분자가 전자를 얻어 수소 기체가 발생한 다. 이때 수소 기체와 산소 기체는 - A : 의 부피비로 발생한다. 2 1 2 ⑴ (가)는 이온들이 단단히 규칙적으로 결합하고 있어 이동 할 수 없으므로 전기 전도성이 없다. (나)는 이온들이 자유롭게 움직일 수 있으므로 전기 전도성이 있다. ⑵, ⑶ (나)를 전기 분해하면 ( )극에서는 염화 이온( )이 전 - 자를 잃어 황록색 기체인 염소 기체가 발생하고, ( + Cl )극에서는 + Na 3 ⑴ 헬륨은 가장 바깥 전자 껍질인 첫 번째 전자 껍질에 전자 가 개 채워져 있다. 네온은 가장 바깥 전자 껍질인 두 번째 전자 껍질에, 아르곤은 가장 바깥 전자 껍질인 세 번째 전자 껍질에 전 2 자가 개 채워져 있다.  전략적 풀이  ❶ 이온화 에너지의 예외적인 경우를 생각해 본다. ㄱ. 같은 주기에서 이온화 에너지는 족 족인데, 자료에서 는 족 족이므로 는 주기, 15 <16 원자 번호는 A B ❷ 원소의 주기적 성질을 생각해 본다. 가 A 보다 크다. 3 는 15 B >16 주기 원소이다. 따라서 2 ㄴ. 와 는 주기 원소이므로 는 , 는 이다. ( )와 ( B C )의 원자가 전자의 전자 배치는 각각 O C 2 2 B O B 1 1 2pz 2py 2s , 이온화 에너지는 1 2py 2px B 상태에서 전자를 떼어 내는 것이므로 2 1 이온화 에너지 F 2 2px 는 2s 의 제 2 1 1 2 이므로 제 F 2 2px 1 1 C , 오비탈에 전자가 쌍을 이루고 있는 2 2py 는 2 2pz 2s 이온화 에너지보다 작다. 2pz 2px 의 제 2py 2 C 2 는 주기 원소이므로 모두 음이온이 되었을 때 C 2s 2pz 2px 가 B ㄷ. A 전자 껍질은 B 이온이 2 체의 전자 배치를 갖는 음이온의 반지름은 이온보다 A B 1 개 많다. 따라서 비활성 기 가 보다 크다. A B 는 주기, 2 3 문제 분석 16 제 자 2 너지 그래프는 제 1 나타난다. 1 이온화 에너지는 기체 상태의 원자 몰을 더 떼어 내는 데 필요한 에너지이므로, 원자 번호에 따른 제 몰에서 전자 1 이온화 에너지와 유사하면서 원자 번호가 1 몰을 떼어 낸 상태에서 전 이온화 에 씩 이동한 형태로 2 1 Na Ne O F (상 댓 값 ) 제 2 이 온 화 에 너 지 0 Mg Si Al A B C D E F G 에서 예외가 나타나지만, 제 , 과 이온화 에너지는 와 제 온화 에너지는 1 는 ➞ 제 제 와 , 12Mg 8O 7N 이온화 에너지는 이 가장 크고 제 13Al 14Si 9F 8O 이온화 에너지는 10Ne 11Na 2 이온화 에너지의 크기는 Na<Al<Mg<Si<O<F < > < 높다. MgO SrO MgO SrO ⑷ 과 의 경우 양이온은 같고, 음이온 반지름이 NaF 2- - 이지만 거의 비슷하다. 이온의 전하량은 Na2O 이 F MgO r0 이다. 따라서 KCl 이므로 녹는점은 가 CB C2A CB -12 문제 분석 161 쪽~165 쪽 9+ B 8+ 11+ 12+ A 산소( ) 플루오린( C ) 나트륨( D ) 마그네슘( ) O F Na Mg 화학 결합을 할 때 원자가 전자가 개인 원자는 전자를 잃고 양이온이 되어 비활성 기체와 같은 전자 배치를 이루려는 경향이 1￣2 있고, 원자가 전자가 개인 원자는 전자를 얻고 음이온이 되 어 비활성 기체와 같은 전자 배치를 이루려는 경향이 있다. 따라 6￣7 서 중 양이온이 되는 것은 원자가 전자가 개인 와 개 이고, 음이온이 되는 것은 원자가 전자가 개인 1 C 와 개인 2 6 A 7 안정한 이온이 될 때 는 전자 개, 는 전자 개를 얻 B A )과 같은 전자 배치를 이루게 되고, 2 과 같은 전자 배치를 이루게 된다. 1 는 전자 1 개를 잃어 C 개, D 는 전자 Ne 2 Ne 인 A￣D D 이다. B -22 어 네온( 01 ⑤ 02 ⑤ 03 ④ 04 해설 참조 05 ④ 06 ③ 07 ④ 08 ① 09 ③ 10 ④ 11 ⑤ 12 ⑤ 13 ④ 14 ③ 15 ② 16 ⑤ 17 ⑤ 18 ④ 19 ② 20 ① 21 ② 22 ③ 23 해 설 참조 24 ② 01 ( )극: 문제 분석 2H2O  + - 물 분자가 전자를 잃어 산 O2+4H +4e 소( ) 기체가 발생한다. + O2 A ( )극: - - 물 분자가 전자를 얻어 수 H2+2OH 소( ) 기체가 발생한다. 2H2O+2e  - H2 B 황산 나트륨을 녹인 증류수 전류가 잘 흐르도록 넣는다. ( )극 - ( )극 + III . 화학 결합과 분자의 세계 67 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 67 18. 3. 19. 오후 7:11 물을 전기 분해하면 ( )극에서는 물 분자가 전자를 잃어 산소 ⑴ (가) 이온 결합 (나) 공유 결합 기체가 발생하고, ( + )극에서는 물 분자가 전자를 얻어 수소 기 ⑵ 각 화합물은 전기 분해를 통해 성분 원소로 분해되므로 화학 결합을 할 체가 발생한다. - 때 전자가 관여하였음을 알 수 있다. ① ② 는 ( )극이므로 산소 기체가 모인다. 채점 기준 A 는 ( + )극이므로 수소 기체가 모이며, 수소 기체에 점화기 의 불꽃을 가까이 하면 ‘퍽’ 소리를 내며 탄다. - B ③ 산소와 수소는 : 의 부피비로 발생하므로 와 에 모이 는 기체의 부피비는 1 1 : 2 2 이다. ④ 황산 나트륨은 전해질로, 물에 전류가 잘 흐르도록 한다.  바로알기  ⑤ ( 발생하는 반응이 일어난다. )극에서는 물 분자가 전자를 얻어 수소 기체가 - A B 문제 분석 02 ( + - )극: 2Cl Cl2+2e  - (+)극 전원 장치 (-)극 - Na +e ( )극: + - ⑴ ⑵ (가)와 (나)를 모두 옳게 쓴 경우 (가)와 (나) 중 가지만 옳게 쓴 경우 화학 결합 시 전자가 관여함을 서술한 경우 1 전자가 관여함을 서술하지 못한 경우 배점 40 % 20 % 60 % 20 % 05 ㄴ. 비활성 기체 이외의 원자들은 화학 결합을 통해 전자를 주고받거나 공유하여 비활성 기체와 같은 안정한 전자 배치를 이 루려는 경향이 있다. ㄷ. 금속 원소의 원자가 이온이 될 때는 전자를 잃고, 비금속 원 소의 원자가 이온이 될 때는 전자를 얻어 비활성 기체와 같은 전  Na  바로알기  ㄱ. 비활성 기체는 안정한 전자 배치를 이루므로 반응 자 배치를 이룬다. 성이 작다. 06 문제 분석 염화 이온( A B 나트륨 이온( ) - Cl ) + Na 는 ( ① 려가므로 양이온이다. 따라서 + A )극으로 끌려가므로 음이온이고, 는 ( )극으로 끌 )이다. A B 는 염화 이온( - )이고, 는 나 - Cl B 이므로 ( )극에서 전자를 얻어 + Na 이 전자를 잃고 황록색 기체인 염소( - 이 된다. ) 기 Na 는 양이온인 )극에서는 + 트륨 이온( ② ③ ( B 체로 발생한다. ④ ( 된다. + - Na - Cl + Na )극에서는 이 전자를 얻어 은백색 물질인 이 생성 Cl2 Na  바로알기  ⑤ 염화 나트륨 용융액의 전기 분해에서 화학 반응식 )극에서 염소 기 이므로 ( 은 )극과 ( 2NaCl 체와 나트륨이  1 2Na+Cl2 : 2 의 입자 수비로 얻어진다. + - 03 ㄴ, ㄷ. 뜨거운 주철관에 물을 흘려보내면 물이 성분 원소 인 수소와 산소로 분해된다. 이때 산소는 주철관의 철과 결합하 여 주철관의 질량이 증가한다. 물이 분해되어 생긴 수소는 냉각 수를 통과하여 모인다.  바로알기  ㄱ. 라부아지에는 실험을 통해 물이 수소와 산소로 분 족 주기 1 2 13 14 15 16 17 18 1 2 3 B Li D Mg A C He Ne E Cl ㄱ. 비활성 기체는 족 원소인 와 이다. 가 안정한 이온이 되면 앞 주기의 비활성 기체인 A C 와 같은 ㄴ. 18 전자 배치를 이룬다. B A  바로알기  ㄷ. 가 안정한 이온이 되면 주기 족 원소인 와 같은 전자 배치를 이루고, D 가 안정한 이온이 되면 2 18 )과 같은 전자 배치를 이룬다. E 주기 C 족 3 18 원소인 아르곤( 07 Ar 문제 분석 플루오린( ) 마그네슘( ) 염소( ) F Mg 9+ 12+ Cl 17+ → A - A → B 2+ B → C - C 해되는 것을 확인하여 물이 원소가 아님을 증명하였다. ㄴ. 안정한 이온이 될 때 는 전자 개를 얻어 네온( )과 같은 04 ⑴ (가)의 염화 나트륨( 질이고, (나)의 물( )은 이온 결합으로 생성된 물 를 이룬다. B 2 Ne 은 공유 결합으로 생성된 물질이다. NaCl ㄷ. 안정한 이온이 될 때 음이온이 되는 원자는 족 원소인 ⑵ 이온 결합 물질과 공유 결합 물질이 전기 분해를 통해 성분 H2O) 와 이다. 17 A 원소로 얻어지는 것은 각 성분 원소가 화학 결합을 할 때 전자가  바로알기  ㄱ. C 는 원자가 전자가 개이므로 전자 개를 잃어 관여하였기 때문이다. 옥텟 규칙을 만족한다. B 2 2 전자 배치를 이루고, A 는 전자 개를 잃어 1 Ne 과 같은 전자 배치 68 정답친해 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 68 18. 3. 19. 오후 7:11 모범답안08 문제 분석 은 전자 배치가 A A 2- 1s 가 전자 개를 얻어 생성되므로 는 2 2s 1s 2s 4 2 2 2p 인 산소( 2p O )이다. A 3s A2- B- C - 은 가 전자 개 를 얻어 생성되므로 B 는 전자 배치가 인 플루 B 1 B 2 오린( 2s 1s F 2 5 )이다. 2p 는 전자 배치가 C 2 1s 는 산소로, 원자가 전자는 6 2 2p 2s ㄱ. 인 나트륨( 1 3s Na )이다. 개( )이다. 4 2 2p 2s )를 이루는 ( )과 같은 전자 배치( B Ne ㄷ. 는 원자가 전자가 텟 규칙을 만족한다. C 6 2 2 2p 2s 1s )이므로 전자 개( 1 3s 1 B 1 이 된다. 1 - 개를 잃으면서 옥 이다. A>B ㄷ. + 과 - 은 모두 주기 비활성 기체인 아르곤( )과 같은 전자 배치를 이룬다. A B 3 Ar  바로알기  ㄱ. 는 전자가 들어 있는 전자 껍질이 개이므로 A 주기 원소이고, 주기 원소이다. B 는 전자가 들어 있는 전자 껍질이 4 3 개이므로 4 3 11 ㄱ. 나트륨 이온( 같은 전자 배치를 이루고, 염화 이온( )은 Na + 2 주기 비활성 기체인 네온( )과 )은 주기 비활성 기체 Ne - 인 아르곤( )과 같은 전자 배치를 이룬다. Cl 3 ㄴ, ㄷ. 금속 원소인 나트륨( Ar )과 비금속 원소인 염소( ) 사이 과 이 생성되고, Na 과 - 하여 염화 나트륨( Cl NaCl 의 개수비로 결합한다. + - )을 생성한다. 이때 Cl Na 과 + 은 : - Na Cl 1 1 + 이 정전기적 인력에 의해 결합 Na Cl  바로알기  ㄴ. A 는 안정한 이온이 될 때 전자 6 개를 얻어 네온 에 이온 결합이 형성될 때 Na 에서 Cl 로 전자가 이동하여 09 문제 분석 [12~13] 문제 분석 헬륨( ) 플루오린( ) 네온( ) 나트륨( ) He 2+ A F 9+ → B - B Ne 10+ C Na 11+ → D + D 에 너 지 0 E r0 가 클수록 이온 결합력이 강하고 E 이온 결합 물질의 녹는점이 높다. 는 이온 결합이 형성되는 거리로 양이온과 음이온의 반지름이 작을수록 r0 가 작다. r0 이온 사이의 거리(r) 양이온과 음이온 사이의 인력과 반발력이 균형을 이루는 지점에 서 이온 결합이 형성된다. 8 잃어 ㄱ. 는 첫 번째 전자 껍질에 전자 개, 는 두 번째 전자 껍질에 A 전자 개가 채워져 안정한 전자 배치를 이루는 비활성 기체이다. 2 는 전자 개를 얻고, 는 전자 ㄷ. 안정한 이온이 될 때 개를 C B 와 같이 안정한 전자 배치를 이룬다. D 1 1  바로알기  ㄴ. C 는 안정한 이온이 될 때 전자 개를 얻어 옥텟 규칙을 만족하므로 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 변하지 않 B 1 는다. 따라서 와 는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 다르다. 10 A B 문제 분석 가 전자 전자는 A 의 전자가 개를 잃어 생성된 개이다. ➞ 1 19 A + 는 원자 번호 A 19 인 칼륨( 18 K 의 개이므로, )이다. A 가 전자 전자는 B 개를 얻어 생성된 개이다. ➞ 1 17 B - 는 원자 번호 B 17 개를 잃어 생성된 ㄴ. 가 전자 의 전자가 의 개이므로, )이다. B 인 염소( 18 Cl 은 전자가 들어 있는 전자 + 는 전자가 들어 있는 전자 껍질이 A 개이다. A 껍질이 개이므로 가 전자 또, 3 B 껍질이 개이므로 1 1 개를 얻어 생성된 A 4 - 는 전자가 들어 있는 전자 껍질이 은 전자가 들어 있는 전자 개이다. B 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 B 3 이므로 원자 반지름은 3 12 ㄱ. 이온 결합은 양이온과 음이온의 인력과 반발력이 균형 을 이루어 에너지가 가장 낮은 지점에서 형성되므로 는 이온 결합이 형성되는 거리이다. r0 ㄴ. 이온 사이의 거리가 보다 클 때는 인력이 반발력보다 우세 하게, 보다 작을 때는 반발력이 인력보다 우세하게 작용한다. r0 ㄷ. r0 가 클수록 이온 결합력이 강하고, 이온 결합력이 강할수록 이온 결합 물질의 녹는점이 높다. E 는 이온 반지름이 클수록 크게 나타나고, 13 력이 클수록 크게 나타난다. 이온 결합력은 양이온과 음이온 사 는 이온 결합 r0 E 이에 작용하는 정전기적 인력에 비례하므로 이온의 전하량이 클 r0 E LiFNaCl LiClNaCl MgOCaO  바로알기  ① ② ③ ⑤ 2- O NaClKCl 14  바로알기  ③ 산화 칼슘은 칼슘 이온( ( 이다. )으로 이루어지므로 화학식은 2+ Ca )과 산화 이온 A 19+ 17+ B 수록, 이온 사이의 거리가 짧을수록 크다. A>B CaO III . 화학 결합과 분자의 세계 69 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 69 18. 3. 19. 오후 7:11 11+ 16+ 11+ ㄴ. 는 주기 원소의 음이온이므로 아르곤( )과 같은 전자 배 15 문제 분석 은 가 전자 개를 잃어 형성되었으므로 + 는 나트륨( A )이다. 1 + Na A A -2 + + A 2- B + 은 되었으므로 B B 2- A 가 전자 는 황( 2 개를 얻어 형성 )이다. B S ㄷ. 는 전자를 잃어 양이온이 되고, 는 전자를 얻어 음이온이 A 되므로 에서 로 전자가 이동하여 결합을 형성한다. B  바로알기  ㄱ. A B 은 + 가 전자 개를 잃어 형성되었으므로 A 의 전자가 들어 있는 전자 껍질은 1 3 를 얻어 형성되었으므로 A 개이다. 은 가 전자 A 개 2- B 의 전자가 들어 있는 전자 껍질은 2 3 의 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 같다. B B 개 이다. 따라서 와 ㄴ. 는 이온 결합 물질이므로 고체 상태에서 전류가 흐르지 A B A2B 않는다. 16 문제 분석 2 : 1s ➡ B - ➡ : + • : : : ➡ A 1 2 2s 1s 5 2 2 2p 2s 1s 6 2 2 2 3s 2p 2s 1s : 2 6 2 2 3s 2p 2s 1s 2 6 2 2 3s 2p 2s 1s : • A • B • C • D E 6 6 2 2 : 2s 1s 2p 2+ 2 2 ➡ : 1s 2p 2s C 2- 4 6 2 2 : ➡ 2p 2s 1s D 3p - 5 6 2 2 2p 2s 1s 3p E 6 2 3p 3s 6 2 3p 3s 구분 양이온 음이온  개수비 화학식 ① 와 ② A 와 B A ③ A 와 D A ④ A 와 E A ⑤ C 와 D C E + + + 2+ 2+ C C - 2- - 2- - B D E D E : 1 1 : 2 1 : 1 1 : 1 1 : 1 2 AB A2D AE CD CE2 17 ① 이온 결합 물질은 양이온과 음이온이 정전기적 인력으 로 강하게 결합하고 있으므로 녹는점과 끓는점이 높다. ② 이온 결합 물질은 대체로 물에 잘 녹으며, 물에 녹으면 양이 온과 음이온이 물 분자에 둘러싸여 물속으로 흩어져 자유로운 이 와 18 자 배치를, 음이온의 경우 아르곤( 3 는 A B 주기 원소이므로 양이온의 경우 네온( )의 전 )의 전자 배치를 이룬다. 따 Ne 라서 이온의 크기가 작은 가 양이온이고, 크기가 큰 Ar 가 음이 온이다. A B 치를 이룬다. B 3 Ar ㄷ. 이온 결합 물질은 액체 상태와 수용액 상태에서 양이온과 음 이온으로 나누어져 이온들이 자유롭게 이동할 수 있으므로 전기 전도성이 있다.  바로알기  ㄱ. 는 양이온이므로 ( )전하를 나타낸다. 19 A 문제 분석 + 에 너 지 0 NaY NaX 이온 결합이 형성된 이온 사이의 거리가 이므로 이온 반지름은 ➞ 원자 번호: 이다. - - X NaY NaX>NaY ㄴ. 이온 결합을 형성할 때 방출하는 에너지가 클수록 이온의 결 합력이 크고, 이온 결합력이 클수록 녹는점이 높다. 따라서 이온 결합을 형성할 때 방출하는 에너지가 더 큰 가 보다 녹는점이 높다. NaX NaY  바로알기  ㄱ. 이온 결합이 형성된 이온 사이의 거리가 이므로 이온 반지름은 NaX< 이다. 따라서 원자 번호는 NaY 가 보다 작다. - - X B>C O 이므로 )이다. A 2 15 N ㄱ. 는 원자가 전자가 A 이다. 는 원자가 전자가 5 B 개이다. 6 ㄴ. 이원자 분자를 이룰 때 개이므로 ( N2 A2 ( 개이므로 O2 B2 는 주기 원소인 , , 2 C 과 같은 전자 배치를 이루는 원소 C Ne 이다. A ㄷ. 원자가 전자가 B C 개인 2 와 개인 가 결합하면 개와 개가 전자쌍 개를 공유하며 결합을 형성한다. 7 5 A D A 1 D 3 09 3 문제 분석 화합물 녹는점 (° ) 끓는점 (° C ) 결합 길이 ( C ) 공유 전자쌍 수(개) pm N2 -210 -196 110 3 O2 -219 -183 121 2 F2 -218 -188 142 1 ㄴ. 원자가 전자는 가 개, 가 개, 이 개이므로 공유 전 자쌍은 가 개, N 가 N2 바로알기 ㄱ. 3 O2 와 O F 개로 개, 5 는 다중 결합을 하므로 결합 길이, 즉 원 2 N2>O2>F2 이 6 1 이다. F2 7 자핵 사이의 거리로 원자 반지름을 알 수 없다. 같은 주기에서는 N2 O2 이다. 이다. O2>F2>N2 문제 분석 므로 10 에 너 지 0 A2 B2 C2 원자핵 사이의 거리 에너지가 가장 낮은 지점에서 인력과 반발력이 균형을 이루며 공유 결합이 형성된다. ➞ •결합 길이: •결합 에너지: B2>A2>C2 C2>B2>A2 원자 번호가 클수록 원자 반지름이 감소하므로 원자 반지름은 흑연(C) 드라이아이스(CO2) 다이아몬드(C) N>O>F ㄷ. 액체 상태에서 분자 사이의 인력은 물질의 끓는점에 비례하 ㄱ. 모두 공유 결합 물질로, 전자를 공유하여 결합하므로 원자와 원자 사이에 공유 전자쌍이 있다. ㄴ. 드라이아이스는 원자와 원자 사이의 결합력은 강하지만, 분 자 사이의 인력이 매우 약해 승화성이 있다. ㄷ. 흑연은 탄소 원자 개에 다른 탄소 원자 개가 결합한 층상 구조이고, 다이아몬드는 탄소 원자 개가 다른 탄소 원자 개와 1 3 강하게 결합한 차원 그물 구조이다. 1 4 3 13 ② 열 전도성, ③ 전기 전도성, ④ 전성, ⑤ 연성은 모두 자유 전자에 의해 나타나는 성질이다. 바로알기 ① 금속의 밀도가 큰 것은 원자량이 크기 때문이다. III . 화학 결합과 분자의 세계 75 18_고등완자-화학1해설(065~102)-OK.indd 75 18. 3. 22. 오전 11:01 14 문제 분석 17 문제 분석 (가) (나) 외부에서 금속에 힘을 가하면 이온 층이 밀리지만 자유 전자가 결합을 유지시키므로 부서지지 않는다. 금속에 전원 장치를 연결하면 금속 양이온은 고정되어 있지만 자유 전 자는 ( )극 쪽으로 이동한다. + ㄷ. (나)에서 전원을 연결하면 금속 양이온은 고정되어 있지만, 자유 전자는 ( )극 쪽으로 이동하며 전류가 흐른다.  바로알기  ㄱ. (가)와 (나)에서 모두 금속 양이온은 고정되어 있 + 고, 자유 전자가 자유롭게 움직인다. ㄴ. (가)에서 금속은 변형이 일어나지만, 자유 전자가 이동하여 금속 결합이 유지된다. 15 ㄱ. 금속의 녹는점은 양이온과 자유 전자 사이의 정전기적 인력에 비례하므로 같은 주기의 경우 전하량이 클수록 정전기적 인력이 크게 나타난다. 따라서 (가)보다 (나)의 녹는점이 높게 나 타난다. (가)의 배이다. 양이온 2 자유 전자 (가) 이 있다. (나) 16 문제 분석 ㄷ. 금속은 자유 전자가 존재하므로 고체 상태에서 전기 전도성 족 주기 1 A 1 2 3 2 13 14 15 16 17 18 H D Mg B C C F 포도당(C6H12O6), 구리(Cu), 아이오딘화 나트륨(NaI), 아이오딘(I2) 예 금속 결합 물질 고체 상태에서 전류가 흐르는가? 아니요 공유 결합 물질, 이온 결합 물질 이온 결합 물질 예 액체 상태에서 전류가 흐르는가? 아니요 공유 결합 물질 예 화합물인가? 아니요 (가) Cu (나) (다) NaI C6H12O6 (라) I2 ㄷ. (나)와 (라)는 공통적으로 아이오딘( )을 포함하고 있다.  바로알기  ㄱ. 아이오딘화 나트륨( I )은 (나)에 해당한다. (가) 는 구리( )이다. NaI ㄴ. (다)는 공유 결합 물질로, 물에 녹았을 때 전하를 띠는 입자가 Cu 없으므로 수용액 상태에서 전류가 흐르지 않는다. 18 (가)는 공유 결합, (나)와 (다)는 이온 결합, (라)는 금속 결 합으로 이루어진 물질이다. ㄷ. 외부 힘에 의해 결정이 쉽게 부스러지는 것은 이온 결합 물질  바로알기  ㄱ. 공유 결합으로 이루어진 물질은 (가) 가지이다. 2 ㄴ. 액체 상태에서 전기 전도성이 있는 것은 이온 결합 물질인 1 (나)와 (다), 금속 결합 물질인 (라)로, 가지이다. 19 물질 문제 분석 3 녹는점  끓는점  전기 전도성 (° ) C (° ) C 고체 A B C D 802 1413 -114 78.8 97.8 882 1670 2250 × ×  × 물질의 종류 (결정의 종류) 이온 결합 물질 (이온 결정) 공유 결합 물질 (분자 결정) 금속 결합 물질 (금속 결정) 공유 결합 물질 (공유 결정) 액체  ×  × ㄱ. 는 고체 상태에서는 전류가 흐르지 않지만, 액체 상태에서 는 전류가 흐르므로 이온 결합 물질이다. 이온 결합 물질은 양이 A ㄴ. 금속은 전기적 중성이어야 하므로 자유 전자의 수는 (나)가 인 (나)와 (다)로, 가지이다. ㄱ. ( )는 공유 결합 물질이므로 분자로 존재한다. 온과 음이온 사이의 정전기적 인력에 의해 결합된 물질이다. )는 이온 결합 물질이므로 액체 상태에서 전기 전 ㄴ. 와 는 고체 상태와 액체 상태에서 모두 전류가 흐르지 않 으므로 공유 결합 물질이다. 따라서 D B 와 는 비금속 원소 사이 AC ㄷ. HF ( DC2 MgF2 도성이 있다.  바로알기  ㄴ. ( )만으로 이루어진 물질 중 다이아몬드는 그물 에 전자쌍을 공유하여 생성된 물질이다. B D 구조로 매우 단단하지만, 흑연은 층상 구조로 층과 층 사이의 결 B C ㄷ. 는 고체 상태와 액체 상태에서 모두 전류가 흐르므로 금속 합력이 약해 부스러지기 쉽다. 결합 물질이다. 따라서 C 에는 자유 전자가 존재한다. C 76 정답친해 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 76 18. 3. 19. 오후 7:11 180 쪽~183 쪽 ) 플루오린( ) 플루오린화 나트륨( ) (나) Na 공유 결합 물질 생성 F NaF 참조 01 구분 장치 ( )극 + ( - )극 178 쪽~179 쪽 ❶ 산소( ) ❷ 수소( ) ❸ 염소( ) ❹ 나트륨( ) ❺ 전자 ❻ 옥텟 ❼ O2 H2 Na ❽ 양이온 ❾ 음이온 ❿ 정전 Cl2 기적 인력 ⓫ 개수비 ⓬ 반발력 ⓭ 고체 ⓮ 액체 8 ⓯ 높다 ⓰ 비금속 ⓱ 결합 길이 ⓲ 결합 에너지 ⓳ 없다 ⓴ 고체  정전기적 인력  자유 전자  자유 전자  자유 전자  자유 전자  정전기적 인력  공유  금속  높다 01 ④ 02 ③ 03 ② 04 ⑤ 05 ③ 06 ⑤ 07 ③ 08 ③ 09 ② 10 ④ 11 ③ 12 ② 13 해설 참조 14 해설 참조 15 해설 참조 16 해설 문제 분석 (가)    (나)  (+)극 (+)극 (-)극 (-)극 (+)극 (+)극 (-)극 (-)극 전원 장치 전원 장치 전원 장치 전원 장치 물 + 황산 나트륨 물 + 황산 나트륨 물 분자가 전자를 잃어 산소 기체 발생 염화 이온이 전자를 잃어 염소 기 체 발생 물 분자가 전자를 얻어 수소 기체 발생 나트륨 이온이 전자를 얻어 금속 나트륨 생성 ① (가)의 ( )극에서는 수소 기체가 발생하므로 점화기의 불꽃 을 대면 ‘퍽’ 소리를 내며 탄다. - ② (나)의 ( ③ (가)의 ( )극에서는 금속 나트륨이 생성된다. - )극에서는 산소 기체가 발생하고, (나)의 ( )극에 서는 염소 기체가 발생한다. + + ⑤ (가)의 실험으로 공유 결합이, (나)의 실험으로 이온 결합이 전자와 관련이 있음을 알 수 있다.  바로알기  ④ (가)와 (나) 모두 ( 일어난다. - 02 문제 분석 이온식 전자 수 원소 원자의 전자 수 + A 10 나트륨 11 ( ) Na 2- B 10 2+ C 18 - D 18 8 산소( ) 20 칼슘( ) 17 염소( ) O Ca Cl ㄱ. 와 의 이온인 과 은 화합물이 전기적으로 중성이 A 되도록 B : + 의 개수비로 결합하여 A B 2- 를 생성한다. ㄷ. 이온의 전하량은 2 크므로 녹는점은 1 와 의 화합물보다 A2B 와 의 화합물이 더 A 와 의 화합물보다 D 와 B 의 화합물이 더 높다. C  바로알기  ㄴ. A 는 D 주기 원소이고, B 는 C 주기 원소이다. 03 C 4 문제 분석 이온 결합 물질 생성 D 3 (가) (가) (나) A 나트륨( A B B B B C C 산소( ) O B B 플루오린화 산소( ) OF2 ㄷ. (가)와 (나)의 화합물에서 는 모두 네온( )과 같은 전 자 배치를 이루며 옥텟 규칙을 만족한다. A￣C Ne  바로알기  ㄱ. (가)에서 는 원자가 전자 개를 잃고 양이온이 되고, 는 전자 개를 얻어 음이온이 되면서 정전기적 인력에 의 A 해 이온 결합을 형성한다. 따라서 전자는 B 에서 로 이동하여 1 화합물을 생성한다. 결합 C 개를 형성한다. 2 B 2 04 문제 분석 1 A 1 B b 는 의 원자가 전자는 개와 각각 전자쌍 개이다. 2 a B 2 4 A A 개씩을 공유하므로 AB2 와 전자쌍 는 하므로 B A 개이다. B 의 원자가 전자는 2 6 개를 공유 는 원자가 전자가 CB 개이므로 개 의 원자가 전 에게서 전자 6 2 이온이 될 때 B 를 얻었다. 따라서 개이다. 자는 C C 에서 원자가 전자는 가 개, 개이다. 따라서 는 2 가 B 주기 6 ), 는 4 B 개를 얻어( 2 족 원소인 산소( ) 2 O ) 음이온이 되었고, 16 A b=2 ) 양이온이 되었다. 따라서 2 a=2 )이다. Mg 주기 원소이다. 는 C 주기 C 3 가 , 가 , 가 이므로 원자 번호도 A 이다. 따라서 원자 번호가 가장 큰 원소는 12 6 8 B C 이다. 14 CB 는 전자 에서 는 전자 C B 개를 잃어( 2 와 족 원소인 마그네슘( 는 모두 ㄱ. 2 B ㄴ. 원자의 전자 수는 2 가 가 가 A , , A 이다. 6 B 8 C ㄷ. , C 12 이므로 a=2 b=2 a+b=4 이다. III . 화학 결합과 분자의 세계 77 염화 나트륨 염화 나트륨 용융액 용융액 ㄴ. (나)에서 는 개와 각각 전자쌍 개씩을 공유하여 단일 )극에서 전자를 얻는 반응이 AB2 주기 족 원소인 탄소( A 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 77 18. 3. 19. 오후 7:11 05 ㄷ. 과 에서 은 공통이고 이온 반지름은 - KCl 이므로 이온 사이의 거리는 + NaCl Cl 이다. 따라 + K 서 >Na 는 증가한다. KCl>NaCl 또한 이온의 전하량은 같고 이온 사이의 거리는 r0 ㄴ. (가)는 수소 원자와 산소 원자가 : 의 개수비로 결합되어 있고, (나)는 나트륨 이온과 산화 이온이 1 2 되어 있다. 2 1 : 의 개수비로 결합  바로알기  ㄷ. 분자 결정으로 이루어진 (가)의 녹는점은 이온 결 므로 이온 사이의 정전기적 인력은 KCl>NaCl 이다. 따라서 정으로 이루어진 (나)의 녹는점보다 낮다. 이 E 는 감소한다. KClKF - - 인 양이온과 >F Cl Cl 3 인 음이온으로 이루어져 있고, KCl 은 전하가 +1 인 양이온과 -1 인 음이온으로 이루어져 있다. 또, MgO KCl 와 +2 의 성분 원소는 3 주기 원소이다. 따라서 주기와 주기 원소이며, -2 에 비해 의 성분 원소는 주기 MgO 은 이온의 전하량이 크고, 2 이온 사이의 거리가 짧으므로 정전기적 인력에 비례하는 MgO 의 크기가 크다. 3 4 KCl 채점 기준 ⑴ ⑵ 경우 E 이온 반지름으로 의 크기를 옳게 비교하여 서술한 경우 이온 반지름은 비교하지 않고 의 크기만 옳게 비교한 경우 r0 의 크기를 이온의 전하량과 이온 사이의 거리로 옳게 서술한 r0 이온의 전하량과 이온 사이의 거리는 언급하지 않고 만 옳게 서술한 경우 E 의 크기 E 배점 50 % 20 % 50 % 20 % 는 이온 결합 물질이고, 14 ⑴ 액체 상태에서 이온 결합 물질은 전기 전도성이 있지만, 공유 는 공유 결합 물질이다. AB C2 결합 물질은 전기 전도성이 없다. ⑵ 는 금속 원소이고, 는 비금속 원소이므로 와 는 이온 결합을 형성한다. 이때 A C 는 전자 A 개를 잃으면서 양이온이 되 C 고, 는 전자 개를 얻으면서 음이온이 되므로 생성되는 화합물 A 2 , 이온 결합 물질은 액체 상태에서 각 전하를 띠는 이온 의 화학식은 C 이다. 1 AC2 ⑴ 이 자유롭게 움직일 수 있기 때문이다. AB ⑵ (가) (나) 이온 결합 AC2 채점 기준 를 쓰고, 그 까닭을 옳게 서술한 경우 ⑴ ⑵ AB 만 쓴 경우 AB (가)와 (나)를 모두 옳게 쓴 경우 (가)와 (나) 중 가지만 옳게 쓴 경우 1 15 MgO 전하량이 크므로 정전기적 인력이 가장 강하기 때문이다. MgO , 은 이온 사이의 거리가 가장 짧고, 이온의 을 쓰고, 그 까닭을 옳게 서술한 경우 채점 기준 MgO 만 쓴 경우 MgO 16 (가)는 공유 결정, (나)는 금속 결정, (다)는 분자 결정, (라) 는 이온 결정의 모형이다. ⑴ (가) 공유 결합 (나) 금속 결합 (다) 공유 결합 (라) 이온 결합 ⑵ (나), 자유 전자가 자유롭게 이동하기 때문이다. ⑶ (다), 분자 사이의 인력은 원자나 전하를 띤 입자 사이의 인력에 비해 약 하기 때문이다. 채점 기준 ⑴ ⑵ ⑶ 화학 결합의 종류를 모두 옳게 쓴 경우 옳게 쓴 화학 결합의 종류당 부분 배점 결정을 옳게 고르고, 그 까닭을 옳게 서술한 경우 결정을 옳게 고르고, 그 까닭을 옳게 서술한 경우 결정만 옳게 고른 경우 결정만 옳게 고른 경우 배점 100 % 40 % 배점 40 % 10 % 30 % 10 % 30 % 10 % 1 ④ 2 ③ 3 ④ 4 ④ 5 ⑤ 6 ② 7 ① 8 ③ 9 ④ 10 ③ 11 ⑤ 12 ③ 185 쪽~187 쪽 1 문제 분석 (가)   물의 전기 분해  (나)  염화 나트륨 용융액의 전기 분해 물 + 소량의 황산 나트륨 물 + 소량의 황산 나트륨 유리관 염화 유리관 나트륨 용융액 염화 나트륨 용융액 배점 60 % 20 % 40 % 20 % 전원 장치 전원 장치 전원 장치 전원 장치 ( )극: + ( )극: 2H2O - 전체 반응식:  4H2O+4e  + O2+4H - +4e - - 2H2+4OH 2H2+O2  2H2O - )극: )극: ( ( + 2Cl 2Na - 전체 반응식: - 2Na Cl2+2e  + - +2e  2NaCl  2Na+Cl2 III . 화학 결합과 분자의 세계 79 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 79 18. 3. 19. 오후 7:11 모범답안모범답안모범답안모범답안서 수소 분자( )가, ( )극에서 산소 분자( H2O )가 : 의 개수비 - AB 이온 결합 물질 로 얻어지게 되므로 그 부피비도 + H2 : 이다. O2 2 1 ㄴ. (나)의 ( )극에서는 나트륨 이온이 전자를 얻어 금속 나트륨 2 1 선택지 분석 선택지 분석 발생 발생 ㄱ. (가)에서 ( O2 )극과 ( H2 )극에서 발생하는 기체의 부피비 는 : + 이다. : - 1 2 )극에서는 나트륨이 생성된다. 2 ㄴ. (나)의 ( 1 - ㄷ. (가), (나)의 실험을 통해 화합물이 구성 원소로 나누어 질 때 전자가 관여함을 알 수 있다. 전략적 풀이 ❶ 화합물의 전기 분해 시 각 극에서의 반응으로 생성 물의 양적 관계를 이해한다. ㄱ. (가)에서 물을 전기 분해하면 수소 기체와 산소 기체가 얻어 진다. 물 분자의 화학식은 로 물을 전기 분해하면 ( )극에 - 이 생성된다. 자가 관여함을 이해한다. ❷ 화합물의 전기 분해 실험으로 이온 결합이나 공유 결합 형성에 전 ㄷ. 공유 결합 물질인 물은 전기 분해를 통해 전자를 잃거나 얻는 반응이 일어나 성분 물질로 얻어지므로 공유 결합에 전자가 관여 함을 알 수 있다. 이온 결합 물질인 염화 나트륨 용융액도 전기 분해를 통해 성분 물질로 얻어지므로 이온 결합에도 전자가 관여 함을 알 수 있다. 2 문제 분석 에 너 지 0 r0 보다 이온 사이의 거리가 멀므로 KCl 의 그래프이다. KBr 이온 사이의 거리(r) •원자 반지름: •이온 사이의 거리: Br>Cl>X KCl 의 그래프 KBr>KCl>KX KX 선택지 분석 ㄱ. 원자 반지름은 가 보다 크다. 원자 반지름: ㄴ. 녹는점은 Cl 이 X 보다 높다. 녹는점: Cl>X KX>KCl ㄷ. 에서 의 이온 반지름은 이다. 가 아니다 KCl KX + K KCl r0 2 r0 2 전략적 풀이 ❶ 이온 사이의 거리로 원자 반지름과 이온 반지름을 파악한다. ㄱ. 그래프에서 이온 사이의 거리가 이므로 원자 반 지름은 이다. KCl>KX ㄷ. Cl>X 을 이루는 과 + - 의 크기는 같지 않으므로 의 이 + KCl 온 반지름은 K 가 아니다. Cl K ❷ 이온 결합이 일어날 때의 에너지로 녹는점을 파악한다. ㄴ. 은 과 이온의 전하량이 같고 이온 사이의 거리가 더 짧으므로 정전기적 인력이 더 크다. 정전기적 인력이 클수록 이 KCl KX 온 결합력이 크고, 이온 결합력이 클수록 녹는점이 높으므로 KX 의 녹는점이 보다 높다. 3 KCl 문제 분석 의 전자 수: 의 전자 수: 10 12 2+ 2+ ➞ A A 의 전자 수: 의 전자 수: 2- ➞ B B 2- 10 8 공유 전자쌍 수: 1 의 전자 수 : C 9 공유 결합 물질 C2 ㄱ. 는 액체 상태에서 전기 전도성이 있다. AB ㄴ. 공유 전자쌍의 수는 의 공유 전자쌍 수: 가 같다. 의 공유 전자쌍 수: C2 의 안정한 화합물은 이다. , B2 2 B2 와 ㄷ. 와 C2 1 A 전략적 풀이 ❶ C AC2 를 생성한 화학 결합의 특징을 파악한다. ㄱ. 는 AB 과 2+ 2- 이 정전기적 인력에 의해 결합하여 이루어 진 이온 결합 물질이므로 액체 상태에서 전기 전도성이 있다. AB A B ❷ 원자가 전자 수를 이용하여 와 의 전자 배치를 파악한다. ㄴ. 는 원자가 전자가 B2 개이므로 C2 는 중 결합을 형성하여 공 유 전자쌍이 B 개이다. 개이므로 는 단일 결합을 형성하여 공유 전자쌍이 2 B2 는 원자가 전자가 6 2 C 개이다. 7 C2 ❸ 양이온과 음이온의 전하를 파악하여 화합물의 화학식을 나타낸다. 1 이 된다. 는 원자가 전자가 개를 잃어 는 전자 ㄷ. 개 2+ 이 된다. 따라서 C A - 와 가 화합물을 7 C 이 : 의 개수비로 결합하므로 안정한 A C 이므로 전자 A 개를 얻어 2 생성할 때는 1 A 화합물은 과 2+ 이다. C - AC2 문제 분석 4 1 2 물질 이온 사이의 거리( ) 녹는점(° pm 증가 ➞ 음이온 크기: 증가 ➞ 양이온 크기: XC2 B2 C2 전략적 풀이 ❶ 에너지가 가장 낮은 지점에서 결합이 형성됨을 이해 한다. 한다. ㄱ. 는 원자핵 사이의 거리가 가까워짐에 따라 인력이 작용하 지 않고 반발력만 작용하므로 안정한 이원자 분자를 생성하지 못 A ㄷ. 결합 에너지가 가장 큰 것은 이원자 분자를 생성할 때 방출하 ㄴ. 결합 에너지가 가장 큰 지점의 원자핵 사이의 거리가 결합 길 이이다. 따라서 결합 길이가 가장 짧은 것은 이다. C2 7 문제 분석 1 A H 족 주기 1 2 3 E Mg 2 13 14 15 16 17 18 B C C D O F 화합물 (가) (나) (다) 화학식 AD HF A2C H2O BD4 CF4 (라) x y E D MgF2 선택지 분석 ㄱ. 공유 결합 물질은 가지이다. (가), (나), (다) ㄴ. (나)에서 의 원자가 전자는 모두 공유 결합에 참여한다. 3 ㄷ. (라)에서 C 는 보다 크다. 작다 x y 개 중 개만 6 2 A B 공유 결합 A D 이온 결합 이온 결합 B D 이온 결합 는 에너지가 가장 큰 이다. ❷ 결합이 형성되는 지점에서 결합 길이를 비교한다. C2 18_고등완자-화학1해설(065~102)-OK.indd 81 18. 3. 22. 오전 11:01 III . 화학 결합과 분자의 세계 81  전략적 풀이 ❶ 주기율표를 통해 화합물을 이루는 원소를 알고 화합 ❷ 화합물의 전기 분해 실험을 통해 각 성분 물질로 얻는 과정을 이해 물을 이루는 결합의 종류를 파악한다. 한다. ㄱ. , , , 는 비금속 원소이고, 는 금속 원소이므로 (가), ㄷ. 순수한 액체 는 전기가 통하지 않아 전해질을 조금 넣어 전 (나), (다)는 공유 결합 물질이고, (라)는 이온 결합 물질이다. A D E B C 기 분해하며, 이때 각 성분 물질로 분해된다. Y 의 화학식이 ❷ 주기율표를 통해 원소의 전자 배치를 파악하여 결합에 참여하는 이므로 기체 와 는 : 의 부피비로 얻어진다. Y C2B 전자 수를 알고, 생성된 화합물의 화학식을 파악한다. ㄴ. 족 원소인 는 원자가 전자가 개로, (나)에서 옥텟 규칙 을 만족하기 위해 C 의 원자가 전자 개 중 6 개만 공유 결합에 참 ㄷ. 족 원소인 C 6 는 원자가 전자가 2 개이고, 족 원소인 는 원자가 전자가 E 개이므로 옥텟 규칙을 만족하기 위해 와 D 의 17 2 16 여한다. 2 이온은 : 의 개수비로 결합한다. 따라서 (라)에서 E , D 7 구분 실험 장치 실험 목적 9 C2 B2 문제 분석 1 2 (가) (나) (다) 전원 전원 장치 장치 전원 장치 전원 전원 장치 장치 전원 장치 A+ BC- 험을 파악한다. 화학식 화학 결합 ❷ 염화 나트륨과 나트륨의 차이점을 알고, 구분하는 실험을 파악한다. 이므로 1 x 는 2 y 보다 작다. 8 문제 분석 + 개를 잃고 는 전자 과 같은 전자 배치 A 1 를 이루므로 He 족 원소인 주기 이다. 2 1 x=1 y=2 - 와 개 는 전자쌍 를 공유하며 전하가 B C 인 음이온이므로 개를 더 얻은 상 1 전자 -1 태이다. 1 Li 구분 주기 족 원소 기호 화합물 주기 A 족 2 1 Li 구성 원자 수 주기 B 족 2 16 O 주기 C 족 1 1 H A 2 0 B 1 1 C 0 2 X Y A2B C2B 이온 결합 공유 결합 선택지 분석 ㄱ. 는 액체 상태에서 전기 전도성이 있다. ㄴ. X 에서의 와 에서의 는 같은 비활성 기체의 전자 X 배치를 이룬다. A Y C ㄷ. 전해질을 조금 넣은 액체 를 전기 분해하면 기체 와 가 : C2 2 1 의 부피비로 얻어진다. 1 Y : 2 B2 전략적 풀이 ❶ 이온 결합이나 공유 결합 형성 시 안정된 비활성 기 체의 전자 배치를 형성하는 원리를 이해한다. ㄱ. 는 원자가 전자가 개인 금속 원소이고, 는 원자가 전자 가 A 개인 비금속 원소이므로 B 개가 각각 전자 개를 잃고, 1 6 개가 전자 개를 얻어 이온 결합 물질인 2 다. 이온 결합 물질은 액체 상태와 수용액 상태에서 전기 전도성 1 이 있다. B 를 생성한 , 즉 1 A2B A X 2 ㄴ. 이온 결합 물질인 에서 는 전자 개를 잃고 헬륨( )과 X 같은 전자 배치를 이루고, 공유 결합 물질인 A He 는 전자쌍 1 )과 같은 전자 배치를 이룬다. 에서 Y C 개를 공유하면서 헬륨( 1 He 82 정답친해 고체의 전기 전도성 확인 수용액의 전기 전도성 확인 결정의 부스러짐 확인 결 과 염화 나트륨 설탕 나트륨 없음 없음 있음 있음 없음 - 부스러짐 부스러짐 부스러지지 않음 전략적 풀이 ❶ 염화 나트륨과 설탕의 차이점을 알고, 구분하는 실 실험Ⅰ: 염화 나트륨은 이온 결합 물질이고, 설탕은 공유 결합 물 질이다. 수용액 상태에서 이온 결합 물질은 전기 전도성이 있지 만, 공유 결합 물질은 전기 전도성이 없으므로 실험 (나)로 염화 나트륨과 설탕을 구분할 수 있다. 실험Ⅱ: 염화 나트륨은 이온 결합 물질이고, 나트륨은 금속 결합 물질이다. 고체 상태에서 이온 결합 물질은 전기 전도성이 없지 만, 금속 결합 물질은 전기 전도성이 있다. 한편, 외부에서 힘을 가했을 때 이온 결합 물질은 부스러지지만 금속 결합 물질은 결 합이 유지된다. 따라서 실험 (가)와 (다)로 염화 나트륨과 나트륨 을 구분할 수 있다. 10 문제 분석 금속 양이온 자유 전자 A B 전압을 걸어줄 때 힘을 가할 때 (가) (나) 이동하지 않는다. ( )극 쪽으로 이동한다. + 자유 전자가 결합을 유지 해 준다. 선택지 분석 ㄱ. 는 금속 양이온, 는 자유 전자이다. ㄴ. (가)에서 A 는 ( )극 쪽으로, B 이동하지 않는다 - B A + 는 ( )극 쪽으로 이동한다. ㄷ. 구리 전선과 금박은 (나)의 원리가 적용된 물질이다. 18_고등완자-화학1해설(065~102)-OK.indd 82 18. 3. 22. 오전 11:01  전략적 풀이  ❶ 금속 결합의 전자 바다 모형을 파악한다. ❷ 각 결합에 의해 생성된 물질의 특성을 이해한다. ㄱ. 금속 결합 모형에서 는 금속 양이온이고, 는 자유 전자 ① 금속 결정( )은 금속 양이온과 자유 전자 사이의 정전기적 이다. A B 인력에 의해 생성된 결정이고, 이온 결정( A )은 금속 양이온과 비 ㄴ. 금속에 전압을 걸어주면 금속 양이온인 는 고정되어 이동 금속 음이온 사이의 정전기적 인력에 의해 생성된 결정이다. D 하지 않고, 자유 전자인 만 ( )극 쪽으로 이동한다. A ② 분자 결정( )은 분자 사이의 인력에 의해 이루어진 결정으로 + ❷ 힘을 가할 때 결합이 유지되는 원인을 알고 금속의 성질에 적용한다. B 분자 사이의 인력이 비교적 약해 실온에서 승화성이 나타나거나 B ㄷ. 구리 전선은 금속의 연성을 적용한 사례이고, 금박은 금속의 대부분 액체 상태나 기체 상태로 존재한다. 전성을 적용한 사례이다. 연성과 전성은 외부의 힘에 의해 금속 ③ 제시된 결정 중 고체 상태에서 전기 전도도가 없고, 녹는점이 이 변형되어도 자유 전자가 이동하여 금속 결합이 유지되기 때문 일정하지 않은 결정은 없다. 따라서 에 포함된 결정은 없다. 에 나타나는 현상이다. 11 문제 분석 이온 결정, 분자 결정, 금속 결정, 공유 결정 고체의 전기 전도도 없다 녹는점 일정하지 않다 대체로 높다 액체의 전기 전도도 없다 있다 A 금속 결정 대체로 낮다 분자 결정 있다 이온 결정 B D C E 없음 공유 결정 ④ 이온 결정( )은 고체 상태에서 전하를 띠는 입자들이 고정되 C 어 있어 전기 전도성이 없다. 그러나 액체 상태와 수용액 상태에서 D 는 전하를 띠는 입자의 이동이 자유로우므로 전기 전도성이 있다. ⑤ 공유 결정( )은 연성과 전성이 없다. 연성과 전성이 있는 고 E 체는 금속 결정( )이다. 12 A 문제 분석 물질 녹는점 (° ) 끓는점 (° C ) 전기  전도성 C 고체 액체 물질의 종류  선택지 분석    A B C D 802 996 없음 없음 1413 1704 있음 있음 이온 결합 물질 -210 -219 -196 -183 없음 없음 없음 없음 공유 결합 물질  선택지 분석    A D 된 결정이다. ① 와 는 구성 입자 사이의 정전기적 인력에 의해 결합 ㄴ. 와 는 반대 전하를 띤 입자 사이의 정전기적 인력에 A ㄱ. 고체 상태인 에 힘을 가하면 부스러지기 쉽다. B 의해 결합된 물질이다. C 와 ② 는 입자 사이의 인력이 약해 실온에서 대부분 액체 상 ㄷ. 와 는 전자쌍을 공유하며 옥텟 규칙을 만족하는 물 A B B 태나 기체 상태로 존재한다. 에 포함된 물질은 없다. 는 고체 상태에서 전기 전도성이 없다. 는 연성과 전성이 있다. A ③ ④ ⑤ C D E C D 질이다. 한다.  전략적 풀이  ❶ 상태에 따른 전기 전도성으로 물질의 종류를 파악 • 고체 상태에서는 전기 전도성이 없지만, 액체 상태에서는 전기  전략적 풀이  ❶ 각 결합에 의해 생성된 물질을 파악한다. 전도성이 있는 물질은 이온 결합 물질이다. ➡ 와 는 이온 • 고체 상태에서 전기 전도도가 큰 물질은 금속 결정이다. 결합 물질이다. A B ➡ 는 금속 결정이다. • 고체 상태와 액체 상태에서 전기 전도성이 없는 물질은 공유 • 고체 상태에서 전기 전도도가 없고, 녹는점이 대체로 낮은 물 A 결합 물질이다. ➡ 와 는 공유 결합 물질이다. 질은 분자 결정이다. ➡ 는 분자 결정이다. ❷ 각 결합의 종류에 따른 물질의 특성을 이해한다. D C ㄱ. 이온 결합 물질인 에 힘을 가하면 이온 층이 밀려 같은 전 • 고체 상태에서 전기 전도도가 없고, 녹는점이 대체로 높으며, B 하를 띤 이온 사이의 반발력에 의해 쉽게 부스러진다. A 액체 상태에서 전기 전도도가 있는 물질은 이온 결정이다. ㄴ. 와 는 이온 결합 물질이고, 와 는 공유 결합 물질이므 ➡ 는 이온 결정이다. 로 반대 전하를 띤 입자 사이의 정전기적 인력에 의해 결합된 물 A D B C • 고체 상태에서 전기 전도도가 없고, 녹는점이 대체로 높으며, D 질은 와 이다. 액체 상태에서 전기 전도도가 없는 물질은 공유 결정이다. B ㄷ. 공유 결합 물질인 A 와 는 전자쌍을 공유하며 옥텟 규칙을 ➡ 는 공유 결정이다. E 만족한다. C D III . 화학 결합과 분자의 세계 83 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 83 18. 3. 19. 오후 7:11 분자의 구조와 성질 2 01 결합의 극성 1 전기 음성도 2 유효 핵전하 3 원자 반지름 4 무극성 공유 결합 5 극성 공유 결합 6 무극성 공유 7 극성 공유 8 이온 9 쌍극자 모멘트 10 전하량 11 무극성 공유 12 극성 공유 ⑶ 1 ⑴  ⑵ \ ㄴ, ㄷ (나) ㄱ 4 ⑶  ⑷ \ ⑷ ⑸  ⑹  2 5 (가) \ H (나) 6 ⑴ F 3 (가) ⑵  와 Cl>H > \ \ 193 쪽 의 쌍극자 모멘트가 0 H2 이다. 4 (가)는 극성 공유 결합, (나)는 무극성 공유 결합, (다)는 이온 결합의 모형에 해당한다. (가)의 는 부분적인 양 분자에서 전하를, 는 부분적인 음전하를 띠고 있으므로 공유 전자쌍이 HCl H 쪽으로 치우쳐 있다. 따라서 Cl 가 보다 전기 음성도가 크다. Cl 5 (가)의 트가 는 극성 공유 결합을 하므로 결합의 쌍극자 모멘 보다 크다. (나)의 HCl 는 무극성 공유 결합을 하므로 결합 Cl H 0 6 ⑴ 극성 공유 결합을 하는 물질은 서로 다른 원소들이 공유 결합을 형성하는 화합물이므로 (가)만 해당된다. ⑵ 무극성 공유 결합을 하는 물질은 같은 원소로 이루어진 이원 자 분자에 해당하므로 (나)만 해당된다. ⑶ 결합의 극성은 극성 공유 결합 물질인 (가)가 무극성 공유 결 합 물질인 (나)보다 크다. ⑷ (다)에서 은 양이온이고, 는 음이온이므로 의 전자 가 로 이동하였음을 알 수 있다. 따라서 전기 음성도는 Na Na Cl 가 1 ⑴ 플루오린( F 원소이므로 전기 음성도가 가장 크다. 따라서 플루오린의 전기 )은 공유 전자쌍을 잡아당기는 힘이 가장 큰 Cl 보다 크다. Na 음성도를 으로 정하고, 이 값을 기준으로 다른 원소들의 전기 4.0 음성도를 정하였다. ⑵ 같은 주기에서는 원자 번호가 커질수록 원자 반지름이 작아 Cl 196 쪽 지고 유효 핵전하가 증가하므로 전기 음성도가 대체로 커지지만, 1 원자가 전자 2 홀전자 3 공유 전자쌍 4 비공유 전자쌍 같은 족에서는 원자 번호가 커질수록 원자 반지름이 커지므로 전 5 루이스 구조 기 음성도가 대체로 작아진다. ⑶ 결합한 원자의 전기 음성도 차이가 클수록 쌍극자 모멘트가 크게 나타난다. ⑷ 극성 공유 결합으로 이루어진 물질에서 전기 음성도가 큰 원 자는 부분적인 음전하를 띠고, 전기 음성도가 작은 원자는 부분 적인 양전하를 띤다. ⑵ 1 ⑴ 3 해설 참조 4 ② 5 ⑴  ⑵ \ \ ⑶  ⑷  2 ⑴ 양 ⑵ 극성 ⑶ ⑷ 적 ⑶ 6 해설 참조 2 \ \ 1 ⑴ 원자의 루이스 전자점식을 나타낼 때에는 원자가 전자를 원소 기호 주위에 점으로 나타낸다. ⑸ 같은 원소로 이루어진 이원자 분자는 전기 음성도 차이가 없 ⑵ 루이스 구조는 공유 전자쌍을 결합선으로 나타내고, 비공유 으므로 무극성 공유 결합을 하고 있다. 전자쌍은 그대로 나타내거나 생략한다. ⑹ 전기 음성도가 서로 다른 두 원자 사이에서는 공유 전자쌍이 한 원자 쪽으로 치우치므로 결합의 극성이 나타난다. ⑶ 원자의 홀전자는 화학 결합에 참여하여 전자쌍을 형성한다. ⑷ 루이스 구조에서는 공유 전자쌍 개를 결합선 개로 표시한 2 두 원자들이 공유 결합을 형성할 때 전기 음성도 차이가 클 수록 결합의 극성이 커진다. 따라서 결합의 극성이 가장 큰 두 원 소는 전기 음성도 차이가 가장 큰 원소인 와 이다. H F 3 극성 공유 결합은 전기 음성도가 서로 다른 원자 사이의 결 합이고, 무극성 공유 결합은 전기 음성도가 같은 원자 사이의 결 합이다. 따라서 (가)는 서로 다른 원소로 이루어진 ㄴ과 ㄷ에 해 다. 따라서 중 결합은 결합선 개로 표시한다. 1 1 2 2 ⑴ 전기 음성도는 쪽으로 치우친다. 따라서 분적인 음전하를 띤다. X 2 이므로 (가)에서 공유 전자쌍은 Y>X 는 부분적인 양전하를 띠고, Y 는 부 ⑵ (나)에서 와 의 전기 음성도가 다르므로 와 는 극성 공 유 결합을 한다. X Z ⑶ (가)에서 ⑷ (가)의 비공유 전자쌍은 X 와 Y 사이에는 전자쌍 개씩 총 개를 공유한다. 개이고, (나)의 비공유 전자쌍은 2 1 Y X Z 당하고, (나)는 서로 같은 원소로 이루어진 ㄱ에 해당한다. 개이다. 따라서 비공유 전자쌍 수는 (가)가 (나)보다 더 많다. 8 4 84 정답친해 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 84 18. 3. 19. 오후 7:11 3 루이스 전자점식을 루이스 구조로 나타낼 때에는 공유 전자 쌍은 결합선( )으로 나타내고, 비공유 전자쌍은 그대로 나타내 - 거나 생략한다. 분자 루이스 구조 Y Y Y Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y X Y Y Y Y Y (가) Y Y Y Y X Y X Y X Y X Y 또는 Y Y Y Y X Y X Y X Y X Y X X X X Z X Z X Z X Z X X Z X Z X Z X Z X X X X (나) X X X X Z X Z X Z X Z X 또는 X Z X Z X Z X Z X X X X 4 ② H 므로 공유 전자쌍을 는 원자가 전자가 개이고, 는 원자가 전자가 개이 개 형성한다. 따라서 Cl 1 의 루이스 전자점 7 H H H Cl 식은 H Cl 이다. 1 HCl N N O C O H Cl 5 ⑴ 염소와 나트륨이 이온 결합할 때 나트륨 원자에서 염소 원자로 전자가 이동한다. 이때 염소 원자는 전자 개를 얻어 염 화 이온이 되므로 염화 이온의 루이스 전자점식은 염소 원자의 1 루이스 전자점식보다 점이 개 더 많다. CH H H H Na Na+ e- 나트륨 원자 나트륨 이온 전자 Cl 염소 원자 e- 전자 1 -Cl 염화 이온 ⑵ 나트륨 이온과 염화 이온은 모두 옥텟 규칙을 만족하므로 원 Y>Z 자가 전자가 없다. ⑶ 루이스 구조는 공유 결합을 편리하게 나타내기 위한 것이므로 이온 결합을 하는 염화 나트륨은 루이스 구조로 나타낼 수 없다. 197 쪽 1 2 2 (가) 무극성 공 (나) Y>Z X=X Y>X 1 (가) (다) 유 결합 (나) 극성 공유 결합 (다) 이온 결합 3 (나) 4 ⑴  ⑵  ⑶ 1 3 1 D>C>B ⑹  ⑺  ⑷  ⑸  ⑹ 2 B 1 ⑵  ⑶ × × : : D2 C2 4 ⑴ 3 × : A2 D 3 2 ⑷  ⑸ × B2 > C 2 , , , , , : : : : 1 × (가) -11 문제 분석 전하를 띠지 않는다. 부분적인 양 전하를 띤다. 부분적인 음 전하를 띤다. 전기 음성도 차이가 매우 커 이온을 형성한다. X X X Y Z+ Y- (가)무극성 공유 결합 (나) 극성 공유 결합 (다) 이온 결합 (가)는 같은 종류의 원자가 결합하였으므로 전기 음성도가 같다. (나)는 다른 종류의 원자가 결합하였고, 는 부분적인 양전하를 띠고 는 부분적인 음전하를 띠므로 전기 음성도는 X 이다. Y (다)는 전자가 에서 로 완전히 이동하였으므로 전기 음성도는 Y>X 이다. Z Y (가)는 같은 종류의 원자가 결합하여 전기 음성도가 같으 -21 므로 무극성 공유 결합이고, (나)는 다른 종류의 원자가 결합하여 전기 음성도가 다르므로 극성 공유 결합이다. (다)는 양이온과 음 이온의 결합이므로 이온 결합이다. (가)는 무극성 공유 결합이므로 쌍극자 모멘트가 -31 (나)는 극성 공유 결합이므로 쌍극자 모멘트가 보다 크다. 0 이고, 0 ⑴ (가)에서 같은 종류의 원자가 결합하였으므로 전기 음 -41 성도 차이는 없다. ⑵ (나)에서 의 전하는 d+ 로 표시되어 있으므로 는 부분적인 X 양전하를 띤다. X ⑶ 결합한 원자의 전기 음성도 차이가 매우 크면 전기 음성도가 6 ⑴ 질소는 원자가 전자가 개이므로 암모니아( 5 개가 있다. NH3 ⑵ 산소는 원자가 전자가 1 므로 물( )에는 공유 전자쌍 6 개이고, 수소는 원자가 전자가 )에는 공유 전자쌍 개와 비공유 전자쌍 1 3 개이고, 수소는 원자가 전자가 개이 개와 비공유 전자쌍 개가 있다. 1 ⑶ 리튬과 플루오린이 이온 결합할 때 리튬 원자에서 플루오린 2 H2O 2 )과 플루오린화 이온 + 원자로 전자가 개 이동하여 리튬 이온( ( )을 형성한 후 결합하여 플루오린화 리튬( Li )을 생성한다. 1 - ⑷ 칼슘과 산소가 이온 결합할 때 칼슘 원자에서 산소 원자로 전 F LiF 2 자가 개 이동하여 칼슘 이온( NH NH H H H OH H )을 생성한다. OH H H H Ca 2+ 2+ NH 후 결합하여 산화 칼슘( NH H H + Li Li CaO + + F F ⑴ 암모니아( H Ca 물질 + F - - Ca Ca - F 2+ Li Li ) - )과 산화 이온( OH OH H H 2+ Ca 2+ O 2- 2- O O 2- 2- O 2- O 루이스  전자점식 물질 루이스  전자점식 NH3 H NH NH H H H H H NH NH H H ⑶ 플루오린화 리튬( + Li Li F + + + Li Li F F ) - - F LiF - - ⑵ 물( ) H2O OH OH OH OH H H H H ⑷ 산화 칼슘( 2+ 2+ Ca Ca 2+ 2+ Ca Ca ) O O CaO 2- 2- O O )을 형성한 작은 원자에서 전기 음성도가 큰 원자로 전자가 완전히 이동하여 이온 결합을 형성한다. (다)에서는 의 전자가 로 이동하였다. ⑷ (가)는 무극성 공유 결합이고, (나)는 극성 공유 결합이므로 Y Z 결합의 극성은 (가)보다 (나)가 더 크다. ⑸ (나)에서 는 보다 전기 음성도가 크므로 공유 전자쌍이 Y 쪽으로 치우쳐 X 는 부분적인 음전하를 띠고, Y 는 부분적인 양 2- 2- 전하를 띤다. (다)에서 Y 는 X 보다 전기 음성도가 매우 크므로 전 자가 에서 Y 로 완전히 이동하여 Z 는 양이온이고, 는 음이온 이다. 따라서 전기 음성도는 Y Z Z 이다. Y Y>X>Z III . 화학 결합과 분자의 세계 85 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 85 18. 3. 19. 오후 7:11 모범답안모범답안A BA A BA3 D BD D BD3 CA A CA2 CD D CD2 ⑹ 는 결합한 원자의 종류가 같으므로 무극성 공유 결합을 하 Y2 고 있다. -12 문제 분석 루이스 전자점식 A A A A B B B B C C C C 원소 수소( ) 질소( ) 산소( ) H N O 1 1 5 3 6 2 원자가 전자 수 홀전자 수 DA 형성하므로 화학 결합을 할 때 홀전자들이 결합에 참여하여 공유 전자쌍을 BD3 는 개, 는 개, 는 개, 는 개의 공유 AD 전자쌍을 형성한다. 1 A2 B2 3 C2 2 D2 1 ➡ AA BB CC DD A2 B2 -22 자쌍을 형성하므로 화학 결합을 할 때 홀전자들이 결합에 참여하여 공유 전 C2 D2 는 와 결합할 때 개, 와 결합할 때 개, 와 결합할 때 B 개가 결합한다. A 3 C 2 D ➡ 1 A BA A BA3 CA A CA2 DA AD AA 는 모두 -32 주기 비금속 원소이다. 같은 주기에서는 BB CD 원자 번호가 커질수록 전기 음성도가 커지므로 2 D ) ( CD2 3.5 BD D B∼D D ) ( BD3 4.0 D )이다. ( A2 3.0 CC 의 전기 음 B∼D 성도는 >B >C C2 B2 DD D2 -42 ⑴ 이므로 는 원자가 전자가 개이고, 는 원자가 전자가 개 A 와 B 로 이루어진 안정한 화합물( )에서 공유 전자 5 쌍은 A 개, 비공유 전자쌍은 B BA3 1 개이다. 1 DA A ➡ 3 BA A BA3 ⑵, ⑺ 비공유 전자쌍 CA 공유 전자쌍 A CA2 는 원자가 전자가 AD 개이고, 는 원자가 전자가 개이 므로 A 와 BD A 개, 비공유 전자쌍은 D C 로 이루어진 안정한 화합물( BB A2C 1 AA 개로 CD D D C 은 )에서 공유 전자쌍 6 CC DD 는 옥텟 규칙을 만족한다. 또, C 는 전기 음성도가 큰 산소이므로 2 2 CD2 B2 는 부분적인 양전하를 띠고, A2C A2 에서 공유 전자쌍은 쪽 C2 는 부분적인 음전하 C C 으로 치우쳐 BD3 D2 A 를 띠게 된다. C 는 원자가 전자가 개이므로 을 생성한다. 7 A BA A BA3 D BD D D D D D BD3 플루오린 ) ( CA A CA2 CD D CD2 A BA A BA3 ➡ 공유 전자쌍 A DA CA BA AD 는 원자가 전자가 A A CA2 BA3 B 개와 개가 전자쌍 5 AA BB D 1 CD BD 공유 전자쌍 D D B2 A2 DA CA 는 원자가 전자가 BD3 CD2 A CA2 C 에는 단일 결합이 3 D ⑷ B ➡ ⑸ DA 개이고, AD D 개를 공유하여 CC 3 AA C2 개이고, A2 DD BD3 BB D2 F 7 1 CD2 ➡ D CD D BD D D AD 개 있다. 6 개 ➞ 단일 결합 공유 전자쌍 2 BB AA 1 개 ➞ 단일 결합 공유 전자쌍 1 7 CC DD 는 원자가 전자가 B2 개이므로 C2 D2 CC DD ⑹ CD2 , , , A2 C2 B2 는 모두 다른 원소이므로 와 , D2 , 의 결합 D 은 모두 극성 공유 결합이다. A B C A B C D 198 쪽~201 쪽 01 ⑤ 02 ③ 03 극성 공유 결합: (나), (다), 무극성 공유 결합: (가) 04 ② 05 ⑤ 06 ① 07 해설 참조 08 ③ 09 ③ 10 ④ 11 ① 12 ② 13 해설 참조 14 ④ 15 ⑤ 16 ⑤ 17 ③ 18 ③ 19 ⑤ 20 해설 참조 21 ④ 01 전 기 음 성 도 4.0 3.0 2.0 1.0 0 문제 분석 는 전기 음성도가 )이다. 따라서 린( A F A 이고, 도 주기 원소이므로 플루오 족 원소임을 알 수 있다. 2 17 와 4.0 C B C 같은 큰 가 3 B D B D 3 1 2 4 주기 주기 원소이므로 전기 음성도가 보다 원자 번호도 더 크다. ㄱ. 는 전기 음성도가 이고, 주기 원소이므로 플루오린( ) A 이다. 4.0 2 F ㄴ. 같은 주기에서는 원자 번호가 클수록 전기 음성도가 크다. 와 는 주기 원소로, 가 B 보다 전기 음성도가 크므로 원자 D 번호도 가 3 B ㄷ. 같은 족 원소인 D B 보다 크다. D 비공유 전자쌍 BA A BA3 A ➡ 공유 전자쌍 DA CA A CA2 는 원자가 전자가 AD ⑶ D BD D A 와 CD A D 성한다. D AA 1 86 정답친해 개이고, 는 원자가 전자가 개이므로 의 전기 음성도에서 주기가 커질수록 는 전자쌍 개를 공유하는 공유 결합을 하여 화합물을 생 CC 1 BB 7 DD D 전기 음성도가 작아지는 것으로 보아 같은 족에서는 원자 번호가 A∼C 클수록 전기 음성도가 작다는 것을 알 수 있다. BD3 CD2 A2 B2 C2 D2 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 86 18. 3. 19. 오후 7:11 02 문제 분석 전 기 음 성 도 4.0 3.5 1.2 0.9 0 A B C O D F Na Mg D 는 는 비금속 원 족 족 원 1 는 나트륨 2 ) 는 마그네슘( A 전기 음성도가 가장 큰 플루오린( ), 소인 산소( )이다. 이때 C F 원소의 전기 음성도가 O 소보다 작으므로 ( 이다. Na Mg ), B ㄱ. 는 , 는 이므로 와 는 주기 금속 원소이다. A ( ㄴ. Na )와 3 규칙을 만족하기 위해 필요한 전자는 각각 A )의 원자가 전자 수는 각각 Mg D O B ( B C F 는 공유 전자쌍 개, 는 공유 전자쌍 C2  바로알기  ㄷ. 는 금속 원소이고, 2 D2 개, 개이므로 옥텟 개이다. 따라서 7 1 개, 6 개를 형성한다. 2 1 는 비금속 원소이므로 두 원소로 이루어진 화합물은 이온 결합 물질이다. A D ㄷ. 옥텟 규칙을 만족하기 위해 필요한 전자는 가 개, 가 개이므로 공유 전자쌍을 는 개, 는 X 개 형성한다. 3 Y 1 [06~07] X2 3 Y2 1 문제 분석 결합의 이온성이 커질수록 극성이 커지고, % 이상이면 이온 결합을 한다. 100 50 결 합 의 이 온 성 ( ) % 75 50 25 0 HCl HI IBr HBr 1.0 NaCl KCl KBr LiF KF KI LiBr LiI LiCl HF 결합의 이온 성이 커지면 공유성은 줄 어든다. 0 25 50 75 100 결 합 의 공 유 성 ( )% 2.0 3.0 전기 음성도 차이 이므로 무극성 공유 결합, (나) 06 ㄱ. LiF 로 이루어진 물질이다. 50 은 결합의 이온성이 % 이상이므로 이온 결합으 보다 크므로 극성 공유 결합이다.  바로알기  ㄴ. 는 보다 결합의 이온성이 작으므로 극성 03 (가)는 전기 음성도 차이가 와 (다)는 전기 음성도 차이가 0 0 04 (가)는 전기 음성도 차이가 기 음성도 차이가 가장 크므로 는 0 ① ③ X∼Z H-Z 이므로 는 이고, (다)는 전 H X 이다. 따라서 는 이다. 이 작다. HCl HF ㄷ. 는 보다 결합의 공유성이 크다. HBr HCl 07 증가하고, 공유성은 감소한다. 의 전기 음성도 차이는 이고, F Z 의 전기 음성도 차이는 이므로 결합의 극성은 가 H-X 보다 크다. 채점 기준 ④ 는 0 이므로 에서 원자 사이의 전기 음성도 차이는 H-X 이온성과 공유성의 변화를 모두 옳게 서술한 경우 1.9 H-Z 중 전기 음성도가 가장 큰 원소는 F Z 인 Y 이다. Cl 전기 음성도 차이가 커질수록 대체로 결합의 이온성은 H (다)와 같은 X 이다. X-Z ⑤ 는 종류가 같은 원자가 결합하므로 전기 음성도 차이가 1.9 이다. 따라서 결합의 쌍극자 모멘트도 이다. Y2 에서 전기 음성도는 가 0 0 보다 크므로 공 H-Z 쪽으로 치우친다. 따라서 Z 는 부분적인 음전하를 H  바로알기  ② 유 전자쌍은 띠고, 는 부분적인 양전하를 띤다. Z Z H 05 문제 분석 의 원자가 전자 수: 주기 는 ➞ X 족 원소인 질소( )이다. 1s 2s X 2 2p 15 N 3p 5 3s X Y 배점 100 % 50 % 이온성과 공유성의 변화 중 가지만 옳게 서술한 경우 1 08 ㄱ. 결합의 쌍극자 모멘트가 ㄷ. 보다 전기 음성도가 작으므로 0 1 Cl C 두 화합물 모두에서 부분적인 양전하를 띤다. 인 물질은 I2 가지이다. 에서 CCl4 CO2 와 는 와 O  바로알기  ㄴ. 극성 공유 결합을 하는 물질은 , , 의 가지이다. 은 이온 결합 물질이다. HF CO2 CCl4 KBr 3 09 (가)는 무극성 공유 결합, (나)는 극성 공유 결합, (다)는 이 온 결합을 나타낸 것이다. ㄱ. (가)는 종류가 같은 원자가 결합을 형성하여 전기 음성도 차 이가 없으므로 결합의 쌍극자 모멘트가 이다. ㄴ. (가)는 종류가 같은 원자가 공유 결합하여 생성된 무극성 공유 0 결합 물질이고, (나)는 종류가 다른 원자가 결합하여 생성된 극성 의 원자가 전자 수: 주기 는 ➞ Y 7 Y 3 17 족 원소인 염소( )이다. 공유 결합 물질이므로 결합의 극성은 (나) (가)이다. Cl  바로알기  ㄷ. (나)에서 > 는 부분적인 양전하를 띠고, 는 부분 ㄱ. 은 전기 음성도가 서로 다른 두 원자 사이의 공유 결합 적인 음전하를 띠므로 전기 음성도는 H 가 Cl 보다 작다. (다)에서 으로 생성되므로 XY3 에는 극성 공유 결합이 있다. 의 전자가 로 이동하여 이온을 형성한 후 결합하므로 전기 Cl H ㄴ. 는 전기 음성도가 서로 같은 두 원자 사이의 공유 결합으 XY3 Na 음성도는 Cl 이 보다 매우 작다. 따라서 전기 음성도는 로 생성되므로 X2 에는 무극성 공유 결합이 있다. X2 Na 이다. Cl Cl>H>Na III . 화학 결합과 분자의 세계 87 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 87 18. 3. 19. 오후 7:11 모범답안(가)   (나) (다) (라) CH4 H H H H NH3 H2O 한다. BF3 F F F F B B B B H H H H C C C C NH NH NH NH H H H H O O O O F F F F F F F F H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H  바로알기  ㄱ. 에서 는 개와 각각 전자쌍 개씩을 공 C 유하고, 비공유 전자쌍은 없으므로 옥텟 규칙을 만족하지 못 A AC3 3 1 ㄷ. 는 플루오린( )으로 전기 음성도가 가장 큰 원소이므로 C 에서 가 부분적인 음전하를 띠며, F 는 부분적인 양전하를 B 10 문제 분석 구분 분자 모형 전기 음성도 F>B C>H N>H O>H 는 원자가 전자가 개로 옥텟 규칙을 만족하기 위해 필요 ㄱ. 모두 결합의 쌍극자 모멘트가 이 아니므로 극성 공유 결합 개이므로 는 전자쌍 6 개를 공유하여 생성된다. 의 전기 음성도보 B2 개로 옥텟 규칙을 만족하기 위해 필요한 전 는 원자가 전자가 2 BB BB 는 전자쌍 개이므로 7 CC 개를 공유하여 형성된다. 2 CC C 자는 으로 이루어진 물질이다. ㄷ. (다)와 (라)에서 와 0 의 전기 음성도가 다 크므로 H 는 모두 부분적인 양전하를 띤다. N O  바로알기  ㄴ. (가)에서 쌍극자 모멘트가 H 에서 쪽으로 향하 므로 는 부분적인 양전하를 띠고, B 은 부분적인 음전하를 F 1 C2 BB BB B2- , 1 C2- CC CC 와 의 루이스 전자점식을 모두 옥텟 규칙에 만족하게 나타낸 경우 100 % 의 루이스 전자점식 중 가지만 옥텟 규칙에 만족하게 나타낸 배점 50 % BC2 띤다. C 13 B 한 전자는 채점 기준 B2 와 경우 B2 C2 C2 14 구분 분자나  이온 ① ② ③ ④ ⑤ F2 H2S BF3 CCl4 + NH4 1 H H 루이스  F F 전자점식 F F F F F F F F S H S H S H H S S H H H H F B F B F B F F F B F B F F F F F Cl Cl Cl Cl C Cl Cl Cl C Cl C Cl C Cl C Cl Cl Cl Cl Cl H H H NH H H NH NH H H NH NH H H H H H Cl Cl F F F Cl Cl Cl + + + + H + H H 1 2 3 4 4 공유  전자쌍 수 비공유 전자쌍 수 6 2 9 0 12 15 문제 분석 분자식 루이스 전자점식 루이스 구조 N CH (가)  N CH CH (나)  CH O C O O C O N O C O CO2 HCN N CH N CH N CH CH O C O O C O O C O N N CH CH O C O O C O N CH O C O N CH N CH N CH O C O O C O O C O OC OC O O H C N H C N OC O H C N OC O OC O OC O H C N H C N H C N CH C H CH C H (다)  C H C2H2 C H CH C H CH C H C H CH CH C H C H CH C H CH C H CH C H CH H C C H H C C H H C C H H C C H H C C H H C C H F 3 : 1 : N 5 H 1 띤다. B 11 문제 분석 루이스 전자점식 H 결합의 종류 공유 전자쌍 수 비공유 전자쌍 수 원자가 전자 수 구분 (가)   (나) (다) H C H H CH4 H H C H C H H H H 극성 공유 결합 H NH3 H2O H N H H N H N H H H H 극성 공유 결합 H H O H H H O H 극성 공유 결합 O H 4 : 0 : 4 1 C H 2 : 2 : 6 1 O H ㄱ. (가) (다)의 공유 전자쌍은 각각 개, 개, 개이다. 따라서 공유 전자쌍 수가 가장 많은 분자는 (가)이다. ∼  바로알기  ㄴ. (가) 3 (다) 모두 전기 음성도가 서로 다른 원자로 2 4 이루어진 화합물이므로 극성 공유 결합을 하고 있다. ∼ ㄷ. (나)와 (다)에서 와 의 원자가 전자는 각각 개, 개이다. 따라서 옥텟 규칙을 만족하기 위해 필요한 전자는 각각 6 3 와 공유 결합을 이룬다. 이므로 그 수만큼 5 N O 개, 개 2 12 H 문제 분석 루이스 전자점식 원소 원자가 전자 수 A A A B B B C C C 붕소( ) H C H C B H C HC HC 산소( HC 플루오린( ) H C N O H C N H C N F ) 3 6 7 ㄴ. 는 원자가 전자가 개로 옥텟 규칙을 만족하기 위해서는 전 ㄱ. (가)와 (나)에서 공유 전자쌍은 모두 개이다. 자 B 개가 필요하므로 개를 공유하여 생성된다. 이 ㄴ. (가)와 (다)에는 모두 중 결합이 존재한다. 4 는 같은 종류의 원자가 결합하여 생성되므로 무극성 공유 2 ㄷ. (다)에서 와 는 같은 종류의 원자이므로 두 사이의 중 3 는 전자쌍 6 B2 때 2 B2 결합을 한다. 결합은 무극성 공유 결합이다. C C C 3 88 정답친해 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 88 18. 3. 19. 오후 7:11 모범답안Z Z ZX Z 문제 분석 Z Z Z Z ZX Z Z Z ZX ZY Z Z Z Z ZY H Z Z ZY Z H Z H H Z Z Z X H H X H Z Z Z H X H X X Y X Y Z Y Z Z 붕소( ) 플루오린( ) 16 (가) 원소 원자가 전자 수 (나) 탄소( ) C 4 루이스 전자점식 Z Z ZX Z Z X ZY Z XZ4 Z ZX Z YZ3 Z Z ZY Z HZ X Z Z ZX Z Y H Z H X H Z H Z Z Z Z Z ZX Z Z ZY Z X H Z Y XH2Z2 Z Z Y H X Z H F 7 비공유 전자쌍 수 H X H Z 12 9 3 6 Z ZY Z H Z Z B 3 공유 전자쌍 수 Z Z H X H 4 Z 3 1 4 1 이다. 4 ㄱ. (가) (다)는 모두 종류가 다른 원자 사이의 공유 결합이므로 극성 공유 결합 물질이다. ∼ ㄴ. 플루오린( )의 전기 음성도가 가장 크므로 (가) (다)를 구성 하는 중심 원자는 모두 부분적인 양전하를 나타낸다. ∼ F  바로알기  ㄷ. 공유 전자쌍 수는 (가)가 , (나)가 , (다)가 이 고, 비공유 전자쌍 수는 (가)가 , (다)가 4 이다. 따 3 라서 공유 전자쌍 수와 비공유 전자쌍 수를 합한 값이 (가)는 9 , (다)는 10 이다. , (나)는 , (나)가 3 12 3+9=12 [19~20] 4+12=16 3+10=13 문제 분석 원자 전자 배치 A B C D 2 1s 2 1s 2 1s 2 1s 2 2s 2 2s 2 2s 2 2s 2p 6 2p 6 2p 4 2p 6 1 3s 2 3s 2 3s 3 3p 5 3p 원소 산소( ) 나트륨( O ) 인( ) Na 염소( P ) Cl 원자가 전자 수 6 1 5 7 X Y Z ㄱ. 전기 음성도는 ( ) ( ) ( ) 순이다. 따라서 에서 >Y F 는 부분적인 양전하를 띤다. >X C Z B >H 19 ㄱ. A2 공유 결합 물질이다. 는 종류가 같은 원자로 이루어져 있으므로 무극성 ㄴ. (나)의 화합물에서 H 는 공유 전자쌍 개, 비공유 전자쌍 개 ㄴ. 는 비금속 원소, 는 금속 원소이므로 는 음이온, 는 를 형성한다. 따라서 비공유 전자쌍이 가장 많은 화합물은 Z 와 B 양이온이 되어 정전기적 인력에 의해 이온 결합을 형성한다. A A B HZ 3 Z 가장 많이 결합한 화합물이므로 ㄷ. 와 는 공유 전자쌍 수가 XZ4 로 같다. XZ4 XH2Z2 17 문제 분석 원자가 전자 개 원자가 전자 개 원자가 전자 BA A 4 C A C 7 개 6 ㄷ. 와 로 이루어져 옥텟 규칙을 만족하는 화합물은 C 이다. D 에서 전기 음성도는 이므로 중심 원자인 CD3 는 부 분적인 양전하를 띤다. CD3 D>C C 는 전자 20 B 얻어 음이온( B D 을 생성한다. 개를 잃고 양이온( )이 되고, 는 전자 개를 + )이 되어 정전기적 인력에 의해 이온 결합 물질 1 - + D 1 - D B - + B D 는 족 원소, 족 원소이다. C 주기 원소이므로, 원자 번호는 17 는 BA 14 족 원소, A A C 는 B C 이다. A ㄱ. 모두 16 주기 원소이므로 두 화합물에서 모두 C>A>B 과 같은 채점 기준 하게 나타낸 경우 B D ㄴ. 는 2 A∼C 전자 배치를 이룬다. 2  바로알기  ㄷ. 공유 전자쌍 수는 가 , 가 이고, 공유 전자쌍 수와 결합선의 수는 같다. BA2 4 AC2 2 와 로 이루어진 화합물의 루이스 전자점식을 옥텟 규칙에 만족 Ne 게 나타내지 못한 경우 B D 와 로 이루어진 화합물의 루이스 전자점식을 옥텟 규칙에 만족하 배점 100 % 0 % 18 문제 분석 d- d+ F B d- F (가) d- d- F F 비공유 전자쌍이 없다. F d- d+ C F 3 F d- d- F (나) 은 모두 비공유 전자쌍이 개이다. d- F F N d- d+ F 비공유 전자쌍이 d- 개이다. (다) 1 F B 120 F F 109.5 F FC F F F F NN F 약 107 21 ㄴ. 염소( 텟 규칙을 만족한다. Cl 1 - Cl )는 전자 개를 얻어 음이온( )이 되면서 옥 ㄷ. 이 화합물은 과 + - 이 : 의 개수비로 결합하여 생 성된 물질이므로 화학식이 AH4  바로알기  ㄱ. 은 + Cl 이다. 1 1 AH4Cl 주는 배위 공유 결합을 하여 형성된다. 따라서 AH4 AH3 의 비공유 전자쌍을 에게 내어 + H 에서 는 공 유 전자쌍 개와 비공유 전자쌍 AH3 개를 가지므로 원자가 전자가 A 개인 족 원소이다. 3 1 5 15 III . 화학 결합과 분자의 세계 89 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 89 18. 3. 19. 오후 7:11 모범답안02 분자의 구조와 성질 204 쪽 1 전자쌍 반발 이론 2 비공유 3 공유 4 직선형 5 평면 삼각형 6 정사면체 7 삼각뿔형 8 굽은 형 9 ⑵ ⑶  2 ⑴ (가) 1 1 ⑴ (다) ⑵ (가) 정사면체 (나) 삼각뿔형 (다) 굽은 형 3 ⑴ ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅅ ⑵ ㅂ ⑶ ㄱ ⑷ ㅇ ⑸ ㅁ 4 ⑴  ⑵ ⑶  (나) > > \ \ \ 1 ⑴, ⑵ 중심 원자의 공유 전자쌍 수가 같거나 중심 원자에 결합된 원자 수가 같아도 비공유 전자쌍이나 다중 결합의 존재 유무에 따라 분자의 구조가 달라진다. 예를 들어 메테인( )과 이산화 탄소( CH4 )의 경우 중심 원자의 공유 전자쌍이 모두 개 이지만, 메테인은 정사면체, 이산화 탄소는 직선형이다. CO2 4 ⑶ 비공유 전자쌍들 사이의 반발력은 비공유 전자쌍과 공유 전 자쌍 사이의 반발력보다 크고, 비공유 전자쌍과 공유 전자쌍 사 이의 반발력은 공유 전자쌍들 사이의 반발력보다 크다. 2 소( )이다. X∼Z ), 산소( N 는 원자가 전자가 각각 개, 개, 개인 탄소( ), 질 4 5 6 C (가)는 공유 전자쌍 O 개로 이루어진 분자이므로 정사면체 구조이 며, 결합각이 이다. 4 109.5° (나)는 공유 전자쌍 므로 삼각뿔형 구조이며, 결합각이 이다. 1 3 107° (다)는 공유 전자쌍 개와 비공유 전자쌍 개와 비공유 전자쌍 므로 굽은 형 구조이며, 결합각이 2 이다. 2 개로 이루어진 분자이 개로 이루어진 분자이 104.5° 3 ⑴ 이원자 분자는 직선형이므로 한 중심 원자의 전자쌍이 개인 와 에 해당한다. 또 HF 도 직선형이고, 다중 결합 N2 은 전자쌍 개로 취급하므로 2 BeCl2 도 직선형에 해당한다. ⑵ 굽은 형은 중심 원자의 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍이 모두 CO2 1 개씩인 구조이므로 에 해당한다. ⑵ (나)의 중심 원자에는 공유 전자쌍 개만 있으므로 (나)는 평 면 삼각형이다. (라)의 중심 원자에는 공유 전자쌍 개와 비공유 3 전자쌍 개가 있으므로 (라)는 삼각뿔형이다. 3 ⑶ (다)는 공유 전자쌍 1 개와 비공유 전자쌍 자쌍 4 개로 이루어진 분자이고, (라)는 공유 전 개로 이루어진 분자이다. 따라서 중 심 원자의 전체 전자쌍 수는 같다. 1 3 1 무극성 2 같은 3 대칭 4 극성 5 다른 6 비대칭 7 극성 8 무극성 9 극성 10 무극성 11 극성 12 무극성 208 쪽 13 높 1 ⑴ \ ⑶  ⑷ \ ⑵  ⑶  2 ⑴ (가), (나) ⑵ (다) 3 ⑴ ⑵  4 ⑴ (가), (나) ⑵ (다), (라) \ 1 ⑴ 분자 내에 극성 공유 결합이 있더라도 대칭 구조인 경우 쌍극자 모멘트의 합이 이 되어 무극성 분자이다. ⑵ 종류가 같은 원자끼리 무극성 공유 결합을 하여 생성된 이원 0 자 분자는 무극성 분자이다. ⑶ 비대칭 구조의 다원자 분자는 쌍극자 모멘트의 합이 이 아 니므로 극성 분자이다. 0 2 (가)의 체 구조이며, (다)의 BF3 는 평면 삼각형 구조이고, (나)의 은 정사면 는 삼각뿔형 구조이다. CH4 ⑴ 쌍극자 모멘트의 합이 NH3 인 분자는 대칭 구조인 무극성 분자 로 평면 삼각형 구조인 (가)와 정사면체 구조인 (나)이다. 0 ⑵ 극성 분자는 비대칭 구조인 분자로 삼각뿔형 구조인 (다)이다. 3 ⑴ 분자량이 비슷한 경우 극성 물질은 무극성 물질보다 녹는 점과 끓는점이 높게 나타난다. 분자량이 다른 경우에는 무극성 물 질이 극성 물질보다 녹는점과 끓는점이 높게 나타날 수도 있다. ⑵ 극성 물질인 에탄올은 극성 물질인 물과 잘 섞인다. ⑶ 물 분자는 극성 분자로 부분적인 전하를 띠므로 물줄기에 대 전체를 가까이하면 물줄기가 대전체 쪽으로 끌려온다. H2O ⑶ 삼각뿔형은 중심 원자의 공유 전자쌍이 2 이 3 NF3 ⑷ 정사면체는 중심 원자의 공유 전자쌍이 개인 구조이므로 에 해당한다. 1 에 해당한다. 4 CH4 ⑸ 평면 삼각형은 중심 원자의 공유 전자쌍이 에 해당한다. BCl3 4 ⑴ (가)에서 중심 원자인 유 전자쌍이 개이다. Be 2 개, 비공유 전자쌍 ⑷ 수소는 무극성 분자이므로 전기장 속에 있을 때에도 일정한 개인 구조이므로 방향으로 배열되지 않는다. 개인 구조이므로 CO2 와 (라)의 BeCl2 은 비대칭 구조이므로 극성 분자이다. 3 ⑴ 무극성 용매에 잘 용해되는 분자는 무극성 분자로 (가)와 (나) HCN H2O 와 (나)의 은 대칭 구조이므로 무극성 분자, 4 (가)의 (다)의 이다. 은 원자가 전자가 개이므로 공 ⑵ 전기장 속에서 일정한 방향으로 배열되는 분자는 극성 분자 2 로 (다)와 (라)이다. 90 정답친해 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 90 18. 3. 19. 오후 7:11 1 2 1 해설 참조 2 (가) 직선형 (나) 직선형 (다) 평면 삼각형 (라) 굽은 형 (마) 삼각뿔형 (바) 정사면체 3 (가) (나) (다) (바) (마) (라) 4 ⑴  ⑵ = ⑶  > > ⑷  ⑸  ⑹ 1 X ⑶  ⑷ : 극성, > > ⑺ : 무극성 2 × × \ × 3 ⑴ ⑵ Y ⑸  ⑹  X>Y \ \ -11 문제 분석 구분 분자식 루이스 구조 (가) (나) (다) (라) (마) (바) H C N H C N H C N H C N H C N H C N H C N H C N H C N H C N H C N H C N HCN BeF2 BF3 Be F F Be F F Be F F Be F Be F F Be F F Be F F Be F F Be F F Be F F Be F F Be F F F F B F F B F F B F F B F F B F F B F F B F F B F F B F F B F F B F F B F F F F F F F F F F F F F H H O O H O H O H O H O H O H O O H O H O H H O H H H H H H H H H H H H H2O H N H H N H H N H H N H H N H H N H H N H H N H H N H H N H H N H H N H H H H H H H H H H H H H NH3 H H H H H H H H H H H H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H H H H H H H H H H H H CH4 180 분자 모형 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 C C C C H C C C C C C C C 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 Be F Be F Be F F Be Be F F Be F Be Be F Be Be F F Be F F Be N N N N N N N N N N N 180 N F H H H H H H H H H H H F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F B B B B B B B B B B B B F F F F 120 F F 120 F 120 F F 120 F F 120 120 F F F F F F F F F F F F 120 120 120 120 120 120 F H O O O O O O O O O O O O H H H H H H H H H H H 104.5 104.5 H H 104.5 104.5 H H 104.5 104.5 H H 104.5 104.5 104.5 104.5 104.5 H H 104.5 H H H H H N N N N N N N N N N N H N H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H 107 H 107 H 107 107 H H 107 107 H H 107 107 107 107 H H 107 H H H 107 H H H H H H H H H H H H H 109.5 C C C C C C C C C C C C H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H 109.5 109.5 109.5 109.5 109.5 109.5 109.5 109.5 109.5 109.5 109.5 H H H H H H H H H H H H 209 쪽 비공유 전자쌍 개가 있으므로 삼각뿔형 구조이다. (바)는 중심 원자에 공유 전자쌍만 개 있으므로 정사면체 구조이다. 1 4 -31 (라)의 결합각은 (가)와 (나)의 결합각은 , (다)의 결합각은 , , (마)의 결합각은 180° , (바)의 결합각은 120° 이다. 104.5° 107° ⑴ (가)와 (바)의 공유 전자쌍은 109.5° -41 ⑵ (다)는 평면 삼각형 구조이고, (마)는 삼각뿔형 구조이다. 4 ⑶ 중심 원자에 비공유 전자쌍은 (라)에 개로 같다. 개, (마)에 개가 있고, (가), (나), (다), (바)에는 없다. 따라서 중심 원자에 비공유 전자 2 1 쌍이 가장 많은 분자는 (라)이다. 가지이다. ⑷ 다중 결합이 있는 분자는 (가)로 ⑸ 직선형인 분자는 (가)와 (나)로 ⑹ 평면 구조인 분자는 (가), (나), (다), (라)로 ⑺ (가), (라), (마), (바)의 중심 원자만 옥텟 규칙을 만족하고, 가지이다. 1 가지이다. 2 4 (나)와 (다)의 중심 원자는 옥텟 규칙을 만족하지 않는다. -12 문제 분석 대전체 쪽으로 끌려 온다. ➞ 는 극성 분자이다. X 대전체 쪽으로 끌려 오지 않는다. ➞ 는 무극성 분자이다. Y 액체 X 액체 Y 액체 줄기가 대전체 쪽으로 끌려오는 는 극성 분자이고, 대전 체 쪽으로 끌려오지 않는 X 는 무극성 분자이다. Y -22 높으므로 극성 물질인 액체 의 끓는점보다 높다. X 분자량이 비슷한 경우 분자의 극성이 클수록 끓는점이 의 끓는점이 무극성 물질인 액체 는 극성 분자이므로 쌍극자 모멘트의 합이 이 아 Y 0 -32 ⑴ 니다. X ⑵ ⑶ 성 용매에 잘 용해된다. Y -헥세인은 무극성 물질이므로 -헥세인으로 실험하면 액 체 n 와 같은 결과가 나타난다. n 구분 (가) (나) (다) (라) (마) (바) 는 무극성 분자이므로 극성 용매에 잘 용해되지 않고 무극 공유 전자쌍(개) 비공유 전자쌍(개) 2 0 3 0 2 2 3 1 4 0 4 0 3 (가)에 있는 -21 자의 구조를 결정한다. 따라서 (가)는 직선형 구조이다. (나)는 중 개의 전자쌍으로 취급하여 분 중 결합은 1 ⑷ 액체 Y 의 가는 줄기에 ( )전하를 띠는 대전체를 가까이 대면 의 부분적인 음전하를 띠는 부분이 대전체 쪽으로 끌려온다. + X 심 원자에 공유 전자쌍만 개 있으므로 직선형 구조이고, (다)는 ⑸ 기체 상태일 때 전기장 속에서 일정한 방향으로 배열되는 분 X 중심 원자에 공유 전자쌍만 2 개 있으므로 평면 삼각형 구조이다. 자는 극성 분자인 이다. (라)는 중심 원자에 공유 전자쌍 3 으므로 굽은 형 구조이고, (마)는 중심 원자에 공유 전자쌍 개와 비공유 전자쌍 개가 있 2 개와 2 ⑹ 액체 는 극성 물질이고 액체 X 는 무극성 물질이므로 잘 섞 이지 않는다. X Y 3 III . 화학 결합과 분자의 세계 91 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 91 18. 3. 19. 오후 7:11 모범답안210 쪽~213 쪽 04 - 정사면체, 01 ④ 02 ④ 03 해설 참조 04 ② 05 ② 06 ③ 07 - 굽은 형 08 ③ 09 ⑤ 10 ② 11 ① 12 ③ 13 ② 14 해설 참조 15 ③ 16 ㄴ 17 ② 18 ④ 19 ② 20 ⑤ 21 해설 참조 - 삼각뿔형, DE2 BE4 CE3 01 ① 전자쌍 반발 이론은 중심 원자의 전자쌍 수에 따라 분자 의 구조를 예측할 수 있다는 이론이다. ② 중심 원자에 비공유 전자쌍이 많을수록 전자쌍 사이의 반발 력이 커지므로 결합각이 작아진다. 중 결합이나 중 결합과 같은 다중 결합은 개의 전자쌍으 로 취급하여 분자의 구조를 결정한다. 3 2 1 는 중심 원자에 공유 전자쌍만 개 있으므로 평면 삼각 ③ ⑤ BCl3 형 구조이다. 3  바로알기  ④ 비공유 전자쌍은 공유 전자쌍에 비해 더 넓은 공 간을 차지한다. 따라서 공유 전자쌍 사이의 반발력은 비공유 전 자쌍 사이의 반발력보다 작다. [02~03] 문제 분석 H H H 문제 분석 H H H H H H H H H (가) HC HC HC HC HC HC O O O HC HC HC O O O O O O 구분 루이스 구조 H H H H H H H H H H H H (나) H H H HC HC HC H H H HC HC HC H H H HC HC HC H H H H H H H H H H H H C C C H H H H H H C C C H H H H H H C C C H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H (다) HN HN HN HN HN HN H H H HN HN HN H H H H H H H H H H H H H H H HN HN HN HN HN HN H H H HN HN HN H H H H H H H H H H H H H H H 분자 모형 H H H H H H H H H H H H H H H H H H 루이스 전자점식 HC HC HC HC HC HC O O O HC HC HC O O O O O O 116 116 116 109.5 109.5 109.5 H H H 116 116 116 109.5 109.5 109.5 H H H C C C H H H C C C 116 116 116 122 122 122 109.5 109.5 109.5 C C C H H H H H H C C C 122 122 122 O O O C C C H H H H H H C C C 122 122 122 O O O H H H 정사면체 평면 삼각형 O O O H H H H H H 약 HC HC HC H H H HC HC HC HC HC HC 109.5° 120° H H H O O O HC HC HC HC HC HC H H H O O O ㄴ. 비공유 전자쌍은 (가)에서 산소에 HC HC HC H H H O O O 존재하고, (나)에는 존재하지 않는다. 2 H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H 분자 구조 H H H H H H 결합각 H H H N N N N N N H H H H H H H H H H H H H H H H H H N N N H H H 107 107 107 H H H H H H 107 107 107 삼각뿔형 H H H 107 107 107 HN H HN H HN H HN H HN HN H H 107° H H H H HN HN H HN H 개, (다)에서 질소에 H H H H H H 개 1  바로알기  ㄱ. (가)는 평면 삼각형 구조로 평면 구조이지만, (나) 와 (다)는 각각 정사면체 구조와 삼각뿔형 구조로 입체 구조이다. ㄷ. (가)의 결합각은 약 이고, (나)의 결합각은 이며, (다)의 결합각은 120° 이다. 따라서 (가)의 결합각이 가장 크고, (다)의 결합각이 가장 작다. 109.5° 107° H H X H X X H H H H H Y H Y Y H H H H H Z H Z Z 05 문제 분석 H (가) H (가) H (가) (가) 정사면체 ➞ 109.5° H (나) H H (나) (나) (나) 삼각뿔형 ➞ 107° H (다) H H (다) (다) (다) 굽은 형 ➞ 104.5° 02 ㄴ. (가) 정사면체의 결합각은 합각은 , (다) 굽은 형의 결합각은 109.5° , (나) 삼각뿔형의 결 이므로 결합각의 화합물 공유 전자쌍 수 비공유 전자쌍 수 화합물 분자 구조 결합각 A 3 0 B 4 0 D 2 2 평면 삼각형 BF3 정사면체 CF4 삼각뿔형 NF3 굽은 형 OF2 약 약 120° 109.5° 107° 104.5° 107° 크기는 (가) > 주기 원소이고 원자가 전자가 ㄷ. 모두 (다)이다. (나) 104.5° 는 > ① 는 평면 삼각형 구조이므로 결합각이 이고, 는 정사 개, 는 개, 면체 구조이므로 결합각이 A 이며, 120° 는 삼각뿔형 구조이므 B 는 개이므로 원자 번호는 2 X 이다. 4 Y 5 Z  바로알기  ㄱ. (나)는 삼각뿔형 구조이므로 입체 구조이고, (다) Z>Y>X 6 는 굽은 형 구조이므로 평면 구조이다. 로 결합각이 약 이다. 또, 는 굽은 형 구조이므로 결합각이 C 약 이다. 따라서 결합각의 크기는 107° 이다. ③ 평면 구조인 분자는 평면 삼각형 구조인 A>B>C>D 와 굽은 형 구조인 109.5° D 104.5° 이다. 03 지하므로 비공유 전자쌍에 의한 반발력은 공유 전자쌍에 의한 반발력보다 비공유 전자쌍은 공유 전자쌍에 비해 더 넓은 공간을 차 ④ D 의 중심 원자에는 공유 전자쌍만 개 있고, 중심 원자에 결 합하고 있는 원자가 플루오린으로 모두 같다. 따라서 B 에서 중 4 크다. 따라서 비공유 전자쌍 수가 많을수록 결합각이 작아진다. 심 원자에 있는 전자쌍 사이의 반발력은 모두 같다. B 채점 기준 비공유 전자쌍에 의한 반발력과 공유 전자쌍에 의한 반발력을 비교하 여 옳게 서술한 경우 비공유 전자쌍이 많을수록 결합각이 작아진다고만 서술한 경우 배점 100 % 60 % ⑤ 결합하고 있는 플루오린 원자 수는 이므로 플 루오린 원자가 가장 적은 분자는 이다. B>A=C>D  바로알기  ② A 므로 분자 구조가 서로 다르다. C 는 평면 삼각형 구조이고, D 는 삼각뿔형 구조이 C 3 1 A 92 정답친해 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 92 18. 3. 19. 오후 7:11 모범답안06  바로알기  ③ 합만 개 있다. 의 루이스 구조는 로, 중 결 09 문제 분석 CO2 중 결합은 O=C=O 개의 전자쌍으로 취급하여 분자의 2 구조를 결정하므로 2 2 의 구조는 직선형이다. 1 CO2 [07~08] 문제 분석 원소의 루이스 전자점식 원자가 전자 수 원소 A A A A A B B B B B C C C C C D D D D D E E E E E 수소 1 ( ) H 탄소 4 ) ( C 질소 5 ) ( N 산소 6 ) ( O 플루오린 7 ) ( F 07 • B 므로 원자 자를 생성한다. 1 B ➡ 분자식: 의 원자가 전자는 개이고, 의 원자가 전자는 개이 개와 E 개가 전자쌍을 총 원자 4 4 4 E 개 공유하여 분 7 • BE4 의 원자가 전자는 개이고, 의 원자가 전자는 개이므로 C 원자 개와 원자 개가 전자쌍을 총 5 E E 성한다. 이때 중심 원자인 3 에는 비공유 전자쌍이 3 C 개 공유하여 분자를 생 7 개 있다. 1 ➡ 분자식: C • CE3 의 원자가 전자는 개이고, 의 원자가 전자는 개이므로 구분 루이스 전자점식 중심 원자의 전자쌍 공유 비공유 분자 구조 결합각 원자가 전자 수 (가) (나) BA BA A A C C A C A C 4 BA BA 직선형 0 A A 180° : : A 6 B 4 2 A C A C 굽은 형 2 C C 약 104.5° : : A 6 C 7 ㄱ. 원자가 전자 수는 가 개, 가 개, 가 개이므로 이다. A 6 개 있다. B C 4 중 결합은 7 개의 전자쌍으 C>A>B ㄴ. (가)에는 중 결합만 로 취급하여 분자의 구조를 결정하므로 (가)는 직선형 구조이다. 2 1 2 2 (나)는 중심 원자에 공유 전자쌍 개와 비공유 전자쌍 개가 있 으므로 굽은 형 구조이다. 따라서 (가)의 결합각은 2 (나)의 결합각은 약 이므로 결합각의 크기는 (가) 이고, 2 180° (나)이다. > 는 원자가 전자가 개이므로 ㄷ. 개이고, 104.5° 는 원자가 전자가 C 개가 전자쌍을 총 4 4 7 B 생성한다. 이때 분자의 중심 원자에는 공유 전자쌍만 B 원자 원자 개와 개 공유하여 C 1 4 를 BC4 개 있고, 모두 같은 종류의 원자가 결합되어 있으므로 분자의 구조는 정사 4 D 원자 개와 E 개가 전자쌍을 총 D 생성한다. 이때 중심 원자인 E 에는 비공유 전자쌍이 1 개 공유하여 분자를 7 개 있다. 2 면체이다. 원자 6 2 ➡ 분자식: D 각각의 분자를 루이스 구조로 나타내면 분자의 구조를 쉽게 알 DE2 10 문제 분석 구분 HCN CO2 NF3 C2H2 + NH4 루이스 구조 N N N N N C C C C C H H H H H O O O O O C C C C C O O O O O F N F F N F F N F F N F F N F F F F F F H C H C H C H C H C H H H H H HN HN HN HN HN H H H H H H H H H H HC HC HC HC HC 분자 구조 직선형 직선형 삼각뿔형 직선형 정사면체 1 2 분자 구조 정사면체 삼각뿔형 굽은 형 수 있다. 중심 원소 분자식 B C D E E E 루이스 구조 E E E EB EB EB E E E EC EC EC E E E ED ED ED E E E E E E 08 ㄱ. 이므로 의 원자가 전자는 개이고, 의 원자가 전자는 개 6 BD2 개 있다. ( B )를 생성한다. 따라서 D 2 D=B=D ㄷ. 의 원자가 전자는 A 원자 개와 원자 BD2 개이고, 중 결합이 에는 2 개이므로 의 원자가 전자는 2 2 B 개 공유하여 개가 전자쌍을 총 4 1 BA4 개 있으므 의 중심 원자에는 공유 전자쌍만 4 를 B A 생성한다. 이때 4 1 의 구조는 정사면체이며 결합각은 BA4 로 이다. 4 의 중심 원자에는 공유 전자쌍이 109.5°  바로알기  ㄴ. BA4 비공유 전자쌍이 CE3 개 있으므로 옥텟 규칙을 만족한다. 3 BE4 CE3 DE2 1 B 원자는 개의 D 원자와 각각 4 중 결합을 하여 ㄷ. 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족하는 화합물은 , , , , CO2 이고, 중심 원자에 비공유 전자쌍이 있는 화 HCN + NF3 합물은 C2H2 NH4 이다. 따라서 (나)와 (다)에 모두 해당하는 화합물은 NF3  바로알기  ㄱ. (가)에 해당하는 직선형 구조인 화합물은 , , 으로 가지이다. HCN 개 있고, CO2 ㄴ. (다)에 해당하는 중심 원자에 비공유 전자쌍이 있는 화합물은 C2H2 3 이다. NF3 이다. NF3 III . 화학 결합과 분자의 세계 93 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 93 18. 3. 19. 오후 7:11 11 문제 분석 H2O, CH2O, BCl3 아니요 BCl3 , 예 H2O CH2O 중심 원자에 비공유 전자쌍이 있는가? 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족하는가? 아니요 예 (가) HO HO HO O O Cl O B Cl Cl B Cl Cl B Cl H H H H H HC HC H HC Cl Cl Cl ㄴ. (가)의 구조는 직선형으로 대칭 구조이고, (나)의 구조는 굽은 형으로 비대칭 구조이므로 (가)의 쌍극자 모멘트의 합은 이고, (나)의 쌍극자 모멘트의 합은 이 아니다. 따라서 쌍극자 모멘트 0 의 합은 (나)가 (가)보다 크다. 0  바로알기  ㄱ. (가)는 종류가 다른 원소인 와 가 결합하여 생 성된 분자이다. 따라서 (가)에는 무극성 공유 결합은 없고, 극성 A B 공유 결합만 있다. ㄷ. 쌍극자 모멘트를 나타내는 화살표는 전기 음성도가 작아 부 하를 띠는 원자 쪽으로 향한다. 따라서 (가)에서 전기 음성도는 가 보다 크고, (나)에서는 가 B 보다 크다. 그러므로 전기 음 성도의 크기는 A C 이다. B C>B>A (나) (다) 분적인 양전하를 띠는 원자에서 전기 음성도가 커 부분적인 음전 은 중심 원자에 공유 전자쌍 개와 비공유 전자쌍 개가 있 H2O 으므로 옥텟 규칙을 만족하고, 중심 원자에 비공유 전자쌍이 있 2 는 화합물이다. 따라서 (가)는 2 이다. 14 다원자 분자에서 극성 분자는 분자 구조가 비대칭이어서 쌍극자 모멘트의 합이 이 되지 않는 분자이고, 무극성 분자는 분자 구조가 대칭을 이루어 쌍극자 모멘트의 합이 0 이 되는 분자 는 중심 원자에 공유 전자쌍만 H2O 개 있으므로 옥텟 규칙을 이다. CH2O 만족하고, 중심 원자에 비공유 전자쌍이 없는 화합물이다. 따라 4 서 (나)는 이다. 는 중심 원자에 공유 전자쌍 CH2O 개만 있어 옥텟 규칙을 만족 BCl3 하지 못하는 화합물이다. 따라서 (다)는 이다. 3 ㄱ. (가)는 굽은 형 구조, (나)는 평면 삼각형 구조, (다)는 평면 삼 BCl3 이다. 극성 분자는 (다), (라)이고, 무극성 분자는 (가), (나)이다. (다)는 삼각뿔형 구조이고, (라)는 굽은 형 구조로 비대칭 구조이므로 쌍극자 모멘 트의 합이 이 아닌 극성 분자이다. (가)는 평면 삼각형 구조이고, (나)는 정 사면체 구조로 대칭 구조이므로 쌍극자 모멘트의 합이 인 무극성 분자 0 0 0 극성 분자와 무극성 분자를 구분하고, 그 까닭을 분자 구조와 쌍극자 모멘트를 이용하여 옳게 서술한 경우 개, (다)에 개가 있으므 극성 분자와 무극성 분자만 옳게 구분한 경우 배점 100 % 40 % 채점 기준 15 (가) , ￣ 180° 180 결 합 각 120 115 110 105 각형 구조이므로 모두 평면 구조이다.  바로알기  ㄴ. (가)의 결합각은 이고, (나)의 결합각은 약 이다. 따라서 결합각은 (가)가 (나)보다 작다. 104.5° 개, (나)에 120° ㄷ. 공유 전자쌍은 (가)에 로 공유 전자쌍 수는 (나) (가)이다. 4 3 (다) 2 > > 12 ㄱ. 무극성 분자는 대칭 구조로 쌍극자 모멘트의 합이 고, 극성 분자는 비대칭 구조로 쌍극자 모멘트의 합이 이 아 0 이 ㄴ. 와 는 종류가 같은 원자끼리 무극성 공유 결합을 하여 생성된 무극성 분자이다. N2 H2  바로알기  ㄷ. 은 극성 공유 결합으로 이루어져 있고 분자 의 구조가 비대칭이므로 극성 분자이고, H2O 는 극성 공유 결합 으로 이루어져 있지만 분자의 구조가 대칭이므로 무극성 분자 BCl3 니다. 이다. 13 문제 분석 B A B (가) 직선형 ➞ 대칭 구조 ➞ 무극성 B C C (나) 굽은 형 ➞ 비대칭 구조 ➞ 극성 (라)의 중심 원자는 , , , 중 하나이다. ➡ (가) (라)는 , 0 , 중 하나이다. Be B N O BF3 NF3 OF2 구성 원자 수가 이면서 결합각이 ￣ BeF2 문제 분석 이다. ➞ 3 BeF2 (가) (나) (다) 이면서 결합각이 이면서 결합각이 4 BF3 구성 원자 수가 이다. ➞ 120° 구성 원자 수가 약 이다. ➞ 4 107° NF3 (라) 3 4 5 구성 원자 수 이면서 결합각이 1 2 구성 원자 수가 약 이다. ➞ 3 104.5° , (나)는 OF2 (가)는 , (다)는 , (라)는 이다. ㄱ. (가)는 직선형 구조이고, (나)는 평면 삼각형 구조로 분자 구 BeF2 NF3 OF2 BF3 조가 대칭을 이루어 쌍극자 모멘트의 합이 인 무극성 분자이다. (다)는 삼각뿔형 구조이고, (라)는 굽은 형 구조로 분자 구조가 0 94 정답친해 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 94 18. 3. 19. 오후 7:11 모범답안구분 분자식 분자 모형 결합각 극성 여부 비대칭이어서 쌍극자 모멘트의 합이 이 아닌 극성 분자이다. 는 극성 분자이고, 는 무극성 분자이다. ㄴ. (나)는 평면 삼각형 구조이고, (라)는 굽은 형 구조이므로 모 0 XH3 ㄴ. 분자의 쌍극자 모멘트의 합은 극성 분자인 YH4 가 무극성 분 두 평면 구조이다. 자인 보다 크다. XH3  바로알기  ㄷ. 중심 원자에 비공유 전자쌍은 (다)에 개, (라)에 ㄷ. YH4 는 극성 분자이므로 중심 원자 에 비공유 전자쌍이 있 개가 있으므로 (다)가 (라)보다 적다. 1 는 삼각뿔형 구조이다. XH3 는 무극성 분자이므로 정사면체 구 X 2 16 문제 분석 조이다. YH4  바로알기  ㄱ. 분자량이 비슷한 경우 끓는점은 극성 분자가 무극 정사면체 직선형 삼각뿔형 성 분자보다 높다. 따라서 의 끓는점은 보다 낮다. 평면 삼각형 BF3, CCl4, CO2, NH3, OF2 굽은 형 , 예 , 평면 구조인가? 아니요 , CCl4 NH3 극성 분자인가? 아니요 예 극성 분자인가? 아니요 CO2 BF3 OF2 예 YH4 XH3 19 문제 분석 (가) CH4 (나) Cl2 (다) (라) CH3Cl HCl (가) OF2 (다) (나) , BF3 CO2 NH3 (라) CCl4 ㄴ. (다)에 해당하는 분자는 입체 구조이면서 극성 분자이므로 삼 각뿔형 구조인 이다. 따라서 분자의 결합각은 이다.  바로알기  ㄱ. (가)에 해당하는 분자는 극성 분자이므로 쌍극자 NH3 107° 모멘트의 합이 이 아니고, (나)에 해당하는 분자는 무극성 분자 이므로 쌍극자 모멘트의 합이 0 이다. ㄷ. 평면 삼각형 구조인 는 평면 구조이면서 무극성 분자이 0 므로 (나)에 해당한다. (라)에 해당하는 분자는 입체 구조이면서 BF3 무극성 분자이므로 정사면체 구조인 이다. CCl4 17 액체 는 대전체 쪽으로 끌려오므로 극성 물질이고, 액체 는 대전체 쪽으로 끌려오지 않으므로 무극성 물질이다. X Y ㄴ. 극성 물질과 무극성 물질은 잘 섞이지 않으므로 액체 와 는 잘 섞이지 않는다.  바로알기  ㄱ. 액체 줄기가 대전체 쪽으로 끌려오는 는 극성 분자이다. X ㄷ. 는 무극성 분자이므로 기체 상태의 를 전기장 속에 넣어 도 일정한 방향으로 배열되지 않는다. Y Y 18 문제 분석 전기장에 넣었을 때 일정한 방향으로 배열 는 극성 분자이다. 된다. ➞ 분자 구조 정사면체 직선형 사면체 직선형 109.5° 무극성 180° 무극성 109.5° 극성 180° 극성 약 ㄷ. 반응물인 의 구조는 정사면체로 대칭 구조이므로 은 무극성 분자이고, CH4 CH4 는 종류가 같은 원자끼리 무극성 공유 결합을 하여 생성된 분자이므로 무극성 분자이다. 생성물인 Cl2 의 구조는 사면체로 비대칭 구조이므로 은 극성 분 CH3Cl 자이고, 는 종류가 다른 원자끼리 극성 공유 결합을 하여 생 CH3Cl 성된 분자이므로 극성 분자이다. 즉, 반응물은 모두 무극성 분자 HCl 이고, 생성물은 모두 극성 분자이므로 극성 용매인 물에 대한 용 해도는 생성물이 반응물보다 크다.  바로알기  ㄱ. 의 구조는 정사면체로 대칭 구조이고, 의 구조는 사면체로 비대칭 구조이므로 CH 4 결합 X Y CH3Cl 각은 서로 다르다. H-C-H ㄴ. 는 무극성 분자이므로 쌍극자 모멘트가 이고, 는 극 성 분자이므로 쌍극자 모멘트가 Cl2 이 아니므로 쌍극자 모멘트는 HCl 0 (나)가 (라)보다 작다. 0 (-)극 XH3 (+)극 (-)극 (+)극 H2O ㄴ. 쌍극자 모멘트의 합은 극성 물질인 20 ㄱ. 무극성 물질인 I2 색으로 변한 것으로 보아 을 넣었을 때 와 층만 보라 와 CCl4 은 무극성 물질이고, C6H14 은 극성 물질이다. 따라서 무극성 물질은 C6H14 CCl4 가지이다. CCl4 ㄷ. 가지 액체를 섞으면 무극성 물질인 와 이 섞여 이 무극성 물질인 2 H2O CCl4 C6H14 보다 크다. 개의 층으로 분리된다. 3 2 21 이 높으므로 무극성 분자인 O2 , 분자량이 비슷한 경우 분자의 극성이 클수록 끓는점 는 극성 분자인 보다 끓는점이 낮다. O2 H2S III . 화학 결합과 분자의 세계 95 XH3 전기장에 넣었을 때에도 일정하게 배열되지 않는다. ➞ 는 무극성 분자이다. YH4 YH4 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 95 18. 3. 19. 오후 7:11 모범답안채점 기준 끓는점이 낮을 것으로 예상되는 물질의 화학식을 쓰고 그 까닭을 옳게 서술한 경우 끓는점이 낮을 것으로 예상되는 물질의 화학식만 옳게 쓴 경우 배점 100 % 40 % ❶ 공유 ❷ 커진다 ❸ 작아진다 ❹ 무극성 ❺ 극성 ❻ 커 진다 ❼ ❽ 공유 ❾ 비공유 ❿ 루이스 구조 ⓫ 크다 ⓬ 직선형 ⓭ 평면 삼각형 ⓮ 정사면체 ⓯ 삼각뿔형 0 ⓰ 굽은 형 ⓱ 직선형 ⓲ 대칭 ⓳ 비대칭 ⓴ 극성  무극성 214 쪽~215 쪽 아니다. 03 X 전자가 ㄴ. 결합한 원자의 전기 음성도 차이가 클수록 결합의 극성이 크 다. 따라서 결합의 극성이 가장 큰 물질은 전기 음성도 차이가 가 장 큰 (가) 이다. 바로알기 ㄷ. (가) HF (다)는 모두 종류가 다른 원자끼리 극성 공 유 결합을 하여 생성된 분자이므로 결합의 쌍극자 모멘트가 이 ∼ 0 는 원자가 전자가 개이므로 질소( )이고, 는 원자가 개이므로 산소( )이며, 5 Y N 는 원자가 전자가 개이므로 플루오린( 6 )이다. O ㄴ. 의 원자가 전자는 F 개이고, Z 7 의 원자가 전자는 개이므로 X 의 루이스 구조를 나타내면 다음과 같다. 따라서 7 X2Z2 중 결합이 있다. X2Z2 5 Z 에는 216 쪽~219 쪽 01 ④ 02 ③ 03 ④ 04 ③ 05 ③ 06 ③ 07 ② 08 ⑤ 09 ③ 10 ⑤ 11 ② 12 ③ 13 ⑤ 14 ③ 15 해설 참조 16 해설 참조 17 해설 참조 01 문제 분석 전 기 음 성 도 (상 댓 값 ) A D 0 5 7 원자가 전자 수 04 C (가) (나) F 같은 족에서는 주기가 커 질수록 전기 음성도가 대 체로 작아진다. ➞ 주기 2 주기 3 2 Z X X Z X X Y Y ㄷ. 와 로 이루어진 화합물에서 전기 음성도는 ( )가 ( ) 보다 크므로 Y Z 는 부분적인 양전하를 띤다. Z F Y O 바로알기 ㄱ. Y 의 원자가 전자는 개이고, 의 원자가 전자는 개이므로 X 와 의 루이스 구조를 나타내면 다음과 같다. Y 5 Z 6 X X Z X2 Y2 X X Y Y 의 공유 전자쌍은 개이고, 의 공유 전자쌍은 개이므로 X2 공유 전자쌍 수는 가 3 의 Y2 배이다. 2 X2 Y2 1.5 문제 분석 의 원자가 전자는 개이다. ➞ 수소( A 1 H ) A BA (가) 의 원자가 전자는 B 6 )가 ) 의 원자가 전자는 개이다. ➞ 탄소( C 4 CB (나) 개이다. ➞ 산소( B ) C O 같은 족에서는 원자 번호(주기)가 커질수록 전기 음성도가 대체 인 O 는 부분적인 음전하를 띤다. B A H 로 작아진다. 따라서 (가)는 주기 원소이고, (나)는 주기 원소 B ㄷ. 의 원자가 전자는 개이고, 의 원자가 전자는 개이므로 ㄱ. (가)에서 전기 음성도는 ( ( )보다 크므로 중심 원자 ㄷ. 와 C 는 같은 족 원소이므로 원자 반지름은 주기 원소 성된 분자이므로 (나)에는 극성 공유 결합이 있다. 이다. ㄴ. 는 원자가 전자 수가 주기 2 이므로 3 족 원소인 플루오린 이다. 따라서 C 의 전기 음성도는 7 17 이다. 2 4.0 인 B 가 E 주기 원소인 16 바로알기 ㄱ. (가)는 B E 2 보다 크다. 주기 원소이다. 3 02 극성 공유 결합으로 생성된 분자에서 부분적인 양전하를 띠는 원자는 전기 음성도가 작은 원자이고, 부분적인 음전하를 띠는 원자는 전기 음성도가 큰 원자이다. ㄱ. 결합한 원자의 전기 음성도의 크기는 (가)에서 , (나)에 서 , (다)에서 이므로 이다. F>H Cl>H F>Cl F>Cl>H C 의 루이스 구조는 ≡ A 이다. 따라서 사이 C2A2 에 중 결합이 있다. C-A 4 A-C 와 1 C C 바로알기 ㄴ. (나)는 종류가 다른 원자끼리 공유 결합을 하여 생 3 05 문제 분석 H C H H (가) 정사면체 ➞ H H N H O H H (나) 삼각뿔형 ➞ H (다) 굽은 형 ➞ 109.5° 107° 104.5° B E 6 2 96 정답친해 18_고등완자-화학1해설(065~102)-OK.indd 96 18. 3. 23. 오전 10:18 (가)는 정사면체 구조로 결합각(a)은 형 구조로 결합각(b)은 (r)은 이다. 104.5° ㄱ. 결합각 크기는 a ㄴ. (가) r이다. (다)의 중심 원자에는 각각 전자쌍이 109.5° 107° > > b 모두 옥텟 규칙을 만족한다. ￣ 4 구조이다. 06 문제 분석 이고, (나)는 삼각뿔  바로알기  ㄱ. (가)는 이므로 단일 결합만 존재한다. 이다. (다)는 굽은 형 구조로 결합각 ㄴ. (가)는 중심 원자인 OF2 ( )에 공유 전자쌍 개와 비공유 전자 개씩 있으므로 에 중 결합 2 2 08 은 X 2 쌍 개가 있으므로 굽은 형 구조이다. (나)는 중심 원자인 Y O ( ) 2 개가 있으므로 직선형 구조이다. Z C 가 탄소( )이면 화합물은 이고, 질소( )이면 화합물 ㄱ. NH3 가 이면 O 이므로 삼각뿔형 구조이다. H2O ㄴ. X NH3 N 의 결합각은 , 의 결합각은 , 의 결 CH4 합각은 이다. 따라서 결합각이 가장 큰 화합물은 NH3 H2O 109.5° 107° 가  바로알기  ㄷ. (가)는 정사면체, (나)는 삼각뿔형, (다)는 굽은 형 이며, 산소( C CH4 )이면 화합물은 이다. N (가) (나) ＋ (다) (라) ＋ BCl3 CH3 NH3 NH4 가 일 때는 없고, 일 때 개, 일 때 개가 존재한다. 따라서 비공유 전자쌍이 가장 많은 화합물은 N X O C 1 X C X 일 때이다. 104.5° ㄷ. 비공유 전자쌍은 일 때이다. 가 2 O 09 문제 분석 Cl B Cl H HC H HN H H Cl 평면 삼각형 ➞ 120° H 평면 삼각형 ➞ 120° H 삼각뿔형 ➞ 107° H N H 정사면체 ➞ 109.5° ㄱ. 중심 원자에 전자쌍이 개인 것은 와 원자가 전자 개 를 잃고 수소 개와 전자쌍을 총 BCl3 개 공유하는 3 이다. + 1 ㄷ. 분자 구조가 대칭인 것은 평면 삼각형 구조인 (가)와 (나), 정 3 가지이다. 사면체 구조인 (라)로 3 CH3  바로알기  ㄴ. (다)는 삼각뿔형 구조로 결합각은 이고, (라) 3 는 중심 원자에 공유 전자쌍만 107° 이다. 따라서 결합각은 (다)가 (라)보다 작다. 개 있는 정사면체 구조로 결합각 은 4 109.5° 07 문제 분석 분자 성분 원소 원자 수 비공유 전자쌍 수 루이스 전자점식 분자 구조 결합각 (가) OF2 , Y X 3 8 F O F O F F 굽은 형 F O F O F 104.5° F 약 (나) CO2 , Z Y 3 O C O 4 O C O 직선형 O C O O C O 180° (가)를 구성하는 원소는 와 로 개이고, 구성 원자 수는 개 이며, 비공유 전자쌍 X 개가 존재하므로 (가)는 2 Y 이다. (나)를 3 구성하는 원소는 로 OF2 개이고, 구성 원자 수는 개이며, 비 공유 전자쌍 개가 존재하므로 (나)는 2 Y 이다. 따라서 (가)와 구분 (나)에 공통으로 존재하는 원소인 CO2 는 산소( 는 플루오 3 )이고, 와 8 Z 4 는 탄소( 린( )이며, )이다. Y O X ㄷ. 원자 번호가 가장 작은 원소는 탄소( C F Z )인 이다. C Z 화합물 H2O OF2 BeF2 HCN CO2 분류 기준 (가) 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족한다. , , , (나) 다중 결합이 있다. OF2 H2O (다) 직선형이다. HCN CO2 , HCN CO2 , , CO2 BeF2 HCN (가) A , HCN CO2 , H2O OF2 B (나) C (다) BeF2 빗금 친 부분 중 에 속하는 화합물은 과 이고, 에 속 하는 화합물은 A 이다. 따라서 와 H2O 에 들어갈 화합물의 개 OF2 C 수를 합한 값은 BeF2 이다. A C 10 2+1=3 문제 분석 HCN H C N H C N H C N H C N H O H2O H O H O H O H H H H F B F BF3 F B F F B F F B F F F F F NH3 H H H H HN HN HN HN H H H H 비공유 전자쌍 ➞ 없음 비공유 전자쌍 개 ➞ 비공유 전자쌍 ➞ 없음 비공유 전자쌍 ➞ 개 2 1 중심 원자의 비공유 전자쌍 수 분자의 극성 극성 무극성 (가) 0 (라) HCN BF3 (나) 1 (다) 2 NH3 없음 H2O 없음 III . 화학 결합과 분자의 세계 97 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 97 18. 3. 19. 오후 7:12 는 중심 원자에 비공유 전자쌍이 없고, - 결합과 HCN r 결합의 쌍극자 모멘트 방향이 같아 극성 분자이므로 (가) H C 14 액체 줄기가 대전체 쪽으로 끌려오는 액체 줄기가 대전체 쪽으로 끌려오지 않는 는 극성 분자이고, A 는 무극성 분자이다. C N 이다. 는 중심 원자에 비공유 전자쌍이 개 있는 비대칭 구 ㄱ. 는 극성 분자이므로 쌍극자 모멘트의 합이 B 이 아니고, 조의 극성 분자이므로 (나)이다. NH3 은 중심 원자에 비공유 전 1 자쌍이 H2O 개 있는 비대칭 구조의 극성 분자이므로 (다)이다. BF3 는 중심 원자에 비공유 전자쌍이 없는 대칭 구조의 무극성 분자 는 무극성 분자이므로 쌍극자 모멘트의 합이 A B 이다. 따라서 분자 0 의 쌍극자 모멘트의 합은 이다. 0 ㄴ. 물은 극성 분자이므로 A>B 와 같이 ( )전하를 띤 대전체 쪽으 2 이므로 (라)이다. 로 끌려간다. A - ㄱ. (가)에는 와 사이에 중 결합이 있다.  바로알기  ㄷ. 는 무극성 분자이므로 액체 에 ( )전하로 대 N ㄴ. 삼각뿔형 구조인 (나)의 결합각은 C 3 이고, 굽은 형 구조인 (다) 전된 유리 막대를 가까이 대도 액체 줄기는 대전체 쪽으로 끌려 + B B 의 결합각은 이다. 따라서 결합각은 (나)가 (다)보다 크다. 107° 오지 않는다. ㄷ. (라)는 로 중심 원자인 에 공유 전자쌍만 개 있으므로 평면 삼각형 구조이다. B 3 104.5° BF3 15 발력보다 크므로 중심 원자에 비공유 전자쌍이 있는 비공유 전자쌍에 의한 반발력은 공유 전자쌍에 의한 반 의 결합각은 11 (가) (다)는 모두 중심 원자인 에 공유 전자쌍 개가 있고, 의 결합각보다 작다. NH3 보다 전기 음성도가 큰 이 각각 다른 개수로 결합되어 있다. C 4 ￣ Cl ㄷ. 탄소의 부분적인 양전하의 크기가 가장 큰 화합물은 전기 음 F CH4 채점 기준 성도가 큰 이 가장 많이 결합한 화합물이므로 (다)이다. 비공유 전자쌍에 의한 반발력과 공유 전자쌍에 의한 반발력을 비교하 여 옳게 서술한 경우  바로알기  ㄱ. 전기 음성도가 다른 F 이 각각 다른 개수로 결합 비공유 전자쌍이 존재하기 때문이라고만 서술한 경우 배점 100 % 60 % 되어 있으므로 (가) (다)는 모두 정사면체 구조가 아니다. F ㄴ. (나)의 분자 구조는 비대칭이므로 쌍극자 모멘트의 합이 이 ￣ 16 문제 분석 0 아니다. 12 문제 분석 굽은 형 직선형 정사면체 사면체 H2S, CO2, CF4, CH3Cl , 예 CF4 CH3Cl 입체 구조인가? 극성 분자인가? 아니요 예 아니요 , H2S CO2 아니요 극성 분자인가? (나) (다) CF4 H2S (라) CO2 예 (가) CH3Cl (가) 과 (다) 이다.  바로알기  ㄷ. (나) CH3Cl H2S 와 (라) 는 종류가 다른 원자끼리 극 성 공유 결합을 하여 생성된 분자이다. CO2 CF4 13 전기장 속에서 구조로 쌍극자 모멘트의 합이 HF 와 같은 반응을 보이는 분자는 비대칭 이 아닌 극성 분자이다. 는 직선형, 는 평면 삼각형, 는 삼각뿔형, CO2 은 굽은 형, 는 정사면체, BF3 은 사면체 구조이므로 극성 분자는 H2O 0 NH3 원자가 전자 ) ➞ 붕소( 개 3 B 개 원자가 전자 ) ➞ 질소( 5 N B B D C D 개 ) 원자가 전자 ➞ 플루오린( 7 F ➞ 평면 삼각형 BF3 NH3 D (나) ➞ 삼각뿔형 원자가 전자 ) ➞ 수소( 개 1 H (가) 무극성 분자 (나) 극성 분자, (가)는 중심 원자에 공유 전자 쌍만 개 있으므로 평면 삼각형 구조이다. 즉, 대칭 구조이므로 쌍극자 모 멘트의 합이 3 비공유 전자쌍 0 인 무극성 분자이다. (나)는 중심 원자에 공유 전자쌍 개와 개가 있으므로 삼각뿔형 구조이다. 즉, 비대칭 구조이므로 3 쌍극자 모멘트의 합이 이 아닌 극성 분자이다. 1 A B (가) 0 배점 100 % 40 % 배점 17 극성 물질은 극성 용매에 잘 용해되고, 무극성 물질은 무극 성 용매에 잘 용해된다. 은 극성 용매이므로 층에는 무극성 물질인 이 녹지 않아 변화가 없고, H2O 은 무극성 용매이므로 H2O 층에는 무극성 물질 I2 인 이 녹아 보라색으로 변한다. C6H14 C6H14 I2 채점 기준 H2O 층과 C6H14 H2O C6H14 ㄱ. 은 분자 구조가 사면체이므로 입체 구조이면서 비대 채점 기준 칭 구조이다. 따라서 극성 분자이고 (가)에 해당한다. CH3Cl ㄴ. 물에 잘 용해되는 분자는 극성 분자이므로 비대칭 구조인 화합물의 극성 여부를 쓰고, 그 까닭을 분자 구조와 관련하여 옳게 서 술한 경우 화합물의 극성 여부만 옳게 쓴 경우 , CCl4 NH3, H2O 한 방향으로 배열된다. CH3Cl CH3Cl 이며, 이들 극성 분자는 전기장 속에서 일정 층과 층에서 나타나는 변화와 그 까닭을 옳게 서술한 경우 100 % 층에서 나타나는 변화만 옳게 서술한 경우 40 % 98 정답친해 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 98 18. 3. 19. 오후 7:12 모범답안모범답안모범답안221 쪽~223 쪽  전략적 풀이  ❶ 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족하는지 확인한다. CC A D 1 ⑤ 2 ② 3 ③ 4 ③ 5 ③ 6 ⑤ 7 ① 8 ③ 9 ③ 10 ⑤ 11 ② 12 ⑤ 1 문제 분석 원자 반지름은 이므로 결합 길이가 가장 짧은 는 이고, 결합 길이가 가장 긴 Cl>F>H 는 이다. 부분 HF 전하의 크기 (상댓값) 0.4 0.2 0 BC ClF AC 화합물 AB BC 1.0 전기 음성도 차이 2.0 AB AC BC AC 결합 길이  ( ) pm 128 93 163  선택지 분석    ㄱ. 쌍극자 모멘트는 가 가장 크다. ㄴ. 전기 음성도가 가장 큰 원소는 AC 이다. ㄷ. 세 화합물은 모두 극성 공유 결합으로 이루어진 물질 C 이다. 계산한다.  전략적 풀이  ❶ 부분 전하의 크기와 결합 길이로 쌍극자 모멘트를 ㄱ. , , 의 쌍극자 모멘트의 상댓값은 각각 약 AB AC 약 BC 약 0.2× 이다. 따 128=25.6, 라서 AC ❷ 결합 길이로부터 0.4×93=37.2, 의 쌍극자 모멘트가 가장 크다. 0.1×163=16.3 가 의미하는 원소를 각각 파악한다. ㄴ. 원자 반지름은 A∼C Cl>F>H 이고, 결합 길이가 가장 긴 는 이므로 결합 길이가 가장 짧은 는 임을 알 수 있 AC HF 다. 따라서 는 , 는 , 는 이다. 전기 음성도의 크기는 ClF BC A C 이므로 전기 음성도가 가장 큰 원소는 Cl H B F 이다. F>Cl>H ㄷ. 세 화합물은 모두 종류가 다른 원자끼리 극성 공유 결합을 하 C 여 생성된 물질이다. 문제 분석 2 개 원자가 전자 ) ➞ 리튬( 1 Li B A 원자가 전자 ) ➞ 산소( 개 O 6 D C 원자가 전자 ) ➞ 붕소( 개 3 B 개 ) 원자가 전자 ➞ 플루오린( 7 F  선택지 분석    ㄱ. ㄴ. BD3 에서 중심 원자는 옥텟 규칙을 만족한다. 만족하지 않는다 의 공유 전자쌍 수와 비공유 전자쌍 수는 같다. 다르다 ㄷ. C2 화합물에서 는 ( )전하를 띤다. AD A + ㄱ. 로 )에서 중심 원자인 ( BD3 BF3 는 옥텟 규칙을 만족하지 못한다. B 에는 공유 전자쌍만 개 있으므 3 ❷ 결합이 형성될 때 루이스 전자점식을 그려 본다. B ㄴ. 의 원자가 전자는 개이므로 전자쌍 개를 공 C 유하여 그림과 같이 를 형성한다. 6 개와 비공유 전자쌍 자쌍 C2 에는 공유 전 2 개가 있으므로 공유 전자쌍 수와 비공 CC C2 유 전자쌍 수가 서로 다르다. 4 2 는 ㄷ. 으로 금속 원소이고, 는 으로 비금속 원소이므로 이온 결합을 한다. 따라서 Li A 화합물에서 D F 는 ( )전하를 띤다. AD A + 3 문제 분석 (가) (나) H H XH3 HX HX H H YOCl2 O O Cl Cl ClY ClY  선택지 분석    ㄱ. 전기 음성도는 가 보다 크다. ㄴ. (가)와 (나)의 공유 전자쌍 수는 같다. Y X 다르다 ㄷ. (나)에는 중 결합이 있다. 2  전략적 풀이  ❶ 분자의 분자식과 분자의 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족한다는 것으로부터 , 가 의미하는 원소를 파악한다. ㄱ. 는 수소( ) 개와 결합하여 옥텟 규칙을 만족하므로 원자 X Y X 가 전자가 H 개인 질소( 3 )이다. 는 염소( ) 개, 산소( ) 개와 결합하여 옥텟 규칙을 만족하므로 원자가 전자가 Cl N Y O 개인 2 5 )이다. 따라서 전기 음성도는 탄소( 1 Y ❷ 각 분자의 루이스 전자점식을 생각해 본다. 가 X C 보다 크다. 4 ㄴ. (가)의 공유 전자쌍은 개이고, (나)의 공유 전자쌍은 개이다. 따라서 (가)와 (나)의 공유 전자쌍 수는 다르다. 3 4 ㄷ. (나)에는 와 사이에 중 결합이 있다. 4 분자 (가) (나) (다) Y O 2 문제 분석 구성 원소 수 결합각 비공유 전자쌍 수 공유 전자쌍 수 3 2 2 180° <120° <120° 1 3 4 F C N 루이스 전자점식 F C N F F F C N F F C F F F C F F F C F F O F F F O F F O F III . 화학 결합과 분자의 세계 99 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 99 18. 3. 19. 오후 7:12  선택지 분석    ㄱ. (가)에는 중 결합이 있다. ㄴ. (나)의 중심 원자에는 비공유 전자쌍이 있다. 없다 3 ㄷ. (가) (다)에 공통으로 들어 있는 원소는 플루오린( ) 이다. ￣  전략적 풀이  ❶ 원자 수비 조건을 만족하는 분자를 알아내어 가 의미하는 원소를 파악한다. (가)의 원자 수비는 : : 이고, (나)의 원자 수비는 : 이며, 는 X 2 X￣Z O 일 때 모든 조건을 만족한다. 따라서 Y=1 , C H 중 하나이므로 (가)가 , 는 CO2 , Y 이 X∼Z : X C Y F Z=1 고, (나)가 2 는 , 는 H2O 이다. 가지 원소로 이루어진 삼원자 이상의 분자 유 전자쌍 개가 존재하므로  전략적 풀이  주어진 조건을 모두 만족하는 분자를 알아낸다. ㄱ. (가)는 서로 다른 가지 원소로 이루어진 삼원자 이상의 분자 이고, 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍의 수가 같으며, 결합각이 3 인 직선형 구조의 분자이다. 은 공유 전자쌍 개와 비 180° 공유 전자쌍 는 분자이다. 따라서 (가)에는 4 개가 존재하고 직선형 구조이므로 조건을 만족하 CNF 와 사이에 4 중 결합이 있다. ㄴ. (나)는 서로 다른 3 이고, 비공유 전자쌍 수가 공유 전자쌍 수의 2 가지 원소로 이루어진 삼원자 이상의 분자 N C 배이며, 결합각이 이하인 분자이다. 는 공유 전자쌍 개와 비공유 전자쌍 3 CF4 개가 존재하고 결합각이 120° 109.5° 이다. 따라서 (나)의 중심 원자인 12 C ㄷ. (다)는 서로 다른 이므로 조건을 만족하는 분자 4 에는 비공유 전자쌍이 없다. 이고, 비공유 전자쌍 수가 공유 전자쌍 수의 2 배이며, 결합각이 이하인 분자이다. 는 공유 전자쌍 개와 비공유 전자 4 2 이므로 조건을 만족하는 (다)에 공통으로 들어 있는 원소는 플루오 104.5° 개가 존재하고 결합각이 약 OF2 120° 쌍 분자이다. 따라서 (가) 8 린( )이다. ￣ F 5 문제 분석 는 각각 , , 중 하나이다. X∼Z H C 분자 O (가) (나) C X X O Y Y 원자 수비 Y Y Z Z 분자식 루이스 전자점식 분자 구조 결합각 : : O : : H X ) 2 ( Y=1 XY2 CO2 Y X Y Y X Y 직선형 180° ) 2 Y Z2Y Z Z ( Z=1 H2O Y Y Z Z 굽은 형 104.5°  선택지 분석    ㄱ. 결합각은 (가)가 (나)보다 크다. ㄴ. 쌍극자 모멘트의 합은 (가)가 (나)보다 크다. 작다 ㄷ. (가)와 (나)의 비공유 전자쌍 수 공유 전자쌍 수 는 같다. O ㄱ. (가) Z H 의 결합각은 이고, (나) 의 결합각은 이므로 결합각은 (가)가 (나)보다 크다. CO2 H2O 180° 104.5° ❷ 분자 구조로 쌍극자 모멘트의 합을 파악한다. ㄴ. (가)의 분자 구조는 직선형으로 대칭 구조이므로 쌍극자 모멘 트의 합이 이고, (나)의 분자 구조는 굽은 형으로 비대칭 구조이 므로 쌍극자 모멘트의 합이 이 아니다. 따라서 쌍극자 모멘트의 0 합은 (가)가 (나)보다 작다. 0 ❸ 각 분자의 루이스 전자점식을 생각해 본다. ㄷ. (가)에는 공유 전자쌍 개와 비공유 전자쌍 개가 존재하므 로 비공유 전자쌍 수 공유 전자쌍 수 4 이다. (나)에는 공유 전자쌍 4 개와 비공 =1 비공유 전자쌍 수 공유 전자쌍 수 2 이다. =1 2 6 문제 분석 [분자] 굽은 형 삼각뿔형 직선형 평면 정사면체 평면 CH2O H2O 삼각형 [분류] 삼각형 NH3 BeF2 CCl4 BF3 기준 예 아니요 모든 구성 원자가 동일한  평면에 위치하는가? 쌍극자 모멘트의  합이  인가? 0 중심 원자가 옥텟 규칙을  만족하는가? , (가) , , H2O BF3 BeF2 CH2O (다) , , BeF2 BF3 , CCl4 (마) , , H2O CCl4 NH3 CH2O (나) , (라) , NH3 CCl4 , H2O NH3 CH2O (바) , BeF2 BF3  선택지 분석    ㄱ. (가)에 해당하는 분자는 가지이다. ㄴ. (나), (다), (마)에 공통으로 해당하는 분자는 이다. 4 ㄷ. (바)에 해당하는 분자는 과 이다. CCl4 BF3  전략적 풀이  ❶ 각 분자의 구조를 파악한다. BeF2 ㄱ. 모든 구성 원자가 동일한 평면에 위치하는 분자 (가)는 평면 구조인 분자로 굽은 형 구조인 , 직선형 구조인 평면 삼각형 구조인 평면 삼각형 구조인 H2O 이다. BeF2, BF3, CH2O 100 정답친해 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 100 18. 3. 19. 오후 7:12 ㄴ. 모든 구성 원자가 동일한 평면에 위치하지 않는 분자 (나)는 입체 구조인 분자로 삼각뿔형 구조인 와 정사면체 구조인 이다. 쌍극자 모멘트의 합이 인 분자 (다)는 대칭 구조인 NH3 CCl4 분자로 직선형 구조인 평면 삼각형 구조인 0 정사면 체 구조인 이다. 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족하는 분자 BeF2, BF3, CCl4 (마)는 중심 원자에 전자쌍 NH3, 이다. 따라서 (나), (다), (마)에 공통으로 해당하는 개가 있는 분자로 H2O , 4 CCl4, 분자는 CH2O 이다. ❷ 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족하지 않는 분자를 찾는다. CCl4 ㄷ. 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족하지 않는 분자 (바)는 과  선택지 분석    ㄱ. 결합각은 가 보다 크다. ㄴ. 중심 원자가 플루오린과만 결합한 분자인 경우 A B , , 는 모두 무극성 분자이다. A B C ㄷ. 중심 원자가 수소와만 결합한 분자인 경우 끓는점은 C 가 보다 높다.낮다 D 분자 구조를 파악한다.  전략적 풀이  ❶ 중심 원자의 공유 전자쌍 수와 비공유 전자쌍 수로 BeF2 ㄱ. 다중 결합을 개의 전자쌍으로 취급할 때 는 중심 원자에 전자쌍이 개 존재하므로 직선형 구조이고 결합각은 A 이다. 1 는 중심 원자에 전자쌍이 2 개 존재하므로 평면 삼각형 구조이 180° 이다. BF3 7 문제 분석 H N H (가) H a H F H H HN F FB (나) b (다) r =120° =109.5° =107°  선택지 분석    ㄱ. 결합각의 크기는 r a > ㄴ. 쌍극자 모멘트의 합은 (가)가 (나)보다 크다. b이다. > 작다 ㄷ. 평면 구조인 것은 (나)와 (다)이다. (다)  전략적 풀이  ❶ 분자 구조로 결합각과 쌍극자 모멘트의 합을 파악 한다. ㄱ. (가)는 정사면체 구조로 결합각(a)은 뿔형 구조로 결합각(b)은 결합각(r)은 이다. 따라서 결합각의 크기는 r > ㄴ. (가)는 대칭 구조이므로 쌍극자 모멘트의 합이 109.5° 107° 120° 이다. (나)는 삼각 이다. (다)는 평면 삼각형 구조로 b이다. a > 이고, (나)는 9 비대칭 구조이므로 쌍극자 모멘트의 합이 이 아니다. 따라서 쌍 0 극자 모멘트의 합은 (가)가 (나)보다 작다. 0 ❷ 분자 구조가 평면 구조인지 입체 구조인지를 파악한다. ㄷ. (가)와 (나)는 입체 구조이고, (다)는 평면 구조이다. 8 문제 분석 2개 3개 4개 직선형 A 평면 삼각형 B 중심 원자의 비공유 전자쌍 수 중심 원자의 전자쌍 수 (※ 다중 결합은 1개의 전자쌍으로 취급한다.) 없음 1개 2개 사면체 C 삼각뿔형 D 굽은 형 E B 고 결합각은 약 이다. 3 보다 크다. 따라서 결합각은 120° A ❷ 분자 구조로 분자의 극성을 파악한다. 가 B ㄴ. 중심 원자가 플루오린과만 결합하는 경우 의 구조는 직선 형, 의 구조는 평면 삼각형, A 의 구조는 정사면체로 모두 대칭 구조이다. 따라서 B , , 는 모두 무극성 분자이다. C C ❸ 분자의 극성 크기에 따른 끓는점 차이를 이해한다. A B ㄷ. 중심 원자가 수소와만 결합하는 경우 는 이고, 는 이다. C CH4 D NH3 의 분자량은 이고, 의 분자량은 이므로 분자량이 CH4 서로 비슷하여 분자의 극성 크기로 끓는점을 비교할 수 있다. NH3 16 )는 대칭 구조로 무극성 분자이고, )는 비대칭 구 ( CH4 C 조로 극성 분자이므로 끓는점은 가 17 ( NH3 보다 낮다. D C D 문제 분석 CO2 H2O H H H H H 굽은 형 ➞ 극성 기준 (가) HCN NF3 CH4 H H H H H H O H O H O H O H O CO O O CO CO O O O CO CO H C N H C N H C N H C N H C N FN F F F F FN F FN FN FN H HC HC H HC H H HC HC H 직선형 ➞ 무극성 직선형 ➞ 극성 F F F F F 삼각뿔형 ➞ 극성 H H H H H 정사면체 ➞ 무극성 다중 결합이 있는가? ㉠ 예 , 아니요 , , ㉡ 극성 분자인가? ㉢ , CO2 , HCN H2O ㉣ , NF3 CH4 H2O HCN , CH4 NF3 NF3 CO2 , CO2 CH4 , HCN H2O  선택지 분석    ㄱ. ㉠에 해당하는 분자의 중심 원자는 모두 탄소이다. ㄴ. ㉡과 ㉢에 공통으로 해당하는 분자는 과 이다. ㄷ. (가)에는 ‘평면 구조인가?’를 적용할 수 있다.입체 H2O NF3 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 101 18. 3. 19. 오후 7:12 III . 화학 결합과 분자의 세계 101  전략적 풀이  ❶ 각 분자의 루이스 구조를 생각해 본다. ❷ 구성 원소로부터 (가) (다)가 의미하는 분자를 파악하고, 분자 구 ㄱ. 다중 결합이 있는 분자는 와 로 중심 원자는 모두 탄소이다. CO2 HCN 조와 분자의 극성을 생각해 본다. ￣ ㄱ. (가)는 구성 원소가 와 이고, 구성 원자 수가 이므로 ㄴ. ㉡에 해당하는 분자는 다중 결합이 없는 분자로 NF3, 이다. ㉢에 해당하는 분자는 극성 분자로 비대칭 구조인 이다. 따라서 ㉡과 ㉢에 공통으로 해당하는 H2O CH4 , , , H2O 분자는 HCN 과 NF3 이다. ❷ 기준 (가)로 분류된 분자들의 공통점을 파악한다. H2O NF3 이다. (나)는 구성 원소가 C O 와 이고, 구성 원자 수가 이 3 CO2 므로 이다. (다)는 구성 원소가 O H 와 이고, 구성 원자 수가 3 H2O 이므로 이다. 따라서 (가)의 분자 구조는 직선형으로 대칭 N H NH3 구조이므로 무극성 분자이고, (나)와 (다)의 분자 구조는 각각 굽 4 은 형과 삼각뿔형으로 비대칭 구조이므로 극성 분자이다. ㄷ. 와 은 입체 구조이고, 는 평면 구 ㄴ. (가)의 분자 구조는 직선형이고, (나)의 분자 구조는 굽은 형 조이다. 따라서 (가)에는 ‘입체 구조인가?’를 적용할 수 있다. HCN H2O NF3 CH4 이므로 (가)와 (나)는 평면 구조이다. , CO2, 10 문제 분석 , 는 • W￣Z C 는 다음과 같다. H , N O 원소 , 중 하나이며 각 원소의 전기 음성도 전기 음성도 H C N • 분자 (가) 2.1 3.0 (다)에 대한 자료는 다음과 같다. 2.5 O 3.5 전기 음성도 차이가 와 ➞ ￣ 는 와 이다. 이다. 전기 음성도 차이가 와 ➞ 와 는 이다. W X C X Z 1.0 O 분자 구성 원소 구성 원자 수 전기 음성도 차이  W X (가) , 1.0 3 CO O 직선형 ➞ 무극성 이다. 1.4 O H 전기 음성도 차이가 와 와 ➞ 는 Y Z H 이다. 이다. 0.9 N (다) (나) , X Z 1.4 3 H O H 굽은 형 ➞ 극성 , Y Z 0.9 4 N H H H 삼각뿔형 ➞ 극성  선택지 분석    ㄱ. 무극성 분자는 (가)뿐이다. ㄴ. (가)와 (나)는 평면 구조이다. ㄷ. (나)와 (다)에서 는 부분적인 양전하를 띤다. Z (가)에서 W∼Z W 기 음성도가 C X 와 인 (나)에서 와 전기 음성도가 1.0 3.5 1.4 인 라서 (가)와 (나)에서 공통된 구성 원소인 의 전기 음성도 차이는 와 전기 음성도가 X 음성도가 2.5 Z 인 H 2.1 이다. (다)의 구성 원소인 3.5 는 며, 는 X 인 임을 알 수 있다. W X O 이므로 와 는 전기 임을 알 수 있다. 따 X Z O 는 이고, 는 이 O 이다. W C Z H Y N 102 정답친해 ❸ 분자 내에서 전기 음성도가 작은 원자가 부분적인 양전하를 띤다 는 것을 이해한다. ㄷ. ( )는 ( )나 ( )보다 전기 음성도가 작으므로 (나)와 O (다)에서 부분적인 양전하를 띤다. N H Y X Z 11 문제 분석 원자가 전자 ) ➞ 탄소( 개 4 C W 개 원자가 전자 ) ➞ 질소( 5 Y N W X (다) Y Y XW (가) Y Z (나) Y 원자가 전자 ) ➞ 산소( 개 6 O 개 ) 원자가 전자 ➞ 플루오린( 7 F  선택지 분석    ㄱ. 전기 음성도가 가장 큰 원소는 이다. Z ㄴ. 무극성 분자는 (가)와 (나)이다. (가) Y ㄷ. 의 분자 구조는 정사면체이다. XY4  전략적 풀이  ❶ 루이스 구조로부터 각 원소의 원자가 전자 수를 확 인하여 가 의미하는 원소를 파악한다. ㄱ. (가) W∼Z (다)를 구성하는 원소는 모두 주기 원소이고, 모든 원 자는 옥텟 규칙을 만족한다. 따라서 원자가 전자가 개인 는 ￣ ), 원자가 전자가 개인 2 는 탄소( 산소( 인 O 는 플루오린( ), 원자가 전자가 X C 개인 4 Y Z F 라서 전기 음성도가 가장 큰 원소는 이다. 5 Y ❷ 루이스 구조로부터 분자 구조를 확인하고, 분자의 극성을 파악한다. N W ), 원자가 전자가 6 는 질소( )이다. 따 7 개 개와 단일 결합 개가 존재하므로 평면 삼각형 구조이다. 따라 2 서 (가)는 대칭 구조이므로 무극성 분자이고, (나)와 (다)는 비대 1 칭 구조이므로 극성 분자이다. 2 )의 경우 중심 원자에 공유 전자쌍만 개 존재하므 ㄷ. ( CF4 로 정사면체 구조이다. XY4 4  전략적 풀이  ❶ 각 분자에서 구성 원소의 전기 음성도 차이를 이용 ㄴ. (가)는 중심 원자에 중 결합 개가 존재하므로 직선형 구조 하여 가 의미하는 원소를 파악한다. 이고, (나)는 중심 원자에 공유 전자쌍 개와 비공유 전자쌍 개 2 2 와 의 전기 음성도 차이는 이므로 와 는 전 가 존재하므로 삼각뿔형 구조이다. (다)는 중심 원자에 3 중 결합 1 18_고등완자-화학1해설(065~103)-OK.indd 102 18. 3. 19. 오후 7:12 12 문제 분석 [자료] 는 옥텟 규칙을 만족하고 비공유 이다. 의 원자가 전자 수는 의 중심 원자인 전자쌍이 X 는 ➞ 개 있으므로 족 원소이다. B B 2 16 B 물질 분자식 분자의 중심 원자에 있는 비공유 전자쌍 수 X Y AmB CDn [실험] 2 0 의 중심 원자인 전자쌍이 없으므로 Y C ➞ C 는 족 원소이다. 는 옥텟 규칙을 만족하고 비공유 의 원자가 전자 수는 이다. (가) 시험관에 를 넣었더니 섞이지 않고 두 층으로 분리 C 와 14 되었다. X Y (나) 과정 (가)의 시험관에 황산 구리(Ⅱ) 오수화물을 넣고 흔들 었더니 한 층에서만 녹았다. 6 4  선택지 분석    ㄱ. 의 분자 구조는 굽은 형이다. ㄴ. 쌍극자 모멘트의 합은 X 가 보다 크다. ㄷ. (나)에서 층에 황산 구리(Ⅱ) 오수화물이 녹았다. Y X  전략적 풀이  ❶ 분자의 중심 원자에 있는 비공유 전자쌍 수로부터 X 분자 구조를 알아낸다. ㄱ. 의 중심 원자인 는 옥텟 규칙을 만족하고 비공유 전자쌍이 개 있으므로 X 의 원자가 전자 수는 B 이다. 따라서 는 개의 2 A 비공유 전자쌍 원자와 공유 결합을 형성한다. 즉, 6 X 개가 있으므로 에는 공유 전자쌍 2 2 의 분자 구조는 굽은 형이다. B B 개와 ㄴ. 의 분자 구조는 굽은 형으로 비대칭 구조이므로 극성 분자 X 2 이다. 실험 (가)에서 X 와 는 섞이지 않고 두 층으로 분리되었 으므로 는 무극성 분자이다. 따라서 쌍극자 모멘트의 합은 극 Y X Y 성 분자인 가 무극성 분자인 보다 크다. ❷ 극성 물질과 무극성 물질의 용해도를 이해한다. Y X ㄷ. 황산 구리(Ⅱ) 오수화물은 극성 물질이므로 극성 용매인 X 에 녹는다. 층 IV Ⅳ. 역동적인 화학 반응 화학 반응에서의 동적 평형 1 01 동적 평형 231 쪽 1 가역 반응 2 오른 3 왼 4 비가역 반응 5 동적 평형 6 상평형 7 용해 평형 8 화학 평형 1 ⑴  ⑵ 2 ⑴ 비가역 ⑵ 가역 ⑶ 비가역 ⑷ 가역 ⑸ 비가역 3 ㉠ 증발, ㉡ 응축, ㉢ 동적 평형 4 (나) 5 용해 ⑶ × × 속도 석출 속도 6 ⑴ ⑵ ⑶  ⑷  = × × 1 ⑴ 정반응은 화학 반응식에서 오른쪽으로 진행되는 반응이 고, 역반응은 화학 반응식에서 왼쪽으로 진행되는 반응이다. ⑵, ⑶ 가역 반응은 반응 조건에 따라 정반응과 역반응이 모두 일어날 수 있는 반응이고, 비가역 반응은 정반응만 일어나거나 역반응이 거의 일어나지 않는 반응이다. 2 ⑴ 메테인의 연소는 역반응이 일어나지 않으므로 비가역 반 응이다. ⑵ 염화 코발트가 물과 반응하면 염화 코발트 육수화물이 생성 되고, 염화 코발트 육수화물을 가열하면 염화 코발트와 물이 생 성되므로 염화 코발트 육수화물의 생성과 분해는 가역 반응이다. ⑶ 염산과 수산화 나트륨 수용액이 반응하여 물을 생성하는 중 화 반응은 역반응이 거의 일어나지 않으므로 비가역 반응이다. ⑷ 탄산 칼슘이 이산화 탄소를 포함한 물과 반응하여 탄산수소 칼슘을 생성하는 과정에서 석회 동굴이 만들어지고, 탄산수소 칼 슘 수용액에서 물이 증발하고 이산화 탄소가 빠져나가면서 탄산 칼슘이 석출되는 과정에서 종유석과 석순이 만들어진다. 따라서 석회 동굴, 종유석, 석순의 생성은 가역 반응이다. ⑸ 마그네슘과 염산이 반응하여 기체가 발생하는 반응은 역반응 이 일어나지 않으므로 비가역 반응이다. 3 밀폐 용기에 일정량의 물을 담아 놓으면 처음에는 물의 증발 속도가 수증기의 응축 속도보다 빠르므로 물의 양이 줄어든다. 충분한 시간이 지나면 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도가 같은 동적 평형에 도달하여 물의 양이 일정하게 유지된다. IV. 역동적인 화학 반응 103 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 103 2018. 3. 19. 오후 7:43 4 동적 평형에서는 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도가 같 다. 따라서 증발하는 물 분자 수와 응축하는 수증기 분자 수가 같 처음에는 증발하는 물 분자가 응축하는 수증기 분자보다 많으므 로 물의 증발 속도가 수증기의 응축 속도보다 빠르다. 은 (나)가 동적 평형에 도달한 상태이다. 5 일정량의 물에 설탕을 계속 넣으면 처음에는 설탕이 물에 녹 지만 어느 순간부터는 설탕이 더 이상 녹지 않는 것처럼 보인다. 기 때문이다. 수증기의 응축 속도는 플라스크 속에 수증기 분자가 많 -21 을수록 빠르므로 (나) (가)이다. > -31 동적 평형에 도달한 상태이다. 이는 설탕의 용해 속도와 석출 속도가 같은 동적 평형에 도달했 (다)는 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도가 같으므로 6 ⑴ 화학 평형은 가역 반응에서만 성립하므로 정반응과 역반 응이 모두 일어난다. 따라서 화학 평형에서는 반응물과 생성물이 ⑴ 플라스크 속에서 물의 증발과 수증기의 응축이 모두 -41 일어나고 있으므로 물의 증발과 응축은 가역 반응이다. 함께 존재한다. ⑵ (나)는 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도가 다르므로 동 ⑵, ⑶ 화학 평형에서는 겉보기에 반응이 멈춘 것처럼 보이지만 적 평형에 도달한 상태가 아니다. 정반응과 역반응이 같은 속도로 일어나고 있다. ⑶ (다)는 (나)보다 물이 더 많이 증발한 상태이므로 액체 상태의 ⑷ 화학 평형에서는 정반응과 역반응이 같은 속도로 일어나므로 물은 (나)가 (다)보다 많다. 반응물과 생성물의 농도가 일정하게 유지된다. ⑷, ⑸ (다)는 동적 평형에 도달한 상태로 물의 증발과 수증기의 232 쪽 (가) 3 (다) 1 2 응축 속도 2 (나) > ⑹ ⑶  ⑷ ⑸ > 1 증발 속도 4 ⑴  ⑵ 1 (가) 정반응 속도 반응 속도 2 이산화 질소( 3 ⑴  ⑵ ⑶ > × × NO2 ⑷  ⑸  역반응 속도 (나) 정반응 속도 × × 역 ), 사산화 이질소( = ) N2O4 × × -11 문제 분석 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도가 같아 물의 증발과 수증기의 응축이 일어나지 않는 것처럼 보 인다. ➞ 동적 평형에 도달한 상태이다. (가)는 )를 넣은 초기 상태이므로 정반응 속도가 역반응 속 도보다 빠르다. (나)는 적갈색이 일정하게 유지되는 것으로 보아 g ( NO2 동적 평형에 도달한 상태이다. 따라서 정반응 속도와 역반응 속 응축이 계속 일어나고 있으며 액체 상태의 물과 기체 상태의 물 이 함께 존재한다. ⑹ (다)는 동적 평형에 도달한 상태이므로 시간이 지난 후에도 물의 증발과 수증기의 응축은 같은 속도로 일어난다. 따라서 액 체 상태의 물의 양은 변하지 않고 일정하게 유지된다. -12 문제 분석 적갈색이 일정하게 유지된다. ➞ 정반응과 역반응이 같은 속도로 일어나는 동적 평형에 도달하여 의 농도가 일정하 게 유지되기 때문이다. 와 NO2 N2O4 ( ) NO2 g (가) > 정반응 속도 역반응 속도 정반응 속도 역반응 속도 (나) = 도가 같다. -22 생성물인 N2O4 (나)는 동적 평형에 도달한 상태이므로 반응물인 와 가 함께 존재한다. NO2 -32 ⑴ 가역 반응은 반응 조건에 따라 정반응과 역반응이 모 두 일어날 수 있는 반응으로 화학 반응식에서 반응물과 생성물 사이의 화살표를 로 나타낸다. 따라서 의 생성과 분해 는 가역 반응이다.  N2O4 증발 속도 응축 속도 증발 속도 응축 속도 증발 속도 응축 속도 (가) >> (나) > (다) = 104 정답친해 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 104 2018. 3. 19. 오후 7:43 ⑵ 의 생성과 분해는 가역 반응이므로 정반응과 역반응이 N2O4 모두 일어난다. 05 ① 용기 속에서 물의 증발과 수증기의 응축이 모두 일어나 고 있으므로 물의 증발과 수증기의 응축은 가역적으로 일어난다. ⑶, ⑷, ⑸ (나)는 동적 평형에 도달한 상태로 정반응과 역반응 ② (나)에서는 증발하는 물 분자가 응축하는 수증기 분자보다 많 이 같은 속도로 일어나므로 와 의 농도가 일정하게 유 으므로 물의 증발 속도가 수증기의 응축 속도보다 빠르다. NO2 지된다. 따라서 시험관 속 기체의 압력도 일정하게 유지된다. N2O4 ③ (다)에서는 증발하는 물 분자 수와 응축하는 수증기 분자 수 가 같으므로 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도가 같다. ⑤ 수증기의 응축 속도는 용기 속에 수증기 분자가 많을수록 빠 르다. 용기 속 수증기 분자 수는 (다) (나) (가)이므로 응축 속 233 쪽~235 쪽 도는 (다) (나) (가)이다. > > >  바로알기  ④ 일정한 온도에서 물의 증발 속도는 일정하므로 물 의 증발 속도는 (가) (다)이다. (나) > 01 ③ 02 ④ 03 ③ 04 ④ 05 ④ 06 ③ 07 ④ 08 ② 09 ① 10 ④ 11 ① 12 해설 참조 13 ③ 14 ⑤ 01 ㄱ, ㄴ. 가역 반응은 화학 반응식에서 반응물과 생성물 사 이의 화살표를 로 나타낸다. 따라서 주어진 반응은 가역 반 응이다.  CH4  바로알기  ㄷ. 의 연소는 비가역 반응이다. 06 = = 문제 분석 속 도 증발 응축 O t1 t2 시간 02 역반응이 일어나기 어려운 반응은 비가역 반응이다. ㄴ, ㄷ. 염산과 수산화 칼륨 수용액의 중화 반응, 염화 나트륨 수 용액과 질산 은 수용액의 앙금 생성 반응은 모두 역반응이 거의 물의 증발 속도가 수증기의 응축 속도보다 빠르다. ➞ 물의 양이 줄어든다. 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도가 같은 동 적 평형에 도달한 상태이다. ➞ 증발 속도와 응축 속도가 같아 물의 양이 일정하게 유지되므로 겉보 기에는 증발과 응축이 멈춘 것처럼 보인다. 일어나지 않는 비가역 반응이다.  바로알기  ㄱ. 염화 코발트가 물과 결합하여 염화 코발트 육수화 물을 생성하는 반응은 염화 코발트 육수화물이 물을 잃고 염화 물의 양이 줄어든다. t1 코발트가 되는 역반응도 일어나므로 가역 반응이다. ㄱ. 에서는 물의 증발 속도가 수증기의 응축 속도보다 빠르므로 ㄷ. 이후는 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도가 같은 동적 평형에 도달한 상태이므로 용기 속 물의 양과 수증기의 양이 일정 t2 하게 유지된다.  바로알기  ㄴ. 동적 평형에 도달( )해도 물의 증발과 수증기의 응축은 계속 일어난다. t2 07 문제 분석 03 ㄱ. 상평형에 도달하면 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속 도가 같으므로 물의 양과 수증기의 양이 일정하게 유지된다. ㄷ. 용질의 용해 속도와 석출 속도가 같아서 겉보기에는 용질이 더 이상 녹지 않는 것처럼 보이는 상태를 용해 평형이라 하고, 이 때의 용액을 포화 용액이라고 한다.  바로알기  ㄴ. 열린 용기에서는 물의 증발 속도가 수증기의 응축 속도보다 빠르므로 물이 모두 증발한다. 따라서 동적 평형에 도 달하지 않는다. 04 ㄴ. (나)에서 반응물과 생성물 사이의 화살표를 타낸 것으로 보아 (나)는 가역 반응이다. 따라서 정반응뿐만 아니 로 나  라 역반응도 일어날 수 있다. ㄷ. (나)는 가역 반응이므로 밀폐 용기에 )를 넣고 오랫동 ( NO2 액체 ➞ 증발 속도 A 의 양이 줄어든다. 응축 속도 (가) > (나) 의 양이 일정하게 유지된다. 응축 속도 액체 ➞ 증발 속도 A ➞ 동적 평형 = 안 두면 동적 평형에 도달하여 용기 속에 반응물인 g ( )와 생 ④ (나)는 동적 평형에 도달한 상태이므로 유리종 속 기체 의 성물인 ( )가 함께 존재한다. NO2 g 입자 수는 일정하게 유지된다. A  바로알기  ㄱ. (가)는 금속( g N2O4 )과 산( )이 반응하여 기체를 발  바로알기  ① (가)는 액체 를 넣은 초기 상태이므로 (가)에서 생하는 반응으로 비가역 반응이므로 동적 평형에 도달할 수 없다. HCl Zn 의 응축 속도는 증발 속도보다 느리다. A A A IV. 역동적인 화학 반응 105 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 105 2018. 3. 19. 오후 7:43 ② (나)에서 액체 의 양이 일정하게 유지되고 있는 것으로 보아 (나)는 동적 평형에 도달한 상태이다. 동적 평형에서는 A 의 증발 속도와 응축 속도가 같아서 변화가 일어나지 않는 것처럼 보이지 A 만 의 증발과 응축이 계속 일어나고 있다. A ③ (나)에서 유리종을 열어 두면 공기 중으로 A 의 양이 줄어든다. 로 액체 가 계속 증발하므 ⑤ 일정한 온도에서 A 의 증발 속도는 일정하므로 일정 시간 동 안 증발하는 의 입자 수는 (가)와 (나)가 같다. A A 문제 분석 08 ( ) Br2 l (가) (나) ( ➞ 증발 속도 Br2 l )을 넣은 초기 상태 응축 속도 동적 평형에 도달한 상태 ➞ 증발 속도 응축 속도 > = ( Br2 l Br2 g ㄴ. (나)는 동적 평형에 도달한 상태이므로 )과 ( )이 함 께 존재한다.  바로알기  ㄱ. (가)는 ( )을 넣은 초기 상태이므로 (가)에서 Br2 의 증발 속도는 응축 속도보다 빠르다. l Br2 ㄷ. 플라스크 속 ( ) 분자는 동적 평형에 도달한 (나)가 (가)보 다 많다. Br2 g 09 문제 분석 물 설탕 분자 용해 속도 석출 속도 용해 속도 석출 속도 용해 속도 석출 속도 (가) >> (나) > (다) ➞ 동적 평형 = 한다. ㄱ. (다)에서 용해되는 설탕 분자 수와 석출되는 설탕 분자 수가 같은 것으로 보아 (다)는 설탕의 용해 속도와 석출 속도가 같은 동적 평형에 도달한 상태이다. 동적 평형에서는 물에 녹아 있는 H2 I2 HI 채점 기준 설탕의 양이 일정하므로 (다)에서 설탕물의 농도는 일정하게 유 지된다. 가 (나)보다 많다.  바로알기  ㄴ. 물에 용해된 설탕 분자는 동적 평형에 도달한 (다) ㄷ. 처음에는 설탕의 용해 속도가 석출 속도보다 빠르지만 시간 10 문제 분석 녹지 않은 염화 나트륨이 비커 바닥에 가라앉았다. ➞ 용해 속도와 석출 속도가 같은 동적 평형에 도달한 상태이다. ➞ 포화 수용액 24Na가 포함된 염화 나트륨 23NaCl(aq) 23NaCl(s) (가) 23NaCl(aq) 23NaCl(s) (나) (나) 이후 충분한 시간이 지나면 있는 고체와 수용액에 모두 존재한다. Na 24 는 가라앉아 ㄴ. 동적 평형에서는 수용액에 녹아 있는 염화 나트륨의 양이 일 정하므로 (가)에서 염화 나트륨 수용액의 농도는 일정하게 유지 된다. ㄷ. 변화가 일어나지 않는 것처럼 보이는 포화 수용액에서도 염 화 나트륨의 용해와 석출은 같은 속도로 끊임없이 일어나고 있 다. 따라서 (나) 이후 충분한 시간이 지나면 는 가라앉아 있 24 Na 는 염화 나트륨 고체와 수용액에 모두 존재한다.  바로알기  ㄱ. (가)는 동적 평형에 도달한 상태이므로 염화 나트 륨의 용해 속도와 석출 속도가 같다. 11 ② 므로 반응물과 생성물이 함께 존재하고, 정반응과 역반응의 속도 ⑤ 화학 평형에서는 정반응과 역반응이 모두 일어나 ￣ 가 같으므로 반응물과 생성물의 농도가 일정하게 유지된다.  바로알기  ① 화학 평형에서는 화학 반응의 정반응과 역반응이 같은 속도로 일어나고 있다. 12 가역 반응은 정반응과 역반응이 모두 일어나므로 용기에 반응물 또는 생성물을 넣고 반응시킨 후 충분한 시간이 지나면 동적 평형에 도달하여 용기 속에는 반응물과 생성물이 함께 존재 수소( ), 아이오딘( ), 아이오딘화 수소( ), 주어진 반응은 가역 반응이므로 정반응과 역반응이 모두 일어난다. 따라서 충분한 시간이 HI H2 I2 지나면 정반응과 역반응이 같은 속도로 일어나는 동적 평형에 도달하여 용 기 속에는 , , 가 함께 존재한다. 용기 속에 들어 있는 물질을 모두 쓰고, 그 까닭을 옳게 서술한 경우 용기 속에 들어 있는 물질만 모두 옳게 쓴 경우 배점 100 % 40 % 13 ㄱ, ㄷ. 동적 평형에서는 정반응과 역반응이 같은 속도로 일어나므로 의 생성 속도와 분해 속도가 같고, 용기 속 이 지날수록 용액 속 설탕 분자가 많아지므로 점점 석출 속도가 와 N2O4 의 농도가 일정하게 유지된다. 빨라져 용해 속도와 같아진다. 따라서 설탕의 석출 속도는 NO2  바로알기  ㄴ. 동적 평형에서는 적갈색의 N2O4 와 무색의 가 함께 존재한다. NO2 N2O4 (다) (나) (가)이다. > > 106 정답친해 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 106 2018. 3. 19. 오후 7:43 모범답안14 문제 분석 ( ) ( ) +3H2 N2 g g  ( ) 2NH3 g N2(g) NH3(g) H2(g) ㄱ. 동적 평형에 도달할 수 있는 반응은 가역 반응이다. 따라서 의 생성과 분해는 가역적으로 일어난다. NH3 ㄴ, ㄷ. 동적 평형에 도달한 상태이므로 의 생성 속도와 분해 속도가 같다. 따라서 용기 속 NH3 N2, H2, 정하게 유지되고, 이에 따라 기체의 압력도 일정하게 유지된다. 의 분자 수는 각각 일 NH3 + H 은 + 이다. H 02 물의 자동 이온화 239 쪽 1 수소( ) 2 붉은 3 단백질 4 푸른 5 이온 6 수소 ) 8 산 9 염기 10 양쪽성 이온( H2 ) 7 수산화 이온( + 물질 11 수소 이온( H - OH ) + H 1 ⑴  ⑵ ⑶ 2 ㉠ 수소 이온( ), ㉡ 산, ㉢ 수산화 + 이온( - × ), ㉣ 염기 3 ㉠ 산, ㉡ 염기 4 ⑴ 브뢴스테드 × H 로 리 산: OH , 브뢴스테드 로리 염기: ⑵ 브뢴스테드 로리 산: · HCN 로리 염기: , 브뢴스테드 · H2O CH3COOH + , 브뢴스테드 로리 염기: · H2O 5 2- ⑶ 브뢴스테드 로리 산: · 6 - · HCO3 - CO3 H2O NH4 , 2- CO3 H3O - + · H2O 1 ⑵ 다른 물질에게 H 이고, 다른 물질로부터 + 을 내놓는 물질은 브뢴스테드 로리 산 을 받는 물질은 브뢴스테드 로리 염 · 기이다. + H ⑶ 브뢴스테드 로리 산 염기 정의는 수용액이 아닌 조건에서도 산과 염기를 설명할 수 있다. · 2 물에 녹아 H 내놓는 물질은 아레니우스 염기이므로 + 을 내놓는 물질은 아레니우스 산이고, 는 아레니우스 산이 OH 을 - 은 아레니우스 염기이다. HCl 고, 3 테드 NaOH 와 · · 4 ⑴ 은 H2O ⑵ H 는 을 내놓으므로 브뢴스테드 로리 산이고, + HCN + H 을 받으므로 브뢴스테드 로리 염기이다. · 을 내놓으므로 브뢴스테드 · + 을 받으므로 브뢴스테드 은 H 을 내놓으므로 브뢴스테드 · 로리 염기이다. · 로리 산이고, 로리 산이고, 을 받으므로 브뢴스테드 H 로리 염기이다. · 2- CO3 CH3COOH 은 + 은 H + + H2O ⑶ 은 NH4 + H · 5 양쪽성 물질은 조건에 따라 산으로 작용할 수도 있고 염기로 작용할 수도 있는 물질이다. 은 의 반응에서 와 HCl 을 받으므로 염기로 작용하고, H2O 와 의 반응에서 H2O H2O NH3 을 내놓으므로 산으로 작용한다. 따라서 양쪽성 물질은 H2O H2O 6 짝산- 짝염기는 산과 염기로 정반응에서 산과 역반응에서의 염기, 정반응에서 염 의 이동으로 산과 염기가 되는 한 쌍의 H + 기와 역반응에서의 산의 관계이다. 짝산- 짝염기 ( - ) ( ) 염기 +H2O l 2 aq 산 HCO3 1 ( 2- 산 염기 CO3 짝산- 짝염기 1  ) ( + ) +H3O 2 aq aq 정반응에서는 이 산이고 이 염기이지만, 역반응에서 는 - HCO3 이 산이고 + H3O 2- CO3 기 관계이다. 이 염기이다. 따라서 H2O 2- 과 - 은 짝산- 짝염기 관계이고, CO3 과 + HCO3 도 짝산- 짝염 H3O H2O 242 쪽 1 물의 자동 이온화 2 물의 이온화 상수( ) 3 수소 이온 농도 지수( ) 4 작아진다 5 산성 6 염기성 7 지시약 Kw 8 pH 시험지 9 측정기 pH pH ⑶  2 1 ⑴  ⑵ 5 ⑶ 작아진다 4 7 ⑵ , pOH=3 pH=11 × 3 ⑴ 작다 ⑵ 커진다 -9 1×10 -11 M 6 ⑴ 1×10 7 (다) M (나) (가) 8 , pOH=13 pH=1 배 > > 100 1 ⑴ 물은 질이므로 물 분자끼리 H + 이온화한다. + H 을 내놓을 수도 있고 받을 수도 있는 양쪽성 물 을 주고받아 과 + 으로 자동 - H3O 과 OH 을 + OH ]는 같다. - 1 : 1 로 내놓 으므로 순수한 물의 [ ]와 [ + 의 순수한 물에서 [ H3O H3O - [ OH ] + ⑶ *C 25 H3O = OH ] - =1×10 -7 M 이다. IV. 역동적인 화학 반응 107 의 반응에서 는 을 내놓으므로 브뢴스 ⑵ 순수한 물은 자동 이온화하여 + HCl 로리 산이고, NH3 는 HCl 을 받으므로 브뢴스테드 + H 로리 염 기이다. · NH3 H 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 107 2018. 3. 19. 오후 7:43 몰이 녹아 있으므로 수용액의 -11 문제 분석 에 2 수용액 [ ]는 1 L - M 1×10 이므로 수용액의 [ OH -5 OH -14 - 이다. 1×10 ]는 25 -5 *C 1×10 보다 작다. + 에서 [ ][ + 이다. H3O OH - ] =1× -9 M 10 3 ⑴ 산성 용액의 ⑵ 순수한 물에 염기를 넣으면 수용액의 [ pH H3O 는 7 ⑶ pH ]이므로 수용액의 [ ]가 커질수록 ]가 [ - ]보다 + OH H3O + H3O 커지므로 가 커진다. pH=-log 는 작아진다. [ H3O + pH 4 이다. 25 *C 7 5 는 pH=-log -3 ]는 M [ H3O 이다. + *C 이다. M 25 -11 1×10 - 로 [ 1×10 OH 6 ⑴ 에서 순수한 물의 [ + ] =1×10 -7 M H3O 이므로 는 pH ]이므로 가 인 산성 용액의 [ ] 에서 [ pH ][ 3 + H3O OH - ] =1×10 + 이므 H3O -14 *C *C 25 25 pH=-log 이므로 [ H3O + ] =-log0.1=1 이다. 이고, 에서 ⑵ pH+pOH=14 pOH=-log [ - OH 이므로 pOH=13 ( ] 1×10 =-log 이다. -3 ) =3 이고, 에서 pH+pOH=14 7 (가)는 HA 성 용액이므로 pH=11 가 녹아 있는 용액으로, 이다. (나)는 과 + pH<7 OH 가 녹아 있는 용액으로, - H 의 양이 같은 중성 용액이므로 BA 이 이 보다 많은 산 + H 가 녹아 있는 용액으로, OH - 이다. (다)는 BOH 이므로 이다. 따라서 pH>7 8 수용액의 씩 커진다. 탄산음료의 1 pH ]는 커피의 [ 음료의 [ pH 가 + H3O 보다 많은 염기성 용액 pH=7 - H 는 (다) + (나) OH (가)이다. pH > > 씩 작아질수록 수용액의 [ ]는 + 배 는 이고 커피의 H3O 는 이므로 탄산 10 ]보다 pH 배 크다. 5 3 + H3O 100 243 쪽 1 2 1 브뢴스테드 2 · ) ( 3N ⑷ CH3 ⑶ 1 [ × × ] + H3O =1×10 ] [ + H3O OH - [ 로리 산: , 브뢴스테드 로리 염기: HF 3 - ⑸  ⑹  ⑺  HCO3 NH3 4 ⑴ · ⑵  × -7 , [ ] - -7 =1×10 OH ] 3 ⑴  ⑵  ⑶  ⑷ M 2 Kw= ⑹ M ⑸ × × × 108 정답친해 ) ( (가) ( (나) ( ) 염기 CH3 3N ( - 산 HCO3 (다) (라) - 염기 HCO3 ( ) 산 +HF aq aq ( ) 염기 +NH3 aq ) ( 산 +H3O ) ( aq ( aq + 염기 NH3 산 +HCl g g  ( - ) aq ) ( )  ) ) aq ( + +F ( ) 3NH CH3 ) ( +NH4 ) +H2O aq + 2-  ) CO3 aq ( H2CO3 aq ( NH4Cl  s ) aq ) ( l · - · (가)에서 는 을 내놓으므로 브뢴스테드 로리 산이고, + 을 받으므로 브뢴스테드 로리 염기이다. · + H H HF 은 ( ) CH3 3N -21 - + H 리 산으로 작용하고, (다)에서는 은 (나)에서는 HCO3 · 을 내놓으므로 브뢴스테드 로 을 받으므로 브뢴스테드 · 로 + 리 염기로 작용한다. 따라서 양쪽성 물질은 H 이다. - · HCO3 (라)에서 -31 로 작용한다. + NH3 H 는 을 받으므로 브뢴스테드 로리 염기 ⑴ (가)에서 ( -41 못하므로 아레니우스 염기가 아니다. ) 3N CH3 OH 은 분자 자체에서 을 내놓지 ⑵, ⑶ (나)에서 산이고, 는 NH3 ⑷ (다)에서 로 작용한다. H3O HCO3 + 은 H + + H 은 을 내놓으므로 브뢴스테드 로리 - + 을 받으므로 브뢴스테드 H 을 내놓으므로 브뢴스테드 · 로리 염기이다. · 로리 산으 ⑸ - 은 (나)에서는 산으로 작용하고, (다)에서는 염기로 ⑹ (라)에서 는 을 내놓으므로 브뢴스테드 로리 산이다. 작용하는 양쪽성 물질이다. HCO3 + HCl H -12 문제 분석 H+ · H+ O H H O H H H H O H HO 물은 자동 이온화하여 로 내놓는다. 과 + 을 - H3O OH + ] H3O 에서 [ *C 25 -22 형을 이루었을 때 [ 물의 이온화 상수( [ ]로 나타낸다. H3O - [ = OH - 1 : 1 ] =1×10 )는 물이 자동 이온화하여 동적 평 이다. M -7 Kw ]와 [ + - OH ]의 곱이므로 ] + [ H3O Kw= OH -32 ⑴ 양쪽성 물질인 물은 산이나 염기로 모두 작용할 수 있 으므로 물 분자끼리 을 주고받아 이온화한다. + H 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 108 2018. 3. 19. 오후 7:43 ⑵ 물은 자동 이온화하여 동적 평형을 이루므로 물의 자동 이온 ㄴ. 은 을 내놓으므로 브뢴스테드 로리 산이다. ⑷ 순수한 물에서 매우 적은 양의 물 분자만 이온화하므로 OH H3O ㄴ. (나)에서 는 을 내놓으므로 브뢴스테드 로리 산이다. 화는 가역 반응이다. ⑶ 순수한 물은 자동 이온화하여 을 로 내놓 으므로 순수한 물의 [ ]와 [ + H3O - 1 : 1 과 + OH ]는 같다. - )은 의 양( )보다 적다. mol 에서 [ H3O ⑸ ⑹ 물의 이온화 상수는 온도에 따라 값이 달라지므로 온도의 영 mol ]의 곱이 H2O ]와 [ + 이다. H3O OH -14 - 1×10 의 양( + *C 향을 받는다. 25 244 쪽~247 쪽 01 ② 02 ④ 03 ② 04 ③ 05 ④ 06 ④ 07 ① 08 ② 09 ⑤ 10 해설 참조 11 ③ 12 ③ 13 ② 14 ⑤ 15 ③ 16 ⑤ 17 ② 18 ③ 19 ② 20 ② 01 문제 분석 수용액 리트머스 종이의  색 변화 마그네슘 조각 과의 반응 A 붉은색 → 푸른색 B 푸른색 → 붉은색 C 푸른색 → 붉은색 D 붉은색 → 푸른색 변화 없음 기체 발생 기체 발생 변화 없음 산성 용액 염기성 용액 ㄴ. 염산과 수용액은 모두 산성 용액이므로 공통된 성질을 나 타낸다. B  바로알기  ㄱ. 수용액은 염기성 용액이므로 이 들어 있다. - ㄷ. 수용액은 산성 용액이므로 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨려 OH A 도 색 변화가 없지만, C 수용액은 염기성 용액이므로 페놀프탈 D 레인 용액을 떨어뜨리면 붉은색으로 변한다. 02 ㄴ. 브뢴스테드 염기를 정의하여 아레니우스 정의로 설명할 수 없는 산과 염기를 · 로리 산 염기 정의는 의 이동으로 산과 H + 설명할 수 있으므로 더 넓은 개념의 정의이다. ㄷ. 브뢴스테드 로리 산은 을 내놓는 물질이고, 브뢴스테드 + 로리 염기는 을 받는 물질이다. · + H ·  바로알기  ㄱ. 아레니우스 산 염기 정의는 수용액인 조건에서만 H 적용할 수 있다. 03 ㄷ. NH4OH 색으로 변화시킨다. 에는 이 존재하므로 용액을 파란 BTB - OH +  바로알기  ㄱ. 는 을 내놓지 못하므로 아레니우스 산이 아니다. NH3 H + H2O H 04 ㄱ. (가)에서 니우스 염기이다. NaOH · - OH 은 물에 녹아 을 내놓으므로 아레 +  바로알기  ㄷ. (다)에서 HCl H 리 염기이다. H2O + H 은 을 받으므로 브뢴스테드 로 · · 05 ④ H2O 로리 산이다. 은  바로알기  ① 로리 염기이다. CH3NH2 + H 은 로부터 H2O HCN + H 에게 을 내놓으므로 브뢴스테드 · 을 받으므로 브뢴스테드 ② 은 으로부터 을 받으므로 브뢴스테드 ③ 은 으로부터 을 받으므로 브뢴스테드 + H2O 기이다. H2CO3 H2O 기이다. NH4 ⑤ 은 H2O 염기이다. HCOOH + H + H + H 으로부터 을 받으므로 브뢴스테드 로리 · 로리 염 · 로리 염 · · 06 (가)에서는 로 작용한다. (나)에서는 H2O 이 + H 을 받으므로 브뢴스테드 로리 염기 이 - + 을 받으므로 브뢴스테드 · 로리 염기로 작용한다. (다)에서는 HCO3 H 이 을 받으므로 브뢴 · + 스테드 로리 염기로 작용한다. H2O H · 07 문제 분석 ( ) ( ) ( ) NH3 g +HCl g NH4Cl s  암모니아수를 묻힌 솜 NH4Cl A 수용액을 묻힌 솜 염산 ㄱ. 기체와 기체가 반응하여 이 생성되었으므로 는 염화 수소( NH3 A )이다. NH4Cl  바로알기  ㄴ, ㄷ. 흰색 연기가 생성될 때 A HCl 는 므로 브뢴스테드 로리 산으로 작용하고, HCl 는 브뢴스테드 로리 염기로 작용한다. · NH3 H 을 내놓으 + 을 받으므로 H + · 08 짝산- 짝염기는 산과 염기이므로 + H 의 이동으로 산과 염기가 되는 한 쌍의 과 , - 과 + 은 짝산- 짝염기 관계이다. CH3COOH CH3COO H3O H2O 짝산- 짝염기 ( 산 CH3COOH l ( ) 염기 +H2O l ) 1 2  ( - 산 염기 CH3COO 1 짝산- 짝염기 ) ( + ) +H3O 2 aq aq 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 109 2018. 3. 19. 오후 7:43 IV. 역동적인 화학 반응 109 09 문제 분석 • 산 ( H2CO3 1 aq ) ( ) 염기 +H2O 2 l ( - 염기 HCO3 짝산- 짝염기 1  ) 산 +H3O 2 ( + ) aq aq 짝산- 짝염기 짝산- 짝염기 ( - • 산 HCO3 1 aq ) ( ) 염기 +H2O 2 l ( 2- 염기 CO3 짝산- 짝염기 1  ) 산 +H3O 2 ( + ) aq aq ① 첫 번째 반응의 정반응에서 은 을 내놓으므로 브뢴 + 스테드 로리 산이다. H2CO3 H ② 두 번째 반응의 역반응에서 · 로리 염기이다. 테드 은 2- + H CO3 을 받으므로 브뢴스  - ③ 첫 번째 반응에서 · 의 짝산은 H2CO3 이다. HCO3 - + +H 이므로 HCO3 ④ 두 번째 반응에서 H2CO3 의 짝염기는 이다. HCO3 2-  바로알기 CO3 ⑤ 첫 번째 반응의 역반응에서 용하고, 두 번째 반응의 정반응에서 이므로 2- + CO3 +H HCO3 은 염기로 작 - HCO3 은 산으로 작용하므 - 로 주어진 반응에서 은 양쪽성 물질로 작용한다. 하지만 HCO3 - 은 두 반응에서 모두 염기로만 작용하므로 양쪽성 물질로 HCO3 - - H2O 작용하지 않는다. 10 테드 · H2PO4 따라서 - H2PO4 채점 기준 2 1 로리 산이고, H2PO4 - H2O 은 브뢴스테드 과 , 첫 번째 반응에서 은 브뢴스 - H2PO4 로리 염기이다. 두 번째 반응에서 H2O 은 브뢴스테드 로리 염기이고, · 은 브뢴스테드 로리 산이다. 과 - H2O 은 양쪽성 물질이다. · H2O · 배점 100 % 50 % 30 % 가지 양쪽성 물질을 모두 쓰고, 그 까닭을 옳게 서술한 경우 가지 양쪽성 물질만 쓰고, 그 까닭을 옳게 서술한 경우 가지 양쪽성 물질만 모두 옳게 쓴 경우 2 11 ① 순수한 물은 자동 이온화하여 내놓으므로 순수한 물의 [ ]와 [ 과 + 을 - 로 + H3O - ]는 같다. OH 1 : 1 ② 물의 이온화 상수( H3O )는 일정한 온도에서 그 값이 일정하므 OH Kw 로 [ ]와 [ + - ]는 반비례 관계이다([ ] + H3O OH 라서 순수한 물에 황산을 넣으면 [ H3O = ]는 커지고 [ ). 따 ]는 작 ] [ Kw - OH - + H3O ][ + H3O OH - ] =1×10 이므로 -14 가 인 수용액의 액성은 중성이다. OH 와 의 pH pOH 아진다. 에서 [ ④ *C 합은 이다. 25 ⑤ 14 바로알기 ③ *C 에서 pH 25 는 작아진다. 7 pH=-log [ H3O + + H3O ]이므로 [ ]가 커질수록 매우 적다. 13 의 순수한 물에서 [ ]는 - 12 ㄱ. ㄷ. 산성 용액에서 [ 25 ]는 *C ] OH + H 3O 보다 크다. [ H3O 바로알기 ㄴ. 물의 자동 이온화 반응에서 M >1×10 -7 1×10 + 이다. M - ]이므로 -7 1×10 [ M> OH -7 가 로, -14 매우 작은 것으로 보아 물은 매우 일부분만 이온화한다는 것을 1\10 Kw 알 수 있다. 따라서 생성물의 양( )은 반응물의 양( )보다 mol mol 염산에서 [ ]는 염산의 농도와 같은 )이다. 에서 [ ][ + 이다. H3O OH 0.0 1 M ( 1×10 이므로 [ -2 - M ]는 0.01 M -14 OH 10 14 ㄱ. (가)는 산 수용액이므로 [ ㄴ. (나)는 염기 수용액이므로 [ 1×10 + H 3O *C M 25 -12 H3O ] - ]는 + -7 M ]이다. 1×10 + [ H3O - ] =1× 보다 크다. ㄷ. 산 수용액인 (가)의 는 OH 보다 작고, 염기 수용액인 (나)의 > 는 pH 보다 크다. 따라서 는 (나) 7 (가)이다. 7 pH 15 의 [ pH > 문제 분석 + ]가 이므로 [ 이고, 에서 [ -8 ]는 M - 1×10 OH *C -6 25 1×10 M ][ + ] - 이다. H3O OH H3O A =1×10 -14 수용액 [ ]( + ) H3O [ - M ) ]( OH M pH 의 [ A -8 -6 1×10 1\10 8 ]가 B -3 -11 1\10 1\10 3 이고, ]는 C OH =1×10 - -14 이므로 [ 1×10 -8 M + H3O 6 + ][ ] - 이다. H3O OH 에서 [ -6 *C 25 1×10 M C -6 -8 1\10 1×10 ㄱ. 의 [ ]가 + A 이다. H3O 이므로 [ ]는 - -8 -6 1×10 M OH 1×10 M ㄴ. 의 가 이므로 는 산성 용액이다. B pH 바로알기 ㄷ. 3 A ) ( 의 [ B log 1×10 pH=-log 다르다. -8 =8 ( 1×10 H3O 이다. -6 ) =6 이므로 ]는 + 의 [ 1×10 H3O C 이다. 따라서 + -8 ]는 M -6 pH=- 이므로 M 는 서로 1×10 의 와 C A pH 16 NaOH 20 g 을 만들었으므로 [ , 즉 몰을 물에 녹여 의 수용액 - 5 L 0.5 ] = 0.5 mol 5 L ] =1 ×10 =0.1 M -14 수용액의 - OH ][ + H 3O OH 이다. 따라서 NaOH 이다. 이므로 [ ]는 + 는 H 3O 이다. NaOH pH 13 에서 [ -13 M *C 25 1\10 17 구분 (가) (나) 문제 분석 수용액 ( ) HCl aq ( ) NaOH aq 부피( ) L 1 2 ] + [ H3O -2 1×10 1×10 M -12 M pH 2 12 pH 110 정답친해 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 110 18. 3. 23. 오전 10:20 모범답안ㄷ. (가)의 는 이므로 [ ]는 + 는 pH 이므로 [ 2 ]는 H3O + -2 M 이고, 1×10 -12 M ]는 이다. (나)의 에서 이다. *C M 25 -2 pH [ ][ 12 - H3O OH 따라서 (가)의 [ + +  바로알기  ㄱ. (가)의 H 3O ] =1×10 H3O 이므로 [ 1\10 -14 ]와 (나)의 [ - ]는 같다. OH - 1×10 는 이므로 (가)의 액성은 산성이다. OH ㄴ. (나)의 [ ]는 2 -2 - 1×10 이므로 (나)에 들어 있는 OH pH 의 양( ( 0.01 M mol M - OH )이고, 용액의 부피는 )은 / 2 L×0.01 mol L 이다. 2 L =0.02 mol 18 ㄱ. A 이다. *C 이다. 따라서 [ 25 수용액의 에서 [ 수용액의 0.1 M ㄷ. C 이다. pH 7 가 이므로 [ H3O -14 pH ][ + 13 - OH [ H3O ] - > 이므로 [ ] =1×10 ]이다. [ ] + H3O OH 가 ]는 + 이므로 [ -13 M ]는 - 1×10 OH H3O - + ] =1×10 이므로 산성 용액이다. OH = -7 M  바로알기  ㄴ. 수용액의 는 B pH 3 19 문제 분석 (가)에서 부피는 의 양( + 이므로 [ H 2 L )은 몰이고 용액의 ]는 0.2 + mol H3O 0.1 M 이다. H+ Cl- Cl- H+ (가) Na+ Cl- Cl- Na+ (나) Na+ OH- OH- Na+ (다) (다)에서 부피는 의 양( - 이므로 [ OH )은 ]는 몰이고 용액의 이다. mol - OH 0.2 0.1 M 2 L 이므로 는 이다. (나)는 중성 용액이 pH 이고 이다. (다)의 [ 0.1 M -7 1×10 는 이다. 1 M 이다. pH *C 25 는 1 에서 7 pH+pOH=14 ]는 - 이므 OH (가)의 [ 므로 [ ]는 + ]는 H3O + H3O 이므로 0.1 M 로 (다)의 pOH 는 pH 13 20 ② 우유의 는 이므로 [ ]는 + 로, -6 보다 크다. pH -7  바로알기  ① M 10 한 물질은 레몬 즙이다. pH 6 1× 가 작을수록 산성이 강하므로 산성이 가장 강 1\10 H3O M ③ 비눗물의 는 이므로 [ ]는 + 이다. -10 이므로 [ 1×10 M ]는 - - 10 OH H3O ] =1×10 -14 ]이므로 가 클수록 [ + pH 는 베이킹 소다 수용액의 H3O + 보다 크므로 OH 1× ]가 작다. 하 *C -4 에서 [ pH ][ + H3O 이다. 25 ④ 10 pH=-log 수구 세정제의 M [ H3O [ + H3O ⑤ 수용액의 ]는 하수구 세정제가 베이킹 소다 수용액보다 작다. pH pH 가 씩 작아질수록 수용액의 [ ]는 + 배씩 이고, 증류수의 는 H3O 이므로 커피의 10 pH 커진다. 커피의 는 1 pH ]는 증류수의 [ [ H3O + 5 H3O + ]보다 pH 배 크다. 7 100 03 산 염기 중화 반응 1 중화 반응 2 알짜 이온 반응식 3 구경꾼 이온 4 염 5 수소 이온( ) 6 수산화 이온( ) 7 중화 적정 + H 8 표준 용액 9 중화점 - OH 252 쪽 1 ⑴ ⑵  ⑶  2 3 ⑴ ( × ) ⑵ l , + 4 H2O 2- H2O Na SO4 25 mL 0.05 M ) ( + +OH aq 5 파란색 6 H ( - ) aq  1 ⑴ 산의 종류에 따라 음이온이 다르고, 염기의 종류에 따라 양이온이 다르므로 중화 반응으로 생성되는 염의 종류는 반응하 는 산과 염기의 종류에 따라 달라진다. ⑵ 중화 반응에서 산의 과 염기의 은 - 의 몰비로 반 + H OH 1 : 1 응한다. ⑶ 지시약은 용액의 에 따라 색이 변하므로 지시약을 사용하 면 중화점을 찾을 수 있다. pH 2 산 염기 중화 반응에서 반응하는 산과 염기의 종류에 관계 없이 항상 물이 생성되므로 두 반응에서 공통된 생성물은 이다. H2O 3 ⑴ 알짜 이온 반응식은 실제 반응에 참여한 이온만으로 나 타낸 화학 반응식이므로 주어진 반응 모형에서 알짜 이온 반응식 ) ( + 은 H2O ⑵ 구경꾼 이온은 반응에 참여하지 않고 반응 후에도 용액에 그 +OH )이다. ( - aq aq H ) l (  대로 남아 있는 이온으로, 주어진 반응 모형에서 구경꾼 이온은 과 + 이다. 2- SO4 Na 4 ( 0.1 M ) 2 Ca OH 관계는 다음과 같다. 를 완전히 중화하는 데 필요한 100 mL 수용액의 최소 부피를 HCl 0.2 M 라고 하면 중화 반응의 양적 x , 1×0.1 M×100 mL=2×0.2 M×x 5 ) 수용액 ( x=25 mL 에 들어 있는 ( 0.1 M )은 Ba OH 2 mol 2×0.1 mol / 300 mL / L× 300 mL 에 들어 있는 1000 mL =0.06 mol 의 양( )은 L + 의 양 - OH 이고, HNO3 100 mL / / L× 100 mL 1000 mL 몰이 남는다. 따라서 혼합 용액의 액성은 염기성 의 몰비로 반응하여 물을 생성하므로 물 OH 몰이 생성되 =0.05 mol mol 과 + 이다. 1× 은 H H L - 0.05 0.01 용액을 떨어뜨리면 파란색을 띤다. 0.5 M 0.5 mol 고, 1 : 1 이고, OH - BTB IV. 역동적인 화학 반응 111 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 111 2018. 3. 19. 오후 7:43 를 적정하는 데 사용한 수용액 은 구경꾼 이온이므로 혼합 용액에 들어 있는 의 몰 농도를 라고 하면 중화 반 NaOH 수용액에 들어 있는 -31 수는 혼합 전 Na + + 수와 같다. Na + 6 의 부피가 HCl 20 mL HCl mL 응의 양적 관계는 다음과 같다. 10 이므로 0.1 M x , 1×x×20 mL=1×0.1 M×10 mL x=0.05 M Na 3N 수용액 NaOH 에 들어 있는 Na 수가 이므로 (나) + NaOH 에 들어 있는 30 mL 수는 + 이다. Na 3N (가)에는 -41 며, (다)에는 + 이 남아 있고, (나)에는 이 남아 있으 + - OH 이 남아 있다. 따라서 (가)의 액성은 염기성, (나) H 의 액성은 산성, (다)의 액성은 산성이다. H ⑴ 에 들어 있는 전체 이온 수는 ( -51 , Cl - 2N 이온 수는 온 수는 ( 2N 2N 이 HCl )이고, 수용액 10 mL NaOH , + - Na N N OH 수용액의 배이다. + 에 들어 있는 전체 H 4N )이므로 단위 부피당 전체 이 10 mL ( ⑵ HCl HCl + NaOH ( + 10 mL , 4N OH + 4N 어 있는 전체 이온 수는 H - 수는 4N , 2N Na 는 Na ⑶ ( 20 mL H , - OH 수는 ( HCl + Na 는 3N , Cl 들어 있는 이온은 N - , - )와 2N )를 혼합한 용액 (가)에 들어 있는 , 40 mL 수 Cl 이다. 따라서 (가)에 들 2 2N 수는 수용액 NaOH Cl - - 이다. OH 2N )와 + Cl - NaOH 수용액 4N 수는 30 mL 수 H 이므로 (나)에 가장 많이 8N , 4N )를 혼합한 용액 (나)에 들어 있는 3N , 4N Cl 이 남아 있고, (나)에는 반응하 Na 이다. 3N - + + 이 남아 있으므로 (가)와 (나)를 혼합하면 중화 반응 OH ⑸ (가)에 들어 있는 지 않은 + 이 일어난다. H )와 - 6N 혼합하면 + Cl 한 용액 (다)에 들어 있는 NaOH OH 수용액 수는 - 이고, , ( 30 mL + - 2N 2N OH 이다. 따라서 (가)와 (다)를 + H 6N )를 혼합 HCl , 2N ( 20 mL 수는 + Na 이 남으므로 혼합 용액의 액성은 산성이다. H 4N H ⑹ (나)에 존재하는 전체 이온 수는 + )이고, (다)에 존재하는 전체 이온 수는 ( 8N H )이다. 따라서 (나) (다) , , N - + - Cl =8N : 12N=2 : 3 Cl ( 12N 4N + 4N Na , H : , 3N 6N 이다. + Na 2N -12 문제 분석 중화점에 도달하였다. H+ Cl- H+ Cl- H+ Cl- Na+ OH- OH- Na+ (가) 염기성 Cl- Na+ Na+ OH- Na+ Cl- Cl- Na+ (나) 염기성 (다) 중성 Na+ Cl- Cl- Cl- H+ Na+ (라) 산성 -11 문제 분석 타낼 수 있다. HCl NaOH 중화 반응에서 생성된 물 분자 수는 반응한 이나 + - 수와 같다. 따라 서 혼합 전 과 수용액에 들어 있는 이온 수는 다음과 같이 나 OH H ⑷ (가)에는 반응하지 않은 - 253 쪽 1 2 N 2N 2 4 (가) 염기성 (나) 산성 ⑶ 1 3 3N (다) 산성 5 ⑴  ⑵ × 1 란색 (나) 파란색 (다) 초록색 (라) 노란색 4 ⑴ ⑹ ⑵ ⑷  ⑸ × ) 2 (다) 3 (가) 파 l ⑶  ⑷  ⑸ ⑺  ⑹  +OH  H2O × ( ( + ( - aq aq × H ) ) × × × 혼합 용액 (가) (나) (다) 혼합 전 용액의 부피( ) ( ) HCl aq mL ( ) NaOH aq 생성된 물 분자 수(상댓값) + 10 - + 40 - H 2N Cl 20 + - 2N Na H 4N Cl 30 4N Na + - 4N OH 30 + 4N - 3N OH 20 + 3N - H 6N Cl 6N Na 2N OH 2N 2N 3N 2N (가)는 (나)보다 반응한 수용액의 부피가 크지만 생성된 물 분자 수가 적은 것으로 보아 (가)에서 NaOH 수용액 에 들어 있는 어 있는 + 은 모두 반응하지 않았고, 40 mL 에 들 만 모두 반응하였음을 알 수 있다. 중화 반응에서 생 NaOH OH - 10 mL 수와 같으므로 HCl 성된 물 분자 수는 반응한 H 이나 에 들어 있는 + - 수는 생성된 물 분자 수와 같은 OH H HCl 10 mL 이다. + H 2N (다)에서 -21 성된 물 분자 수는 에 들어 있는 30 mL 이므로 수는 생성된 물 분자 수와 같은 + H 수용액 NaOH HCl 는 2N 수는 인데 생 6N 에 들어 있 - 수용액 OH NaOH 10 mL 20 mL 2N N - OH 에 들어 있는 수는 이다. 이다. 수용액에 을 넣을 때 일어나는 반응은 중화 반응이다. 이다. 따라서 NaOH 따라서 알짜 이온 반응식은 HCl ( + ) ( - ) ( ) H aq +OH aq  H2O l 112 정답친해 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 112 18. 3. 22. 오전 11:07 중화 반응이 완결된 용액은 과 + - 이 모두 반응한 -22 용액으로 (다)이다. H OH -32 는 + - (가)와 (나)는 이 존재하므로 염기성 용액이고, (다) 의 몰비로 반응하여 물을 생성한다. - 과 이 모두 반응하였으므로 중성 용액이다. (라)는 OH ㄷ. 반응 후 혼합 용액에는 구경꾼 이온인 H 이 존재하므로 산성 용액이다. 따라서 각각의 용액에 + OH Ca 다. 따라서 혼합 용액은 전기 전도성이 있다. H BTB 용액을 떨어뜨리면 (가)와 (나)는 파란색, (다)는 초록색, (라)는 노란색을 띤다. 02 ㄴ. 중화 반응에 참여하는 이온은 이온 반응식은 ( ) +  바로알기  ㄱ. 중화 반응에서 산의 +OH aq aq H ( - ) 과 + - )이다. OH ( H H2O 과 염기의 l 이므로 알짜  + H 은 - 1 : 1 이 존재한 과 2+ OH - Cl 03 ㄴ, ㄷ. 생선 비린내(염기)를 없애기 위해 레몬 즙(산)을 뿌 리거나, 위액(산)이 지나치게 분비되어 속이 쓰릴 때 제산제(염기) 를 먹는 것은 중화 반응을 이용한 예이다.  바로알기  ㄱ. 바다에 녹조가 생겼을 때 황토를 뿌리면 황토가 녹조의 성분인 플랑크톤이나 조류와 흡착하여 바닥으로 가라앉 으므로 녹조를 제거할 수 있는데, 이는 중화 반응을 이용한 예가 -42 ⑴ (나)의 액성은 염기성이므로 ⑵ 용액을 떨어뜨리면 (다)는 중성 용액이므로 초록색을 pH 7 는 보다 크다. 띠고, (라)는 산성 용액이므로 노란색을 띤다. BTB ⑶ 수용액 에 를 넣을 때 완 NaOH 전히 중화되므로 0.1 M 40 mL 의 몰 농도를 HCl 라고 하면 중화 반응의 양적 아니다. HCl 관계는 다음과 같다. 20 mL x , 04 문제 분석 과 ⑷ 1×0.1 M×40 mL=1×x×20 mL ⑸ (가)〜(다)에서 전체 이온 수의 변화는 없지만 (가)에서 (다)로 은 중화 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온이다. x=0.2 M Na Cl + - 진행될수록 용액의 부피가 증가하므로 단위 부피당 전체 이온 수 가 가장 많은 것은 (가)이고, 가장 적은 것은 (다)이다. ⑹ (다) 이후에는 중화 반응이 일어나지 않으므로 생성된 물 분 자 수는 (다)와 (라)가 같다. ⑺ + 은 구경꾼 이온이므로 이온 수의 변화는 없지만 (가)에서 (라)로 진행될수록 용액의 부피가 증가하므로 단위 부피당 Na 수는 (라)가 가장 적다. OH- Na+ Na+ OH- ? ( ) 혼합 용액 은 구경꾼 이온이므로 혼합 전후의 개수가 같다. NaOH aq H+ Cl- Cl- H+ ( ) HCl aq + Na + Na ㄱ. 중화 반응에서 산의 과 염기의 + 응하여 물을 생성하므로 혼합 용액의 액성은 중성이다. OH H - 은 의 몰비로 반 1 : 1 )은 mol 의 양( - 몰이다. ㄴ. 에 들어 있는 의 양( HCl 수용액 100 mL + 에 들어 있는 H 몰이고, 0.2 )은 몰 NaOH 이므로 혼합 후 생성된 물의 양( 100 mL )은 OH mol 0.2  바로알기  ㄷ. 는 의 양( Na + mol 0.2 은 구경꾼 이온이므로 혼합 용액에 들어 있 수용액에 들어 있는 의 양 + )은 ( Na )과 같은 mol 몰이다. 혼합 용액의 부피는 NaOH + 이므로 Na 200 mL 이다. 254 쪽~257 쪽 mol + 0.2 의 몰 농도는 0.2 mol 200 mL \ 1000 mL 1 L =1 M 01 ㄱ, ㄷ 02 ① 03 ④ 04 ③ 05 ② 06 해설 참조 07 ④ 08 ⑤ 09 ③ 10 ⑤ 11 ㄱ, ㄴ 12 (가) → (다) → (나) 13 ③ 14 ⑤ 15 ④ 16 ② 17 ③ 18 ④ 19 ③ Na 05 01 ㄱ. 중화 반응은 산의 로 반응하여 물과 염을 생성하는 반응이다. 과 염기의 H + OH 이 - ㄷ. 염산과 수산화 나트륨 수용액의 중화 반응에서 1 : 1 의 몰비 과 + - Cl 은 반응에 참여하지 않으므로 구경꾼 이온이다. Na  바로알기  ㄴ. 중화 반응에서 염은 산의 음이온과 염기의 양이온 이 결합한 물질이다. 에 들어 있는 의 양( + )은 0.1 M H2SO4 100 mL / / L× 100 mL 1000 mL 에 들어 있는 + 2×0.1 mol H 이고, mol =0.02 mol )은 의 양( L 0.2 M HCl / H 이므로 mol 1×0.2 mol L\ 을 혼합한 용 과 400 mL / 400 mL 액에 들어 있는 1000 mL H 화하는 데 필요한 L 의 최소 부피는 OH 혼합 용액을 완전히 중화하는 데 필요한 수용액 =0.08 mol 의 양( + H2SO4 HCl )은 몰이다. 따라서 완전히 중 mol 의 최소 양( - 0.1 mol )은 몰이다. 그러므로 0.1 0.5 M NaOH 이다. / 0.1 mol L 0.5 mol \ 1000 mL 1 L =200 mL IV. 역동적인 화학 반응 113 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 113 2018. 3. 19. 오후 7:43  수용액 에 들어 있는 이온은 ㄴ. 실험 Ⅰ에서 마그네슘 조각을 넣었을 때 수가 감소한 것으 - 개이고, 0.1 M KOH 의 배이므로 30 mL HCl KOH 수용액과 의 몰 농도가 같으며, 에 들어 있는 이온 KOH 로 보아 은 마그네슘 조각과 반응하는 이고, 실험 Ⅱ에서 + (가)와 (나)를 혼합하였을 때 과 의 수가 감소한 것으로 보아 H 06 개, OH 용액의 부피가 3 은 3 개, + H Cl 있고, 이온 수비는 1 1 K + 채점 기준 HCl - 개이다. 따라서 혼합 용액에는 HCl 0.1 M 3 , - 이 들어 - 10 mL , + K 이다. OH Cl - - : OH : Cl =3 : 2 : 1 이온의 종류와 이온 수비를 그 까닭과 함께 옳게 서술한 경우 이온의 종류와 이온 수비만 옳게 쓴 경우 + K 수 배점 100 % 40 % 07 문제 분석 에 들어 있는 수를 이라고 하면 혼합 전후 용액에 들어 + 있는 이온 수는 다음과 같이 나타낼 수 있다. HCl N H 5 mL 혼합 용액 (가) (나) (다) (라) 혼합 전 혼합 후 ( )( ) HCl mL 수 aq + H 수 - Cl ( NaOH )( ) mL 수 aq + Na 수 - 수 OH + H 수 - Cl 수 + Na 수 - 전체 이온 수 OH 액성 5 N N 25 5N 5N 10 2N 2N 20 4N 4N 0 N 0 2N 4N 5N 2N 4N 염기성 염기성 10N 8N 15 3N 3N 15 3N 3N 0 3N 3N 0 중성 6N 20 4N 4N 10 2N 2N 2N 4N 2N 0 산성 8N ㄴ. (나)에서 혼합 전 수용액에 들어 있는 수는 + 이고, 수는 이다. (라)에서 혼합 전 수용액에 들어 있는 H 2N + 이다. 따라서 혼합 후 생성되는 물 H - OH 수는 분자 수는 4N ㄷ. (가) 4N 이고, 수는 - OH 으로 같다. 2N 2N (라)에 들어 있는 전체 이온 수는 각각 이므로 전체 이온 수가 가장 적은 용액은 (다)이다. 8N 가 가장 작은 용액은 산성 용액인 (라)이다. 10N , , , ￣  바로알기  ㄱ. 6N 8N pH 문제 분석 08 마그네슘 조각과 반응하므로 이다. + H (가) 산성 (나) 염기성 과 반응하므 + 로 H 이다. - OH ㄱ. 실험 Ⅰ에서 (가)에 마그네슘 조각을 넣었더니 기체가 발생하 였으므로 (가)는 산성 용액이다. 실험 Ⅱ에서 (가)와 (나)를 혼합 하였더니 물이 생성되었으므로 (나)는 염기성 용액이다. 따라서 (나)의 는 보다 크다. pH 7 114 정답친해 은 중화 반응에 참여하는 이다. 따라서 (가)의 은 산의 - 음이온이고, (나)의 은 염기의 양이온으로 모두 중화 반응에 참 OH 여하지 않는 구경꾼 이온이다. ㄷ. 산의 과 염기의 + 은 - 의 몰비로 반응하여 물을 생 성하므로 (가)와 (나)를 혼합한 용액에는 반응하지 않은 이 남 OH H 1 : 1 아 있다. 따라서 혼합 용액의 액성은 산성이다. 09 문제 분석 과 와 수용액 HNO3 로 보아 20 mL HNO3 화된다. 따라서 NaOH NaOH HNO3 에 들어 있는 는 이온 수를 다음과 같이 나타낼 수 있다. NaOH 20 mL OH 40 mL 에 들어 있는 1 : 2 수는 수용액은 N - 40 mL 를 혼합한 (나)의 가 인 것으 의 부피비로 반응하여 완전히 중 pH 7 수를 이라고 하면 + 이고, 혼합 전 용액에 들어 있 N H 혼합 용액 (가) (나) (다) 혼합 전 용액의 부피( ) HNO3 ( ) aq + mL ( ) NaOH aq - 10 20 30 H 1/2N 50 OH + 5/4N - N H + 40 N OH - H 3/2N 30 OH 3/4N pH ㉠ 7 ㉡ ㄱ. (가)에서 혼합 전 수용액에 들어 있는 수는 - H 이므로 혼합 후 남아 있는 수는 + 이고, 1/2N 수는 - 이 OH 다. 따라서 (가)의 액성은 염기성이고, 5/4N OH 는 보다 크다. (다)에 3/4N 서 혼합 전 수용액에 들어 있는 pH 수는 7 이고, 수는 - 3/2N OH 이다. 따라서 (다) + H H 이므로 혼합 후 남아 있는 수는 + 3/4N 의 액성은 산성이고, 는 보다 작다. 그러므로 ㉠ ㉡이다. 3/4N ㄴ. 과 pH 수용액은 7 수용액의 농도비는 1 : 2 NaOH HNO3 과 의 부피비로 반응하므로 > 이다. 따라서 단위 부 HNO3 피당 음이온 수비는 NaOH 수용액 2 : 1 이다.  바로알기  ㄷ. HNO3 과 + 액이므로 용액 속 이온은 Na NO3 - =2 : 1 : NaOH 은 구경꾼 이온이고, (다)는 산성 용 이 보다 많다. - + NO3 Na 10 문제 분석 이므로 혼합 용액에 들어 있는 0.1 M 입자 에 들어 있는 Cl 몰에 해당한다. 1 5 mL -4 개는 HCl Cl - - 개는 의 양( )이 mol - 5×10 Cl 몰 -4 몰이다. ➞ 5×10 -4 1 5×10 Na+ OH- Cl- 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 114 2018. 3. 19. 오후 7:43 모범답안에 들어 있는 과 + 의 양( - )은 각 ㄴ. 식초 속 의 몰 농도가 이므로 식초 에 H Cl -4 mol 이다. 구경꾼 이 들어 있는 CH3COOH 의 양( 1 M )은 다음과 같다. 5 mL ㄱ. 각 0.1 M HCl 5 mL / / L\ 5 mL 0.1 mol 1000 mL 개는 - -4 - 5×10 )은 -4 Cl 1 5×10 로 Na 의 양( + 에 들어 있는 mol x mL 의 양( )은 온은 반응 전후 그 수가 변하지 않으므로 혼합 용액에 들어 있는 L =5×10 mol 몰이다. 즉, 혼합 용액에서 입자 개는 몰에 해당한다. 혼합 용액에 들어 있는 Cl 몰이고, -3 의 양( 1.5×10 Na + + 의 양( )은 0.1 M )과 같으므로 1.5×10 mol 이 개이므 1 + Na 수용액 3 NaOH 몰이다. -3 수용 NaOH 이다. 따 NaOH 액의 부피는 라서 는 mol 1.5\10 이다. Na -3 / mol L 0.1 mol mol \ 1000 mL 1 L =15 mL ㄴ. 혼합 용액은 x 15 - 이 존재하는 염기성 용액이므로 페놀프탈 레인 용액을 넣으면 붉게 변한다. OH ㄷ. 혼합 용액에는 개가 들어 있고, 혼합 용액에서 입자 - 개는 몰이므로 혼합 용액에 들어 있는 OH 2 -4 몰이다. 또, 의 양 - 에 들어 있는 OH ( 1 mol + H )은 5×10 1×10 mol -3 )은 의 양( 10 mL 몰이다. 따라서 혼합 용액에 HCl 10 mL 0.1 M -3 를 넣으면 완전히 중화된다. 1×10 0.1 M HCl 11 ㄱ. 중화 적정에서 농도를 알고 있는 산 수용액이나 염기 수용액을 표준 용액이라고 한다. ㄴ. 중화 적정 실험에서 중화점에 도달하였다고 판단하여 표준 용액의 첨가를 중지하는 지점을 종말점이라고 한다. 즉, 종말점 은 지시약의 색 변화로 찾아낸 중화점이다.  바로알기  ㄷ. 중화 적정에서 산의 의 양( + )과 염기의 의 양( - )이 같아야 산과 염기가 완전히 중화된다. mol H mol OH 12 일반적인 중화 적정 방법은 다음과 같다. 농도를 모르는 산 수용액이나 염기 수용액을 삼각 플라스크에 넣 CH3COOH / / L× 5 mL 1 mol 1000 mL ㄷ. 식초 에 들어 있는 L mol -3 =5×10 mol 의 양( 5 mL 이므로 식초 에 들어 있는 CH3COOH mol C H 3C O O H 이다. 식초의 밀도는 5 m L / mol=0.3 g 의 질량은 5 mL×1 의 함량은 다음과 같다. g g / mL=5 g )이 몰 0.005 의 질량은 / 이 이다. 따라서 mL 1 g 0.005 mol×60 므로 식초 5 mL 식초 속 CH3COOH % \100=6 0.3 g 5 g 15 문제 분석 수용액을 넣어도 그 수가 일정하므로 중화 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온인 KOH 이다. - Cl 혼합 전 혼합 후 KOH(aq) 10 mL 개 2 - 개 2 + K OH 수용액을 넣 을 때 그 수가 감소하 KOH 므로 중화 반응에 참 여하는 이다. + H 수용액을 넣은 뒤 존재하므 로 구경꾼 이온인 KOH 이다. + K ㄴ. 에 들어 있는 전체 이온은 개이고, 혼합 용액 + 에 HCl ( K 이온은 개 있으므로 15 mL )이 개, 2 어 있는 이온 수가 같으므로 OH K - + 2 2 KOH 개로 전체 수용액 개이다. 즉, 같은 부피에 들 에 들어 있는 6 10 mL 수용액의 몰 농도는 과 4 같다. HCl KOH ㄷ. 혼합 용액은 이 존재하는 산성 용액이다. 따라서 는 보다 작다. + H 7 이 존재하는 산성 용액이므로 pH 은 존재하지 않는다. 따라서 H 수용액을 넣은 뒤 존재 고 지시약을 방울 방울 떨어뜨린다. 뷰렛에 표준 용액을 넣  바로알기  ㄱ. 혼합 용액은 + 고 삼각 플라스크에 천천히 떨어뜨린다. 지시약에 의해 삼각 플 1 ￣2 - 라스크 속 용액 전체의 색이 변하는 순간 뷰렛의 꼭지를 잠그고 적정에 사용한 표준 용액의 부피를 구한다. 따라서 (가) → (다) OH 하는 은 구경꾼 이온인 이다. KOH + K 를 적정하는 데 사용한 수 를 완전히 중화하는 데 사용한 → (나) 순이다. 13 용액의 부피가 H2SO4 10 mL 이므로 0.1 M 의 몰 농도를 NaOH 라고 하면 H2SO4 20 mL 중화 반응의 양적 관계는 다음과 같다. x 2×x×10 mL=1×0.1 M×20 mL 14 ㄱ. 식초 액의 부피가 0.1 M CH3COOH 라고 하면 중화 반응의 양적 관계는 다음과 같다. 이므로 식초 속 5 mL 50 mL 를 적정하는 데 사용한 x=0.1 M NaOH 의 몰 농도를 수용 x , , 16 ㄴ. 중화 반응이 완결된 용액은 용액이므로 (다)에서 중화 반응이 완결되었다. 따라서 OH 과 H + - 이 모두 반응한 20 mL 10 mL HCl 피는 이다. 수용액의 몰 농도를 NaOH 반응의 양적 관계는 다음과 같다. NaOH x 0.1 M 수용액의 부 라고 하면 중화 , 1×0.1 M×20 mL=1×x×10 mL 즉, 의 몰 농도는 이고, x=0.2 M 수용액의 몰 농도는 HCl 0.1 M 이므로 단위 부피당 전체 이온 수는 NaOH 수용액이 보다 많다. 0.2 M  바로알기  ㄱ. (나)에는 반응하지 않은 HCl 액의 액성은 산성이고 는 H 보다 작다. NaOH 이 남아 있으므로 용 + 1×x×5 mL=1×0.1 M×50 mL x=1 M pH 7 IV. 역동적인 화학 반응 115 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 115 2018. 3. 19. 오후 7:43 ㄷ. (가)에서 (다)로 진행될수록 중화 반응이 계속 일어나므로 생 성된 물 분자 수가 증가한다. (다) 이후에는 중화 반응이 일어나 지 않으므로 (다) → (라)에서는 물 분자가 생성되지 않는다. 19 문제 분석 17 문제 분석 (가)와 (다)에서 개수가 같다. ➞ 중화 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온인 이다. (다)에 적게 존재한다. ➞ 중화 반응에 참여하는 이다. HA(aq) 20 mL (가) - A BOH(aq) 10 mL + 개 B 2 - OH 2 개 + H BOH(aq) 10 mL + 개 B 2 - OH 개 ? (나) - OH (다) + B (다)에 존재하지 않는다. ➞ 중화 반응에 참여하는 이다. 2 (다)에 가장 많이 존재한다. ➞ 중화 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온인 이다. + 3 - OH 개와 ㄱ. 은 (다)에 존재하지 않으므로 중화 반응에 참여하는 + 개가 있으므로 ㄴ. (다)에는 (가)에 있는 개가 없고, 이다. H 수용액 H 에는 - 개가 존재한다. 따라서 OH 1 BOH 개가 존재한다. (나)는 + (가)( BOH 수용액 10 mL 개, A 3 20 mL 에는 + B 개)에 2 - BOH 개)를 넣어 준 것이므로 + 다. 즉, (나)에 들어 있는 은 2  바로알기  ㄷ. (다)에는 H 3 - 4 OH ( 수용액 2 10 mL 개, B 3 개, B + H - A 개이다. 1 개가 들어 있으므로 (다)의 액성은 2 - 1 용액을 떨어뜨리면 파란색을 띤다. 2 OH 개, + - 개가 들어 있 OH 2 염기성이다. 따라서 BTB 문제 분석 18 이온의 양(mol) y 0 이다. + Na 100 NaOH(aq)의 부피(mL) 에 들어 있는 과 + 있는 의 양( 과 HNO3 H + 의 몰비로 반응하므로 Na mol + 중화 반응이 완전히 일어난다. OH NO3 의 양( - - 의 양( )이 같고, )이 같다. ➞ 중화 반응에서 mol 의 양( )과 - Na mol NO3 수용액에 들어 은 과 NaOH + - )이 같은 지점에서 H 1 : 1 mol OH 0.1 M , ㄴ. 과 의 양( - )이 같은 지점이 중화점이다. NO3 mol 를 완전히 중화하는 데 x M 수용액 + Na HNO3 50 mL 가 사용되었으므로 중화 반응의 양적 관계는 다음과 같다. NaOH 100 mL M×50 mL=1×0.1 M×100 mL 1×x 에 들어 있는 는 ㄷ. y 다. 즉, HNO3 50 mL / / L× 50 mL 1000 mL 0.2 mol 0.2 M 이다. L x=0.2 NO3 - 의 양( )이 mol 이므로 는 =0.01 mol y  바로알기  ㄱ. ㉠은 0.01 NaOH 므로 중화 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온인 수용액을 넣는 대로 그 수가 증가하 이다. + Na 116 정답친해 을 넣는 대로 그 수가 증가 이다. 하므로 구경꾼 이온인 HCl - Cl 이온 수가 일정하므로 구경꾼 이 온인 이다. + Na 중화점 이전에는 존재하지 않다 가 중화점 이후부터 증가하므로 이온 수 (상댓값) N A B (가) 중화점 C (나) D 0 10 20 30 40 HCl(aq)의 부피(mL) 50 이다. + H 을 넣는 대로 감소하다가 중화점 이후 부터 존재하지 않으므로 HCl 이다. - OH ① 는 을 넣는 대로 그 수가 증가하므로 중화 반응에 참여하 HCl 지 않는 구경꾼 이온인 A 이다. 는 을 넣어도 그 수가 일정 - 하므로 중화 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온인 HCl Cl B 이다. + 이 모두 반응하여 중화 반응이 완결되는 Na 수용액 를 완전히 중화하는 데 NaOH 가 사용되었으므로 중화 반응의 양적 관계 20 mL ② (나)는 과 + - H 중화점이다. OH 는 다음과 같다. HCl M x 0.1 M 40 mL ④ (나)(중화점)에서 생성된 물의 양( 1×0.1 M×20 mL=1×x M×40 mL mol 액 의 양( 에 들어 있는 , )은 x=0.05 0.1 M )과 같으므로 - 20 mL / × 20 mL mol 1000 mL ⑤ 중화점인 (나)까지 전체 이온 수는 일정하므로 (가)와 (나)에 =2×10 OH -3 mol 이다. L L 서 용액의 전체 이온 수는 서로 같다. 수용 NaOH / 0.1 mol 258 쪽~259 쪽 ❶ 정반응 ❷ 역반응 ❸ 가역 반응 ❹ 비가역 반응 ❺ 증발 ❻ 응축 ❼ 용해(석출) ❽ 석출(용해) ❾ 화 학 평형 ❿ 수소( ) ⓫ 붉은 ⓬ 산 ⓭ 염기 ⓮ 산 ⓯ 염기 ⓰ 양쪽성 물질 ⓱ H2 ⓲ 수소 이온 농도 -14 지수( 1×10 ) ⓳ 작아진다 ⓴ 산성  염기성  중화 반응  구경꾼 이온  염  pH  표준 용액  중화점   + H + Na 1 : 1 ㉠ - NO3 수용액을 넣는 대로 그 수가 증가하므로 구경꾼 이온인 NaOH  바로알기  ③ (가)는 중화점에 도달하기 이전이므로 (가)에서 용 액의 액성은 염기성이다. 따라서 보다 크다. 는 pH 7 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 116 2018. 3. 19. 오후 7:43 260 쪽~264 쪽 01 ① 02 ⑤ 03 ④ 04 ④ 05 ③ 06 ③ 07 ⑤ 08 ① 09 ① 10 ⑤ 11 ① 12 ② 13 ② 14 ② 15 ① 16 ③ 17 ③ 18 해설 참조 19 해설 참조 20 해설 참조 21 해설 참조 22 해설 참조 23 해설 참조 01 ㄱ. (가) 메테인의 연소, (나) 산과 염기의 중화 반응, (다) 산과 금속의 기체 발생 반응은 모두 비가역 반응이다. 따라서 역 반응이 일어나기 어렵다.  바로알기  ㄴ, ㄷ. 충분한 시간이 지난 후 정반응 속도와 역반응 속도가 같은 동적 평형에 도달하는 것은 가역 반응이다. 02 문제 분석 CuSO4+5H2O 그림과 같이 증발 접시에 CuSO4 ·5H2O  CuSO 4 을 넣고 천천히 가열하였더니 ·5H2O 결정이 푸른색에서 흰색으로 변했다. 가 되었다. CuSO4 ㄱ. 푸른색의 을 가열하면 물이 떨어져 나가면서 흰색의 CuSO4 가 된다. ㄴ, ㄷ. CuSO4 ·5H2O 의 분해와 생성은 가역 반응이므로 흰색의 CuSO4 에 물을 넣으면 다시 푸른색의 ·5H2O 이 된다. CuSO4 03 문제 분석 CuSO4 ·5H2O 증발 속도 응축 속도 > h1 (가) (나) 가 일정하게 유지 ➞ 증발 속도 h2 응축 속도 ➞ 동적 평형 = h2 의 상태 변화는 가역적으로 일어나므로 용기 (가)에 04 을 넣고 충분한 시간이 지나면 동적 평형에 도달한다. I2 ( I2 s ) ㄴ. 동적 평형에서는 정반응 속도와 역반응 속도가 같다. 따라서 )의 농도는 일정하게 유지된다. )은 용기 (가)와 (나)에 모두 존재한다.  바로알기  ㄱ. 동적 평형에 도달한 상태이므로 용기 (가)에는 g 용기 (가)에서 ( I2 ㄷ. 꼭지를 열어 두었으므로 ( I2 g )과 ( )이 함께 존재한다. ( I2 s 05 I2 g 문제 분석 더 이상 적갈색이 옅어지지 않는다. ➞ 정반응 과 역반응이 같은 속도로 일어나는 동적 평형 에 도달하여 의 농도가 일정하 와 게 유지되기 때문이다. NO2 N2O4 처음에는 정반응 속도가 역반응 속도보다 빠르다. 고정 장치 피스톤 (가) (나) (다) ㄱ. (가)는 동적 평형에 도달하지 않은 상태이므로 정반응 속도가 역반응 속도보다 빠르다. ㄴ. (나)는 동적 평형에 도달한 상태이므로 반응물인 와 생 성물인 가 함께 존재한다. NO2  바로알기  ㄷ. (나)에서 동적 평형에 도달하였으므로 (다)에서도 N2O4 동적 평형을 유지한다. 따라서 의 농도는 (나)와 (다)가 같다. N2O4 06 문제 분석 (가) ( 산 H3PO4 (나) (다) 산 H2PO4 2- 산 HPO4 s ( - ( - l ) ( ) 염기 +H2O  ) ( ) 염기 +H2O l aq ) ( ) ( 염기 +H2O H2PO4 HPO4  PO4 aq l 3-  ) aq ( + ( + ) +H3O ) +H3O ( aq ) +H3O + aq aq ( 2- ( aq ) aq ) ㄱ. (가)에서 은 을 내놓으므로 브뢴스테드 로리 산이다. + 은 모두 H H3PO4 ㄷ. (가)와 (다)에서 리 염기이다. H2O  바로알기  ㄴ. (나)에서 을 받으므로 브뢴스테드 로 · · 을 내놓으므로 브뢴스테 + H 은 - + H 는 을 내놓으므로 브뢴스테드 로리 산 · 로리 염기이다. ㄷ. + NH3 H 은 (가)에서는 작용하고, (나)에서는 H2O 로 작용한다. H + H 을 받으므로 브뢴스테드 + 을 내놓으므로 브뢴스테드 · · 로리 염기로 로리 산으 · IV. 역동적인 화학 반응 117 ④ 용기 속에 수증기 분자가 많을수록 수증기의 응축 속도가 빠 르다. 용기 속 수증기 분자는 (가)에서보다 동적 평형에 도달한 (나)에서 더 많으므로 수증기의 응축 속도는 (나) (가)이다. 드 로리 산이다. H2PO4  바로알기  ① (가)는 동적 평형에 도달하기 이전이므로 수증기 의 응축 속도가 물의 증발 속도보다 느리다. > · ② (나)에서는 물의 증발과 수증기의 응축이 같은 속도로 계속 07 ㄱ. (가)에서 이다. + HCl H 일어나고 있다. ㄴ. (나)에서 는 을 받으므로 브뢴스테드 ③ 용기 속 수증기 분자 수는 (나) ⑤ 일정한 온도에서 물의 증발 속도는 일정하므로 물의 증발 속 > (가)이다. 도는 (가)와 (나)가 같다. 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 117 2018. 3. 19. 오후 7:43 08 문제 분석 12 문제 분석 pH=8 혼합 용액에 들어 있는 수와 수는 같다. (가) (나) 0.001 가 pH (다) 염산( ) [ M 인 식초 HCl 4 수산화 나트륨( -log 1×10 ] + -3 이므로 [ ] [ H3O =1×10 + 이다. H3O =4 -4 ) 수용액 M ] + M H3O = ] [ M 0.01 OH =1×10 - -2 이므로 [ =1×10 -14 에서 [ 이고, NaOH ] *C M 25 H3O =1×10 + -12 H3O M ][ + 이다. ] - OH (가)의 [ ]는 + ]는 H3O + (다)의 [ 1×10 1×10 큰 순서대로 나열하면 (가)- (나)- (다) 순이다. H3O M M H3O 이다. 따라서 수용액의 [ -12 1×10 H3O , (나)의 [ ]는 + -3 -4 , M ]가 + 09 문제 분석 ][ + 에서 [ ] + [ *C 25 H3O H3O =1×10 -10 OH M ] - 이다. ➞ =1×10 이므로 -14 pH=10 [H3O+]= 1\10-6 M [OH-]= 1\10-4 M [H3O+]= 1\10-8 M [OH-]= 1\10-10 M (가) (나) (다) (라) 이다. ] + [ ➞ H3O pH=4 -4 =1×10 M pH=6 ㄱ. (가)의 는 이고, (다)의 는 이므로 는 (다)가 (가) 보다 크다. pH 6  바로알기  ㄴ. (나)의 2 는 으로 염기성 용액이다. pH 10 7 ㄷ. (라)의 는 이다. pH pH 8 보다 크다. 따라서 (나)는 pH 4 10 ㄱ. 이다. ㄴ. 2 25 -2 0.01 M 에서 [ *C 이므로 [ 10 M 10 이다. 의 [ ]는 + 이다. 따라서 는 HCl H3O 0.01 M pH ][ + H3O - OH ]는 - ] =1×10 -12 OH 1×10 M 이고, [ -14 ]는 + 이다. 따라서 ] [ H3O 1× 는 + [ ] H3O - OH 1×10 ㄷ. 하여 HCl H2 커진다. 에 마그네슘을 넣으면 수용액의 과 마그네슘이 반응 + 기체가 발생하므로 [ ]가 작아진다. 따라서 H 가 + H3O pH + H - OH - Cl , , : 양이온 : 음이온 + Na ( ) HCl aq ( ) NaOH aq 같은 부피에 들어 있는 이온 수비가 수용액 이다. ➡ 과 수용액은 의 부피비로 중화 반응한다. HCl : NaOH =3 : 2 HCl NaOH 2 : 3 과 수용액은 의 부피비로 중화 반응하므로 NaOH 와 HCl 20 mL 수용액 2 : 3 를 혼합하면 중화 반응이 HCl 완전히 일어난다. 따라서 혼합 용액의 액성은 중성이다. NaOH ㄷ. 은 의 음이온인 의 양이온인 이다. 혼합 용액의 액성은 중성이므로 혼합 용액에는 구경 NaOH HCl Cl + Na 꾼 이온인 과 만 남아 있다. 용액은 전기적으로 중성이므로 30 mL 이고, 은 -  바로알기  ㄱ. 혼합 용액의 액성은 중성이므로 는 이다. ㄴ. 은 의 양이온인 pH 이다. 혼합 용액은 중성 용액이므 7 + 로 용액에는 이 존재하지 않는다. HCl H 에 들어 있는 수와 + 수를 각각 이라고 하면 HCl 수용액 5 mL 에 들어 있는 H KOH 혼합 용액 5 mL (가) - 수와 Cl + K (나) - OH (다) 수는 각각 N 이다. 2N (마) (라) 13 0.1 M 0.2 M 혼합 전 혼합 후 문제 분석 ( )( ) HCl mL 수 aq + H 수 - Cl ( KOH )( ) mL 수 aq + K OH + 수 - 수 수 - 수 + H Cl K 수 - 전체 이온 수 OH 생성된 물 분자 수 액성 10 15 20 25 30 2N 3N 4N 5N 6N 2N 3N 4N 5N 6N 10 20 30 25 15 0 12N 10N 8N 6N 4N 12N 10N 8N 6N 4N 2N 0 0 2N 3N 4N 5N 6N 12N 10N 8N 6N 4N 10N 7N 4N 24N 20N 16N 12N 12N N 0 0 2N 3N 4N 5N 4N 염기성 염기성 염기성 염기성 산성 11 ㄱ. CH3COOH 놓으므로 아레니우스 산이다. HCl , , HCN 는 모두 물에 녹아 을 내 + ㄷ. (가)에 들어 있는 전체 이온 수는 이고, (마)에 들어 있는 H 전체 이온 수는 24N 이므로 용액 속 전체 이온 수는 (가) (마)  바로알기  ㄴ. , , 는 모두 과 반응할 때 이다. > 에게 을 내놓으므로 브뢴스테드 CH3COOH HCl HCN H2O 로리 산으로 작용한다.  바로알기  ㄱ. 은 - 의 몰비로 반응하여 물을 생 , 는 모두 물에 녹아 · ]가 커진다. 따라서 HCN H 가 작아진다. + 을 내놓으므 성하므로 (나)에서 생성된 물 분자 수는 OH H 1 : 1 이고, (라)에서 생성 된 물 분자 수는 이다. 3N H2O ㄷ. + H , HCl 로 수용액의 [ CH3COOH + H3O 12N 과 + 5N pH 118 정답친해 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 118 18. 3. 22. 오전 11:07 ㄴ. (다)에는 반응하지 않은 이 남아 있다. 따라서 (다)의 액 성은 염기성이다. - OH 15 문제 분석 14 가 산과 가 염기를 혼합하면 중화 반응으로 감소하는 이나 1 + 1 - 의 수만큼 같은 수의 염기의 양이온이나 산의 음이 H 온이 증가한다. 따라서 혼합 용액에 들어 있는 전체 이온 수는 혼 OH 합 용액의 액성이 산성이라면 혼합 전 산 수용액에 들어 있는 전 체 이온 수와 같고, 염기성이라면 혼합 전 염기 수용액에 들어 있 는 전체 이온 수와 같으며, 중성이라면 혼합 전 산 수용액 또는 염기 수용액에 들어 있는 전체 이온 수와 같다. • (가)의 액성이 산성인 경우: (가)의 전체 이온 수가 이므로 혼합 전 에 들어 있는 전체 이온 수는 HNO3 (나)의 혼합 전 에 들어 있는 전체 이온 수는 이때 수용액의 부피가 같고, HNO3 이다. 따라서 2N 이다. 2N 4N 의 부피는 (나)가 (가)보다 크므로 (나)의 액성은 산성이고, (나)의 전체 이온 수 NaOH HNO3 는 이어야 한다. 그러나 그렇지 않으므로 (가)의 액성은 산 성이 될 수 없다. 4N • (가)의 액성이 중성인 경우: (가)의 전체 이온 수가 이므로 혼합 전 과 수용액에 들어 있는 전체 이온 수는 2N 에 들어 있는 전 각각 HNO3 이다. 따라서 (나)의 혼합 전 NaOH 2N 체 이온 수는 이고, 수용액에 들어 있는 전체 이온 HNO3 수는 이며, (나)에 들어 있는 전체 이온 수는 NaOH 4N 이어야 한 2N 다. 그러나 그렇지 않으므로 (가)의 액성은 중성이 될 수 없다. 4N • (가)의 액성이 염기성인 경우: (가)의 전체 이온 수가 이므 로 혼합 전 수용액에 들어 있는 전체 이온 수는 2N 이 다. 따라서 (나)의 혼합 전 NaOH 수용액에 들어 있는 전체 이 2N 온 수는 이다. (나)의 전체 이온 수는 NaOH 이므로 (나)의 혼 합 전 합 전 2N HNO3 에 들어 있는 전체 이온 수는 이고, (가)의 혼 에 들어 있는 전체 이온 수는 이다. 모든 조 건을 만족하므로 (가)의 액성은 염기성이다. HNO3 3N 3N 1.5N (가) 염기성 (나) 산성 ( ) )의 HNO3 ( aq 전체 이온 수 HNO3 aq ( ) )의 ( NaOH aq 전체 이온 수 aq NaOH 10 1.5N 20 2N 20 3N 20 2N 혼합 용액 혼합 전  용액의  부피( ) mL 전체 이온 수 ㄷ. 3N 에 들어 있는 전체 이온 수는 2N 이고, HNO3 수용액 10 mL NaOH 위 부피당 전체 이온 수는 10 mL 이 에 들어 있는 전체 이온 수는 이므로 단 1.5N N 수용액의 배이다.  바로알기  ㄱ. (가)의 액성은 염기성이다. NaOH HNO3 1.5 ㄴ. (나)에 들어 있는 전체 이온 수와 혼합 전 에 들어 있는 전체 이온 수는 으로 같다. 따라서 (나)의 액성은 산성이다. HNO3 를 넣은 (다)에서 중화 반응이 완결된다. HCl 20 mL H+ Cl- H+ Cl- H+ Cl- Na+ OH- OH- Na+ (가) 염기성 OH- Na+ Cl- H2O Na+ (나) 염기성 Na+ Cl- H2O Cl- Na+ H2O (다) 중성 H2O Na+ Cl- Cl- Cl- H+ H2O Na+ (라) 산성 ㄱ. (가)와 (나)에는 이 존재하므로 염기성 용액이다. 따라 서 (가)와 (나)의 - 보다 크다. OH 는  바로알기  ㄴ. (다)는 중화 반응이 완결된 지점이고 이후에는 중 pH 7 화 반응이 더 이상 일어나지 않는다. 따라서 중화 반응으로 생성 된 물 분자 수는 (다)와 (라)가 같다. ㄷ. (다)에서 중화 반응이 완결되므로 수용액 를 완전히 중화하는 데 사용한 0.1 M HCl 라고 하면 중화 반응의 양적 관계는 다음 의 부피는 NaOH 이 20 mL 의 몰 농도를 20 mL 다. HCl 과 같다. x 1×0.1 M×20 mL=1×x×20 mL 따라서 단위 부피당 전체 이온 수는 HCl x=0.1 M 과 NaOH 수용액이 같다. , 에서 수 + 수이다. ➞ H 수용액 =NO3 - NO3 15 mL 수이고, 수 수용액에서 - 수와 수가 같은 지점이 중화점이 KOH 를 넣은 지점이 중화점이다. K + + K 16 문제 분석 HNO3 - 므로 =OH KOH 이온 수 (상댓값) N P ㉠ ㉡ 수용액을 넣는 대 로 증가 ➞ 구경꾼 이온인 KOH + K 넣는 수용액의 부 피와 관계없이 일정 ➞ 구 KOH 경꾼 이온인 - NO3 0 5 10 15 20 KOH(aq)의 부피(mL) 중화점에 도달하기 이전이므로 용액의 액성은 산성이다. ① ㉠은 수용액을 넣는 대로 증가하므로 중화 반응에 참 여하지 않는 구경꾼 이온인 KOH 이다. + ② ㉡은 넣는 수용액의 부피와 관계없이 일정하므로 중화 K 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온인 KOH 이다. 는 중화점에 도달하기 이전이므로 NO3 - 용액의 액성은 산성이 ④ 다. 따라서 ㉡( ⑤ P - 에 NO3 HNO3 30 mL 화되므로 과 HNO3 단위 부피당 양이온 수비는 KOH KOH )이 가장 많이 존재한다. P 수용액 를 넣을 때 완전히 중 수용액의 농도비는 15 mL 이다. 따라서 수용액 1 : 2 이다.  바로알기  ③ 색 변화가 없다. 따라서 P HNO3 : KOH 용액은 무색이다. 용액은 산성 용액이므로 페놀프탈레인 용액의 =1 : 2 3N P IV. 역동적인 화학 반응 119 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 119 2018. 3. 19. 오후 7:43 17 혼합 용액에 들어 있는 전체 이온의 양( 문제 분석 라면 혼합 전 산 수용액에 들어 있는 전체 이온의 양( mol )과 같고, 염기성 이라면 혼합 전 염기 수용액에 들어 있는 전체 이온의 양( mol )과 같다. )은 혼합 용액의 액성이 산성이 19 에 도달한다. 동적 평형은 물의 증발과 수증기의 응축이 계속 같은 속도로 밀폐 용기에 물을 넣고 충분한 시간이 지나면 동적 평형 일어나고 있는 상태이므로 동적 평형에 도달한 이후에 이 포함된 수증 18 기를 넣어도 물의 증발과 수증기의 응축이 계속 일어난다. 따라서 용기 속 O 수용액에 을 넣으면 중화 반응으로 감소 )이 의 수만큼 같은 수의 산의 음이온( 하는 NaOH 증가한다. ➞ 중화점까지 전체 이온 수는 일정하다. Cl OH HCl - - mol 수증기와 물에서 모두 이 포함된 물이 발견된다. 채점 기준 18 O 동적 평형과 관련하여 증발과 응축이 계속 일어나고 있기 때문이라고 서술한 경우 증발과 응축이 일어나고 있기 때문이라고만 서술한 경우 전체 이온의 양(mol) 0.06 0.04 (가) (나) (나)는 중화점 이후 용액 ➞ 산성 용액 ➞ 혼합 전 에 들어 있는 전체 이온의 양 HCl 150 mL ( )은 몰이다. mol 0.06 20 양쪽성 물질은 산으로도 작용할 수 있고 염기로도 작용할 수 있는 물질이다. 0 50 150 HCl(aq)의 부피(mL) (가)는 중화점 이전 용액 ➞ 염기성 용액 ➞ 혼합 전 에 들어 있는 전체 이온의 양( )은 몰이다. NaOH mol 0.04 100 mL 수용액 스테드 로리 산으로 작용하고, 두 번째 반응에서 HCO3 HCO3 H 은 - + 을 받으므 , 첫 번째 반응에서 - 은 - + 을 내놓으므로 브뢴 로 브뢴스테드 · 로리 염기로 작용한다. 즉, 주어진 반응에서 HCO3 H 은 산 - 으로도 작용하고 염기로도 작용하므로 양쪽성 물질이다. HCO3 · ㄱ. (가)는 중화점 이전 용액이므로 염기성 용액이다. ㄴ. 혼합 전 수용액 에 들어 있는 전체 이온의 양 ( )이 NaOH 몰이므로 100 mL 의 양( )은 + 에 들어 있는 전체 이온의 양( mol Na 몰이다. 혼합 전 몰이므로 HCl - 0.04 mol 150 mL 의 양( mol )은 Cl 의 양( mol 이다. 0.01 )은 몰이다. 그러므로 0.03 몰이다. 따라서 (가)에서 )이 0.02 mol 0.06 에 들어 있는 의 양( + 의 양( ) Cl ) mol mol 50 mL Na - Cl - 은 과 + 에는 Na 100 mL 150 mL HCl 은 중화 반응에 참 - )은 의 양( Cl - + 0.03 의 ) H ) mol mol 은 3 의 양( - 의 양( Cl + H  바로알기  ㄷ. 혼합 전 2 수용액 에는 이 각각 몰씩 들어 있고, 혼합 전 NaOH - 과 OH + 0.02 이 각각 - 몰씩 들어 있다. H 0.03 여하지 않는 구경꾼 이온이므로 (나)에서 Cl 몰이고, 은 중화 반응에 참여하는 이온이므로 (나)에서 mol Cl 양( 몰이다. 따라서 (나)에서 + H )은 mol 이다. 0.01 18 설탕이 더 이상 녹지 않고 가라앉은 상태는 동적 평형에 도 달한 상태로 설탕의 용해 속도와 석출 속도가 같아서 겉보기에는 변화가 없는 것처럼 보인다. 일정량의 물에 설탕을 계속 넣었을 때 더 이상 녹지 않고 가라 앉은 상태는 설탕의 용해 속도와 석출 속도가 같은 동적 평형에 도달한 상 태이다. 이때 설탕을 더 넣어 주어도 설탕의 용해 속도와 석출 속도는 같으 므로 수용액에 용해된 설탕의 양은 증가하지 않는다. 따라서 설탕물의 농도 는 일정하게 유지된다. 채점 기준 채점 기준 양쪽성 물질로 작용하는 물질과 그 까닭을 옳게 서술한 경우 양쪽성 물질로 작용하는 물질만 옳게 쓴 경우 21 내놓으므로 순수한 물의 [ 순수한 물이 자동 이온화하면 과 + 을 - 로 ]와 [ + ]가 같다. 따라서 순수한 물의 액 OH H3O 1 : 1 - 성은 중성이다. H3O OH 채점 기준 물의 자동 이온화와 관련하여 순수한 물의 액성이 중성인 까닭을 옳게 서술한 경우 순수한 물의 [ ]와 [ + H3O - OH ]가 같기 때문이라고만 서술한 경우 50 % 와 ( ) 수용액 를 혼합하 과 HCl 40 mL 이 모두 반응한 것으로 보아 혼합 용액은 중 OH A 20 mL 2 22 였을 때 0.2 M H + - ) OH 화 반응이 완전히 일어난 용액이다. ⑴ ( + H aq ⑵ HCl 니 완전히 중화되었다. , 0.2 M 의 양적 관계는 다음과 같다. +OH 40 mL ) ( 2 OH 0.2 M A ( - ) aq 와 ( ) H2O ) l 수용액 (  OH A 20 mL x 수용액의 몰 농도를 2 라고 하면 중화 반응 를 혼합하였더 , x=0.2 M 1×0.2 M×40 mL=2×x×20 mL 채점 기준 알짜 이온 반응식을 옳게 쓴 경우 알짜 이온 반응식을 쓰지 못한 경우 중화 반응의 양적 관계를 이용하여 풀이 과정과 답을 모두 옳게 서술한 경우 중화 반응의 양적 관계를 이용하여 풀이 과정을 옳게 서술하였 지만 답이 틀린 경우 ⑴ ⑵ 배점 100 % 40 % 동적 평형과 관련하여 설탕물의 농도가 일정하게 유지된다고 서술한 경우 설탕물의 농도가 일정하게 유지된다고만 서술한 경우 답만 옳게 쓴 경우 120 정답친해 배점 100 % 50 % 배점 100 % 40 % 배점 100 % 배점 40 % 0 % 60 % 40 % 20 % 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 120 2018. 3. 19. 오후 7:43 모범답안모범답안모범답안모범답안모범답안23 , 1 M 1/10 수용액의 부피가 20 mL 이므로 로 묽힌 식초 속 로 묽힌 식초 를 적정하는 데 사용한 2 문제 분석 0.1 M NaOH 의 몰 농도를 라고 하면 중화 반응의 양적 관계는 다음과 같다. 20 mL 1/10 X(s)의 질량(g) 30 CH3COOH , x=0.1 M 1×x×20 mL=1×0.1 M×20 mL 의 몰 농도는 따라서 묽히기 전 식초 속 CH3COOH x 이다. 1 M 채점 기준 풀이 과정과 답을 모두 옳게 서술한 경우 풀이 과정만 옳게 서술한 경우 답만 옳게 쓴 경우 배점 100 % 50 % 30 % 처음에는 빠르므로 의 용해 속도가 석출 속도보다 )의 양이 점점 감소한다. ( X X s 용해 속도와 석출 속도가 같은 동적 평형에 도달하면 녹지 않 고 남아 있는 )의 양이 일정 ( 하게 유지된다. X s 0 t1 t2 시간  선택지 분석    ㄱ. 에서 의 용해 속도는 석출 속도보다 빠르다. ㄴ. t1 ㄷ. X X 수용액의 농도는 t2 에서보다 에서보다 의 석출 속도는 t1 t2 X 에서 크다. 작다 t1 에서 빠르다. 266 쪽~269 쪽 비교한다.  전략적 풀이  ❶ 동적 평형에 도달하기 전 용해 속도와 석출 속도를 1 ⑤ 2 ③ 3 ⑤ 4 ⑤ 5 ④ 6 ② 7 ⑤ 8 ② 9 ① 10 ③ 11 ② 12 ③ 13 ② 14 ① 15 ③ 16 ① ㄱ. 일 때는 동적 평형에 도달하기 이전이므로 의 용해 속도 가 석출 속도보다 빠르다. t1 X ❷ 동적 평형에 도달하기 전과 도달했을 때의 수용액에 용해된 의 1 문제 분석 (가) (나) (다) ( 가역 반응 CaCO3 s ) ( 비가역 반응 HCl aq ) ( 가역 반응 H2 +I2 g ( ) +CO2 ) +H2O ) g ( aq +NaOH  ) ( ) ( 2HI  g g ㉠ ( ) ㉡  ( l H2O ( 석회 동굴의 생성 ( ) ) 종유석, 석순의 생성 HCO3 ( aq ) 2 Ca ) l +NaCl aq  선택지 분석    ㄱ. 석회 동굴이 생성될 때 ㉠ 반응이 일어난다. ㄴ. (나)는 비가역적으로 일어난다. ㄷ. 밀폐 용기에 ( )를 넣고 충분한 시간이 지나면 용기 속에 ( ), g ), ( )가 함께 존재한다. HI ( I2 g H2 g HI g  전략적 풀이  ❶ 석회 동굴의 생성 반응을 이해한다. ㄱ. ㉠은 석회암의 주성분인 이 를 포함한 과 ) CO2 을 생성하는 과정으로 석회 동굴의 생성 반 CaCO3 H2O 반응하여 응이다. Ca ( HCO3 2 ❷ 비가역 반응의 예를 안다. 양을 파악한다. ㄴ. 수용액에 용해된 에서 많다. 물은 의 양은 t1 으로 일정하므로 에서보다 동적 평형에 도달한 t2 에 수용액의 농도는 X 서보다 에서 작다. 100 g ㄷ. 수용액에 용해된 t1 X 의 양이 많을수록 석출 속도가 빠르므로 X t2 의 석출 속도는 t1 t2 에서보다 X 에서 빠르다. X 3 문제 분석 상평형은 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도가 같아서 겉보기에는 변화가 일어나지 않는 것처럼 보이는 상태이다. ➞ v1=v2 상평형에서는 액체 상태의 물과 기체 상태의 물이 함 께 존재한다. H2O(g) v2 v1 H2O(l )  선택지 분석    ㄱ. 이다. ㄴ. 용기 속 물은 v1=v2 가지 상태가 함께 존재한다. ㄷ. 용기 속 수증기의 밀도는 일정하게 유지된다. 2 ㄴ. (나)는 산과 염기의 중화 반응으로 비가역 반응이다.  전략적 풀이  ❶ 상평형에서 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도를 ❸ 동적 평형에 도달했을 때 존재하는 물질을 파악한다. 비교한다. ㄷ. (다)는 가역 반응이므로 밀폐 용기에 ( )를 넣고 충분한 시 ㄱ. 상평형은 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도가 같아서 겉 간이 지나면 동적 평형에 도달하여 용기 속에 ( H2 가 함께 존재한다. HI g g ), ( I2 g ), ( ) HI g 보기에는 변화가 일어나지 않는 것처럼 보이는 상태이다. 따라서 이다. v1=v2 IV. 역동적인 화학 반응 121 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 121 2018. 3. 19. 오후 7:44 모범답안❷ 상평형에서 용기 속에 존재하는 물질의 종류와 밀도 변화를 이해 5 문제 분석 ㄴ. 상평형에서는 물의 증발과 수증기의 응축이 같은 속도로 일 어나고 있으므로 용기 속에는 액체 상태의 물과 기체 상태의 물 한다. 이 함께 존재한다. ㄷ. 물의 증발 속도와 수증기의 응축 속도가 같으므로 용기 속 물 의 양과 수증기의 양은 일정하고, 용기의 부피 변화가 없으므로 용기 속 수증기의 밀도는 일정하게 유지된다. 4 문제 분석 ( ) ( ) aA bB g  개가 반응하여 g 분 사이에 분 ➞ 분자 수비는 0 ￣5 계수비는 4 A 이다. A : B=2 : 1 a : b=2 : 1 개가 생성된다. 이다. ➞ 화학 반응식의 B 2 A: B: t = 0분 t = 5분 t = 10분 분 이후 용기 속 된다. ➞ 동적 평형에 도달하였다. 5 와 A B 의 수가 일정하게 유지  선택지 분석    ㄱ. 는 이다. ㄴ. 반응 시간이 2 a b 5 ㄷ. 반응 시간이 분일 때 정반응 속도와 역반응 속도는 같다. [ ] 분일 때 용기 속 ] [ A B 이다. 는 2 20  전략적 풀이  ❶ 화학 반응에서 분자 수비와 계수비 사이의 관계를 이해한다. ㄱ. 분 분 사이에 개가 반응하여 개가 생성되므로 A 와 ￣5 의 분자 수비는 0 B 학 반응식의 계수비와 같으므로 화학 반응식의 계수비는 A 이다. 화학 반응식에서 분자 수비는 화 4 2 2 : 1 이다. 따라서 이고, )에서 는 B ) ( ( 는 이다. aA g  bB g a 2 b a : b=2 : 1 이며, 는 a/b 1 ❷ 동적 평형에 도달했을 때의 특징을 이해한다. 2 ㄴ. 분 이후 와 의 수가 일정하게 유지되는 것으로 보아 동 적 평형에 도달하였음을 알 수 있다. 동적 평형에서 정반응 속도 A B 5 와 역반응 속도는 같으므로 반응 시간이 분일 때 정반응 속도와 역반응 속도는 같다. 5 ㄷ. 반응 시간이 분일 때에도 동적 평형 상태이므로 용기 속 입자와 입자 수비는 20 이다. 용기의 부피는 일정하므로 ] [ A [ ] A B 는 B 이다. 2 2 : 1 122 정답친해 와 는 의 몰비로 반응한다. N2 ( N2 g H2 1 : 3 ( ) ) +3H2 g ) ( 2NH3 g  꼭지 N2(g) 1몰 H2(g) 3몰 반응 전 용기에 들어 있는 와 의 몰비는 이다. N2 H2 1 : 3  선택지 분석    ㄱ. 용기에 들어 있는 의 양( )은 몰이다. 몰보다 적다 ㄴ. mol 의 농도가 일정하게 유지된다. NH3 2 2 N2 ㄷ. 용기 속 ] ] [ [ H2 N2 는 이다. 3  전략적 풀이  ❶ 가역적으로 일어나는 화학 반응이 동적 평형에 도달 했을 때 생성물의 양( )을 파악한다. ㄱ. ( 가 N2 g ( ) +3H2 g 이므로 mol ) 2NH3 가 H2 와  N2 ( )에서 NH3 H2, N2, 의 몰비로 반응하여 g 의 계수비 를 몰비로 생성한다. 그러나 주어진 반응은 가역 반응이므로 충분 1 : 3 1 : 3 : 2 NH3 한 시간이 지나면 동적 평형에 도달하여 2 는 역반응도 같은 속도로 일어난다. 반응 전 용기에 들어 있는 로 되 NH3 가 와 N2 H2 는 몰이고, 는 몰이므로 동적 평형에서 용기에 들어 있 N2 는 의 양( 몰보다 적다. )은 3 ❷ 동적 평형에 도달했을 때의 특징을 이해한다. 2 1 NH3 mol H2 ㄴ. 동적 평형에서는 정반응과 역반응이 같은 속도로 일어나므로 반응물인 의 농도가 일정하게 유지된다. ㄷ. 반응 전 용기에 들어 있는 N2 와 의 몰비가 이고, 화 학 반응이 일어날 때 와 N2 가 H2 의 몰비로 반응하므로 동 1 : 3 적 평형에 도달했을 때 용기 속 [ H2 ]와 [ ]의 비는 이다. 따라서 동적 평형에서 는 1 : 3 N2 ] [ ] [ H2 N2 1 : 3 N2 이다. H2 3 6 문제 분석 온도( ) *C Kw [ 크므로 [ Kw= -14 -14 -14 10 0.3×10 ][ ]는 + + H3O H3O - OH 25 *C 25 1×10 에서보다 *C 25 ]가 에서보다 40 *C 40 2.9×10 에서 에서 크다. *C 40  선택지 분석    ㄴ. ㄱ. *C *C ㄷ. 순수한 물의 10 40 에서 순수한 물의 액성은 산성이다. 중성 에서 순수한 물의 액성은 염기성이다. 중성 는 에서보다 에서 크다. *C pH 40 *C 25 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 122 2018. 3. 19. 오후 7:44  전략적 풀이  ❶ 물의 자동 이온화 반응을 이해한다.  전략적 풀이  ❶ (가) (다)가 어떤 물질인지 파악한다. ㄱ, ㄴ. 온도와 관계없이 순수한 물이 자동 이온화하면 과 + (가)는 ( ), (나)는 ￣ ( ), (다)는 ( )이다. 을 로 내놓는다. 따라서 나 H3O 에서도 순수한 ❷ 아레니우스 산 염기 정의를 알고, 주어진 반응에서 해당 물질이 아 HCl NH3 H2O g g l ]는 같으므로 용액의 액성은 중성이다. 레니우스 염기로 작용하는지 확인한다. OH 를 추론한다. pH=-log H3O 니우스 염기가 아니다. NH3 - OH ㄱ. (가)는 로 분자 자체에서 을 내놓지 못하므로 아레 *C 10 [ *C 40 ]를 이용하여 + 에 *C 40 -14 ]이므로 ] =1×10 *C ][ [ 25 H3O OH 보다 크고, - OH [ H3O Kw= -7 + + 이므로 [ ] + H3O 에서 순수 - ] =2.9× pH=-log 보다 작다. 따라 pH=-log 에서 *C + M 1×10 에서 순수한 물의 ]는 40 는 에서보다 에서 크다. 7 pH *C 25 ❸ 브뢴스테드 로리 산 염기 정의를 알고, 주어진 반응에서 해당 물질 이 브뢴스테드 로리 산이나 염기로 작용하는지 확인한다. · ㄴ. (나)는 로 에게 을 내놓으므로 브뢴스테드 로리 산이다. NH3 · HCl · ㄷ. (다)는 로 ( 에게 을 내놓으므로 브뢴스테 + H ) 2NH + H 드 로리 산이다. H2O CH3 · 9 문제 분석 - OH 물의 [ ❷ ]와 [ 1 : 1 H3O [ + OH ][ ]와 - - + Kw= H3O 서 순수한 물의 는 ㄷ. *C 25 1×10 한 물의 -7 에서 pH ][ + [ H3O Kw= 이고, M 는 이다. pH 이므로 [ -14 ]이므로 [ 10 H3O 서 순수한 물의 + 7 H3O *C 는 40 pH *C 40 7 문제 분석 (가) (나) ( (다) l ) ( ( l ) 염기 산 +H2O HCN ) ( ) 염기 3N CH3 ) ( 염기 +HCO3 산 HF aq aq 산 +HCl ( - ) ( - ( + ( aq aq ) ) +H3O ) 3NH CH3 ) ( +H2CO3 ( + aq aq - +Cl ) ( aq CN  ) ( aq )  aq  F ( - ) aq  전략적 풀이  브뢴스테드 로리 산 염기 정의를 알고, 주어진 반응에 서 브뢴스테드 로리 염기로 작용한 물질을 찾는다. · 브뢴스테드 로리 산 염기 정의에서 산은 다른 물질에게 · 을 내 + 놓는 물질이고, 염기는 다른 물질로부터 을 받는 물질이다. H + 이 로부터 을 받으므로 브뢴스테드 H 로 · (가)에서는 H2O HCN 리 염기이다. (나)에서는 ( ) CH3 3N HCl 로리 염기이다. (다)에서는 브뢴스테드 로부터 을 받으므로 · 로부터 + H 이 - 을 받으므로 브뢴스테드 로리 염기이다. HCO3 HF · + H 이 + H 8 · 문제 분석 ) 2NH2 CH3 ( + ) aq +OH aq ( - ) •(가) ( ) ) ( +H2O l NH3 g ( ) (나) NH3 • • ( + g ( ) 2NH CH3 g + HCl ) ) aq ) ( NH4OH ( NH4Cl ( s  ) (  g (다) ) (  l H2O  선택지 분석    ㄱ. (가)는 아레니우스 염기이다. ㄴ. (나)는 브뢴스테드 로리 산이다. ㄷ. (다)는 브뢴스테드 · 로리 염기이다.산 · 와 수용액 를 혼합하였더니 완전히 중화되었다. ➞ 혼합 x 0.1 M HCl 용액에는 구경꾼 이온인 과 50 mL KOH 만 존재한다. 50 mL M + - K Cl 0.1 M HCl(aq) 50 mL x M KOH(aq) 50 mL  선택지 분석    ㄱ. 는 이다. 0.1 ㄴ. 혼합 용액 속 x 의 몰 농도는 - 이다. ㄷ. 혼합 용액에 Cl 용액을 떨어뜨리면 노란색을 띤다. 0.1 M 0.05 BTB 초록색  전략적 풀이  ❶ 중화 반응의 양적 관계를 이용하여 수용액의 몰 농도를 구한다. KOH ㄱ. 와 수용액 를 혼합하 였을 때 완전히 중화되었으므로 중화 반응의 양적 관계는 다음과 KOH HCl M x 50 mL 0.1 M 50 mL 같다. 1×0.1 M×50 mL=1×x x=0.1 M×50 mL ❷ 혼합 용액에 들어 있는 구경꾼 이온 수를 파악한다. 은 중화 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온이므로 혼합 ㄴ. , - 전과 후의 양( Cl )이 같다. 에 들어 있는 양( - Cl 로 혼합 용액에 들어 있는 mol 50 mL mol )이 HCl 0.1 M / / L× 50 mL 0.1 mol )은 의 양( 1000 mL L mol 이므로 혼합 용액 속 Cl - =0.005 mol 몰이다. 혼합 의 몰 농도는 이므 용액의 부피는 0.005 mol 100 mL ❸ 용액의 액성에 따른 100 mL \ 1000 mL 1 L BTB 0.005 Cl - 이다. =0.05 M 용액의 색 변화를 안다. ㄷ. 혼합 용액은 중화 반응이 완전히 일어난 중성 용액이다. 따라 서 혼합 용액에 용액을 떨어뜨리면 초록색을 띤다. BTB IV. 역동적인 화학 반응 123 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 123 2018. 3. 19. 오후 7:44 10 문제 분석 혼합 용액 (가) (나) 11 문제 분석 과 + - 은 중화 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온이므로 혼합 전후 그 수가 변하지 않는다. Na Cl + - 10 2N Cl 5 N OH + H Na 2N H - N + 10 2N Cl - 2N 0 0 + H ㉠ ㉠ + - Na Cl - + 30 6N OH ㉠ ㉠ K 6N - Cl + K - OH N 2N 혼합 전  용액의  mL 부피( ) NaOH aq ( ) HCl aq ( ) ( ) KOH aq 혼합 용액의 이온 수비 생성된 물 분자 수  선택지 분석    ㄱ. ㉠은 이다. - ㄴ. (나)의 액성은 산성이다. Cl 염기성 ㄷ. (나)에서 생성된 물 분자 수 (가)에서 생성된 물 분자 수 는 이다. 2  전략적 풀이  ❶ (가)의 액성과 혼합 용액의 이온 수비로부터 각 이온 한다. 을 파악한다. 은 이다. - ㄱ. (가)는 산성 용액이므로 , + Na 가장 많이 존재하는 이온은 구경꾼 이온인 Cl H + - , 이 존재하고, (가)에 이다. 따라서 ㉠ - Cl ❷ 혼합 용액의 이온 수비로부터 (나)의 액성을 파악한다. Cl ㄴ. (가)에서 수를 - 이라고 하면 과 + 수는 각각 + 2N Cl 이다. (가)와 (나)에서 Na 의 부피가 같으므로 용액 속 H 으로 같다. (나)에서 HCl 수가 - 이므로 나머 또는 이다. 이온 수가 Cl 2N 또는 N (㉠) 수는 - 수( 온은 Cl 지 이온 수는 2N 6N 2N OH 이고, 이온 수가 - - Cl 이다. 따라서 이온 수가 4N )보다 많으므로 + 6N 이 될 수 없고 H 인 이온은 구경꾼 이온인 4N K + - 4N 재하므로 (나)의 액성은 염기성이다. 6N OH 인 이온은 이다. 즉, (나)에 OH ❸ 혼합 전 용액에 존재하는 이온 수를 확인한다. 인 이 또는 + K 이 존 - 므로 ㄷ. (가)에 존재하는 수는 - , 수는 , 수는 이 + 10 mL Cl 에 들어 있는 2N + H 에 들어 있는 + H 수와 - Cl 수와 HCl 수용액 2N 수는 각각 NaOH 이다. 따라서 (가)에서 중화 반응으로 생성된 물 분자 수는 OH Na + - N 이다. 5 mL N Na 수는 각각 N 이고, (나)에 존재하는 수는 - , 수는 + 이므로 Cl K 2N 에 들어 있는 4N 2N 수는 이다. 따라서 (나)에서 중화 반응으로 생성된 물 분자 H 에 들어 있는 6N Cl + - 수와 10 mL 수용액 수와 OH K - + 30 mL 이고, HCl 각각 KOH , N 수는 - OH 수는 각각 이다. 수는 6N 2N 그러므로 (나)에서 생성된 물 분자 수 (가)에서 생성된 물 분자 수 : Na+ : Cl- 에 들어 있는 몰이므로 혼합 용액에 들어 있는 0.1 M mL HCl 이다. ➞ 입자 10 의 양( 개는 - 몰에 해당한다. 20 개는 Cl Cl -3 -3 2 - mol 2×10 )이 몰 2× -3 1 1×10  선택지 분석    ㄱ. 혼합 용액의 액성은 중성이다. 염기성 ㄴ. 는 이다. 0.1 0.2 ㄷ. 생성된 물의 양( x )은 몰이다. -3 2×10  전략적 풀이  ❶ 혼합 용액에 들어 있는 구경꾼 이온 수로부터 혼합 mol 전 각 용액에 들어 있는 이온 수를 파악하고, 혼합 용액의 액성을 확인 ㄱ. 구경꾼 이온은 중화 반응에 참여하지 않으므로 혼합 전후 그 수가 변하지 않는다. 혼합 용액에 개와 개가 들어 + 에는 3 - 개와 2 있으므로 혼합 전 Cl - 가 들어 있음을 알 수 있다. 마찬가지로 혼합 전 HCl Na Cl 0.1 M 20 mL 2 M x 개가 들어 있음을 알 수 있 수 2 NaOH H + 개 용액 에는 개와 + 다. 따라서 혼합 용액에는 반응하지 않은 OH Na 30 mL 3 3 - - 개가 들어 있고, 혼합 용액의 액성은 염기성이다. OH 1 ❷ 0.1 M 모형에서 입자 HCl ㄴ. 20 mL 개가 의미하는 양( 1 에 들어 있는 의 양( - )으로부터 이온 Cl )을 파악한다. mol 에 들어 있는 mol 의 양( - )은 0.1 M HCl 20 mL / / L× 20 mL 0.1 mol 은 반응 전후 그 수가 변하지 않으므로 혼합 용액에 들어 있는 1000 mL 이다. 구경꾼 이온 =2×10 mol mol Cl L -3 - 개는 -3 몰이다. 즉, 입자 개는 2 Cl 2×10 한다. 혼합 용액에 에 들어 있는 3 Na 액 + 30 mL 의 양( )은 Na -3 NaOH 몰 농도는 mol 3\10 -3 3×10 mol 이다. 30 mL 개가 들어 있으므로 1 의 양( + 몰이다. 따라서 mol 1×10 x M )은 몰에 해당 -3 수용 몰이고, NaOH -3 수용액의 이다. 즉, 3×10 NaOH \ 1000 mL 1 L )은 반응한 =0.1 M x=0.1 ❸ 중화 반응으로 생성된 물의 양( ( )과 같다는 것을 이용한다. mol 이나 + 의 양 - H OH mol ㄷ. 혼합 용액이 염기성 용액이므로 중화 반응으로 생성된 물의 양( )은 반응한 의 양( + )과 같다. 즉, mol H 에 들어 있는 의 양( mol HCl )과 같으므로 중화 반응으로 0.1 M + 이다. = 2N N =2 20 mL 생성된 물의 양은 H 몰이다. mol -3 2×10 124 정답친해 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 124 2018. 3. 19. 오후 7:44 12 문제 분석 (가)는 염기성 용액이므로 혼합 용액에 존재하는 양이온은 수용액 에 들어 있는 의 양( + )은 Na + 뿐이다. ➞ 몰이다. NaOH 100 mL Na mol 0.05 혼합 용액 (가) (나) ( ) HCl 의 양( aq ) + - Cl H 의 양( mol ) mol ) ( aq ) NaOH 의 양( + 혼합 전  용액의  부피( ) mL Na 의 양( mol ) - OH 혼합 용액 속  mol 양이온의 양( ) mol 혼합 용액의 액성 20 0.03 0.03 100 0.05 0.05 0.05 염기성 80 0.12 0.12 40 0.02 0.02 0.12 산성 (나)는 산성 용액이므로 혼합 용액에 존재하는 양이온은 의 양( ➞ + 므로 (나)에 들어 있는 몰이다. ➞ 들어 있는 에 들어 있는 )은 몰이다. NaOH 수용액 의 양( Na mol 과 + )이 의 양( 40 mL + )은 H mol 0.12 mol Na 0.1 + H HCl + 이다. 몰이 에 H 0.02 80 mL  선택지 분석    ㄱ. 는 이다. x y 3 ㄴ. (나)를 완전히 중화하려면 수용액 가 필요하다. y M NaOH 200 mL ㄷ. (가)와 (나)를 혼합한 용액의 액성은 염기성이다.산성  전략적 풀이  ❶ 혼합 용액의 액성과 혼합 용액 속 양이온의 양( ) 으로부터 혼합 전 용액에 들어 있는 이온의 양( )을 파악한다. mol ㄱ. (가)는 염기성 용액이므로 혼합 용액에 존재하는 양이온은 구 mol 경꾼 이온인 뿐이고, 혼합 용액 속 양이온의 양( )이 + 몰이므로 Na 수용액 에 들어 있는 mol + 의 양 NaOH 100 mL 몰이다. 따라서 (나)에서 수용액 Na 에 의 양( )은 몰이다. (나)는 산성 용액이므 NaOH 40 mL )은 0.05 ( mol 들어 있는 0.05 Na + 0.02 로 혼합 용액에 존재하는 양이온은 몰이므로 (나)에 들어 있는 속 양이온의 양( mol )이 Na 과 H + + 이고, 혼합 용액 의 양 ( )은 몰이다. 이로부터 mol 0.12 mol 양( 0.1 )이 있는 mol 0.12 의 양( 80 mL 몰임을 알 수 있다. 따라서 몰이고, HCl )은 HCl + H 에 들어 있는 의 + 에 들어 H 80 mL 의 몰 농도는 H C l 0.12 mol 80 mL 수용액 NaOH 이므로 \ 1000 mL 1 L 40 mL 수용액 m o l 0.1 2 이다. HCl =1.5 M 에 들어 있는 의 양( + )이 Na 에 들어 있는 mol 은 NaOH 몰이다. 따라서 40 mL NaOH 수용액의 몰 농도는 몰 ) 의 양( 0.02 mol 0.02 mol 40 mL 0.02 \ 1000 mL 1 L 그러므로 x y =0.5 M = 1.5 0.5 =3 NaOH 이다. 이다. ❷ 중화 반응의 양적 관계를 이용하여 중화 반응에 필요한 용액의 부 피를 구한다. ㄴ. (나)에 들어 있는 의 양( + )이 몰이므로 완전히 중화 0.1 몰이 필요하다. 따라서 (나)를 완전히 중화하기 mol H 수용액의 부피는 다음과 같다. 하려면 - 위해 필요한 OH 0.1 0.5 M NaOH / \ 1000 mL 0.1 mol =200 mL 0.5 mol 1 L L ❸ 혼합 전 각 용액에 들어 있는 이온의 양( 에 존재하는 의 양( 이나 - + OH 한 용액의 액성을 생각해 본다. H mol )으로부터 (가)와 (나) )을 파악한 후 (가)와 (나)를 혼합 mol ㄷ. 에 들어 있는 의 양( + )은 몰이고, HCl 수용액 20 mL NaOH 몰이므로 (가)에 들어 있는 100 mL 에 들어 있는 H 의 양( mol - )은 )은 0.03 mol 몰이다. 의 양( OH - OH 의 양( - )은 OH )은 mol 0.02 몰이고, mol 의 양( 0.12 )은 NaOH 몰이므로 (나) 몰이다. 따라서 (가)와 (나)를 mol 0.02 0.05 HCl 수 몰이 남으므로 혼합 용액의 액성은 산성이다. mol 0.1 에 들어 있는 + 에 들어 있는 H 80 mL 용액 40 mL 에 들어 있는 혼합하면 의 양( + H + 0.08 H 13 문제 분석 수용액의 부피는 100 mL HCl 0.1 M (가)에서 ➞ x 를 완전히 중화하는 데 사용한 이다. , NaOH M 1×0.1 M×100 mL=1×x 혼합 용액 50 mL (가) M×50 mL x=0.2 (나) (다) 혼합 전  용액의  ( ) HCl aq ( ) 부피( ) NaOH ( aq ) mL KOH aq 100 50 0 100 0 20 100 V=25 10 를 완전히 중화하는 데 사용한 (나)에서 ➞ 20 mL M y 1×0.1 M×100 mL=1×y 수용액의 부피는 HCl 100 mL 0.1 M KOH 이다. , M×20 mL y=0.5  전략적 풀이  ❶ 중화 반응의 양적 관계를 이용하여 각 수용액의 몰 농도를 구한다. (가)에서 를 완전히 중화하는 데 0.1 M 수용액 HCl M 100 mL 가 사용되었으므로 중화 반응의 양적 관 x NaOH 계는 다음과 같다. 50 mL 1×0.1 M×100 mL=1×x M×50 mL (나)에서 , 를 완전히 중화하는 데 x=0.2 HCl M 가 사용되었으므로 중화 반응의 양적 관계 100 mL y 수용액 0.1 M KOH 는 다음과 같다. 20 mL , M×20 mL 1×0.1 M×100 mL=1×y ❷ (다)가 완전히 중화되기 위해 필요한 한다. NaOH y=0.5 수용액의 부피를 구 (다)에서 를 완전히 중화하는 데 0.1 M 수용액 HCl 수용액 0.2 M 가 사용 NaOH 되었으므로 중화 반응의 양적 관계는 다음과 같다. KOH mL V 10 mL 100 mL 와 0.5 M IV. 역동적인 화학 반응 125 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 125 2018. 3. 19. 오후 7:44 1×0.1 M×100 mL =1×0.2 M×V mL+1×0.5 M×10 mL 따라서 x y \V= 0.2 0.5 \25=10 이다. , V=25 14 문제 분석 이므로 (나)는 (가)보다 수용액이 더 많이 혼합되었다. y>25 KOH 혼합 용액 혼합 전  용액의  부피( ) mL ( ) aq ( ) HCl KOH aq 단위 부피당  이온 수 모형 (가) 100 25 (나) 100 y=150 - Cl (가)에 있는데 (나)에 없으므로 이다. + K + H (가)에 없는데 (나)에 있으므로 이다. - OH  선택지 분석    ㄱ. 은 ㄴ. 는 ㄷ. x 는 이다. - Cl 이다. 이다. 0.1 150 0.2 75 y 이온을 파악한다. ㄱ. (가)와 (나)에서 사용한 의 부피가 같고 이므로 (가)에 없는데 (나)에 있는 은 HCl 이고, (가)에 있는데 (나)에 y>25 - 없는 은 이다. 수용액은 전기적으로 중성이므로 수용액에 OH + H 서 이온 전하의 전체 양은 고, 은 이다. + 0 이 되어야 한다. 따라서 은 이 - Cl ❷ (가)에 존재하는 구경꾼 이온 수비와 혼합 전 용액의 부피비로부터 K 과 - + 4 : 1 K 는 HCl 이고, KOH 와 의 몰비는 Cl 이다. 또, 혼합 전 과 4 : 1 HCl 수용액의 부피비가 KOH 이므로 4 : 1 과 수 HCl 용액의 몰 농도는 KOH 로 같다. 따라서 4 : 1 HCl 이다. KOH 0.1 M ❸ (가)와 (나)에서 사용한 는 구경꾼 이온인 - 의 부피가 같으면 (가)와 (나)에 들어 있 x=0.1 HCl 수도 같다는 사실로부터 (나)의 혼합 전 Cl 수용액의 부피를 계산한다. NaOH ㄷ. (가)와 (나)에서 사용한 의 부피가 같으므로 (가)와 (나)에 들어 있는 수도 같다. 단위 부피당 들어 있는 HCl - 개, (나)에서 Cl - 개이므로 (나)의 부피는 (가)의 Cl 에서 (가)의 부피가 4 이다. 2 125 mL 이므로 (나)의 부피는 250 mL y 수는 (가) 배이다. 이고, 2 는 15 문제 분석 - OH A(aq) - Cl B(aq) 2- SO4 ( ) NaOH aq 개 개 + - 2 2 H Cl (가) (나) + 개 H 4 2- SO4 2 개  선택지 분석    ㄱ. 은 이다. 2- ㄴ. (나)의 액성은 염기성이다. SO4 산성 ㄷ. 용액 속 전체 이온 수는 (나) (가)이다. >  전략적 풀이  ❶ 구경꾼 이온은 반응 전후 이온 수 변화가 없다는 사 실을 바탕으로 각 용액 속 모형이 어떤 이온인지 파악한다. ㄱ. 수용액에 들어 있는 은 이고, - 에 NaOH 수용액을 넣을 때 새롭게 생성된 은 OH NaOH 또는 - 수용액 이 2- SO4 수용액 다. A - 개가 줄어들 때 개가 생성되었으므로 Cl OH 에 들어 있는 이온은 2 수용액은 + 개, 2 이다. 그러므로 2 2 B H A 용액을 넣었을 때 새롭게 생성된 은 HCl 개이다. 따라서 은 A 이고, 수용액은 - Cl 이고, 수 이다. H2SO4 2- B ❷ 혼합 전 수용액에 들어 있는 이온 수를 파악하고, 혼합 용액에 들 SO4 ㄴ. 수용액에는 과 이 각각 개씩 들어 있고, + - 개씩 들어 있으며, 이 각각 Na - 개가 들어 있다. 따라서 (가)에는 OH B 4 수용액 Cl 2- 2 개가 들어 있고, (나)에는 2 개가 들어 있다. (나)에는 + 개, Na + - 이 존재하므 Cl 4 Na + H NaOH 수용액에는 과 + A 에는 + H 개와 개, 개, SO4 - H 4 - OH 개, 2 + Cl 개, 4 로 (나)의 액성은 산성이다. 2 ㄷ. (가)에는 2 2- 2 개, SO4 H 2 + 개, - - 개가 들어 있으므로 전 2 Na 개, 개, + - + 개의 이온이 존재한다. Cl H 2 > 16 문제 분석 단위 부피를 있는 이온 수는 1 mL B 단위 부피당 이온 수 (상댓값) 9N 6N x y 0 라고 하면 에 들어 HCl 이다. 20 mL 9N×20=180N 이온은 수용액을 넣어 주는 대로 증가한다. ➞ 구경꾼 이온인 A NaOH 이다. + Na A 이온 B 이온 P 30 이온 수는 으로 일정하다. ➞ 구 180N B 경꾼 이온인 이다. - 10 NaOH(aq)의 부피(mL) Cl 실험에 사용한 수용액의 몰 농도를 구한다. 체 Cl 개의 이온이 존재하고, (나)에는 OH Na 2 4 ㄴ. (가)에 들어 있는 KOH 과 - + 의 이온 수비가 이므로 혼 합 전 과 K 수용액에 들어 있는 Cl 의 이온 수비 개, 8 2- 개가 들어 있으므로 전체 따라서 용액 속 전체 이온 수는 (나) 2 2 SO4 4 (가)이다. 10  전략적 풀이  ❶ 혼합 전 용액의 부피로부터 혼합 용액에 존재하는 어 있는 이온 수를 생각해 본다. 150 126 정답친해 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 126 2018. 3. 19. 오후 7:44 본다. B 1 산화 2 환원 3 동시성 274 쪽 ㄴ. 이온 수는 으로 일정하므로 에서 이온 수는 B 이고 혼합 용액의 부피가 180N B 이므로 단위 부피당 P 어난다.  선택지 분석    ㄱ. 이온은 이다. - ㄴ. 는 Cl 이다. B x y P 9/5 에서 단위 부피당 양이온 수는 1.5 ㄷ. 이다. 3N 180N 50 =18/5N  전략적 풀이  ❶ 단위 부피당 이온 수를 바탕으로 혼합 용액의 전체 부피에서 이온 수 변화를 파악하여 이온이 어떤 이온인지 생각해 ㄱ. 단위 부피를 라고 하면 에 들어 있는 이 온 수는 이고, 이다. 9N 20=180N 액의 부피는 혼합 용액에 들어 있는 30 mL 1 mL 20 mL HCl 수용액 HCl 1 mL 에 들어 있는 B 이온 수는 B 9N× 를 넣었을 때 혼합 용 이므로 이온 수는 NaOH 이고, 단위 부피당 10 mL B 이온 수는 6N 이다. 즉, 넣어 주는 수용액의 부피와 관계없이 그 수가 일정하므 6N×30=180N B 로 이온은 구경꾼 이온인 NaOH 이다. - ❷ 혼합 용액에 들어 있는 이온 수와 혼합 용액의 부피를 이용하여 단 Cl B 위 부피당 이온 수를 계산한다. 50 mL 이다. B 180N 이온 수 는 x 이온은 A 온인 + 180N 50 NaOH 이다. =18/5N 수용액을 넣어 주는 대로 증가하므로 구경꾼 이 이온( ) 수와 이온( ) 수가 같은 지점 + 에서 중화 반응이 완결되므로 Na Na A ( B 수용액 )가 중화점이다. 에서 P HCl 이온( NaOH 이므로 30 mL HCl 20 mL 수용액 P 에 들어 있는 B 수와 + 를 넣었을 때 중화 반응이 완결되므로 Cl H - , Cl - ) 수가 20 mL Cl 수는 각각 - NaOH 수용액 에 들어 있는 수와 + NaOH 이다. 따라서 수용액 Na OH 에 들어 있는 30 mL 30 mL 이다. 180N 180N 수는 각각 - 이다. NaOH 수용액 NaOH 이고, 수는 + 10 mL 60N Na 이다. 30 mL 60N 30 =2N 180N 는 60N 부피는 수 는 y 그러므로 이다. x y = 18/5N 2N =9/5 수를 계산한다. 수는 + Na 부피당 양이온 수는 180N ❸ 중화 반응이 완결되었을 때 혼합 용액에는 구경꾼 이온만 존재한 다는 것을 바탕으로 중화 반응이 완결된 지점에서 단위 부피당 양이온 수 + 4 ⑴ 를 넣었을 때 혼합 용액의 10 mL 이므로 단위 부피당 이온 Na A 화학 반응과 열의 출입 2 01 산화 환원 반응 1 ⑴  ⑵ ⑶  2 ㉠ 환원, ㉡ 산화 3 산화되는 물질: 4 ⑴ ㉠ 산화, ㉡ 환원 ⑵ ㉠ 환원, × , 환원되는 물질: Mg ㉡ 산화 ⑶ ㉠ 산화, ㉡ 환원 ⑷ ㉠ 산화, ㉡ 환원 5 ⑴  ⑵ ⑶ ⑷  O2 × × 1 ⑴, ⑵ 어떤 물질이 산소를 얻거나 전자를 잃는 반응은 산화 이고, 산소를 잃거나 전자를 얻는 반응은 환원이다. ⑶ 산화 환원 반응이 일어날 때 전자를 잃는 물질이 있으면 반드 시 전자를 얻는 물질도 있으므로 산화와 환원은 항상 동시에 일 은 산소를 잃고 로 환원되고, Fe2O3 로 산화된다. Fe 2 철의 제련 과정에서 는 산소를 얻어 CO2 C 3 2- O 물질은 이다. O2 은 전자를 잃고 으로 산화되고, 는 전자를 얻어 2+ Mg 으로 환원된다. 따라서 산화되는 물질은 Mg O 이고, 환원되는 Mg ( 전자를 얻음: 환원 2Na 2NaCl + )( ) - +2Cl s 전자를 잃음: 산화 ( ) ( 2Na ) +Cl2 s ( ) 전자를 잃음: 산화 +2HCl aq  g 전자를 얻음: 환원 ( ) MgCl2 aq 전자를 잃음: 산화 ) ( ) 전자를 얻음: 환원 aq 2Ag +Cu  s ( )  s 전자를 잃음: 산화 ( ) ( ) 전자를 얻음: 환원 FeSO4 +CuSO4 aq (  ⑵ ( Mg s ⑶ ⑷ ( Fe s 2AgNO3 ) ( ) +H2 g ) ( ) ( NO3 2 aq +Cu ) ( ) aq +Cu s ㄷ. 는 중화 반응이 완결된 지점으로 용액의 액성은 중성이 다. 따라서 용액 속에 존재하는 양이온은 P P 뿐이다. 에서 + 이고, 혼합 용액의 부피는 Na P 이므로 단위 과 5 Zn 다음과 같다. CuSO4 수용액의 반응을 화학 반응식으로 나타내면 50 mL 이다. 180N 50 =18/5N ( 전자를 잃음: 산화 ) ( ( ) 전자를 얻음: 환원 ZnSO4 +CuSO4  aq Zn s ) ( ) aq +Cu s IV. 역동적인 화학 반응 127 18_고등완자-화학1해설(103~127)-OK.indd 127 2018. 3. 19. 오후 7:44 IV Ⅳ. 역동적인 화학 반응 ⑴ 수용액에 녹아 있는 이 2+ 로 석출되면서 수용액의 푸 른색이 엷어지는 것으로 보아 수용액은 Cu Cu 때문에 푸른색을 띰을 알 수 있다. ⑵, ⑶, ⑷ 자를 얻어 은 전자를 잃고 2+ 로 환원되므로 전자는 Zn Zn Cu 으로 산화되고, 에서 2+ Zn Cu 은 그 전 2+ 으로 이동한다. Cu 2+ Cu 1 산화수 2 전하 3 큰 4 증가 5 감소 6 동시성 7 산화제 8 환원제 278 쪽 1 ⑴  ⑵ ⑹ ⑸ × ⑷  2 ⑴ ⑶ 3 ⑴ × , ⑵ ⑶ ⑷ -1 -4 -1 , ㉠ 산화, ㉡ 환원 , +1 ⑵ , -1 ㉡ 환원 4 ⑴  ⑵  ⑶ +2 , -1 0 0 , ㉠ 환원, ㉡ 산화 ⑶ 0 ⑵ 산화제: , 환원제: × Zn 6 H2 , , c=5 b=5 , d=1 a=1 Na , +5 , +1 -2 0 , , , +2 +3 +4 5 ⑴ 산화제: 0 HCl ⑶ 산화제: , 환원제: , ㉠ 산화, , 환원제: SO2 H2S 1 ⑴ 이온 결합 물질에서 산화수는 물질을 구성하고 있는 각 이 온의 전하와 같다. 따라서 에서 의 산화수는 이다. ⑵ 공유 결합 물질에서 산화수는 전기 음성도가 큰 원자 쪽으로 NaCl Na +1 공유 전자쌍이 모두 이동한다고 가정할 때, 각 원자가 가지는 전 하이다. 에서 는 개의 에게 전자 개를 잃은 것이므로 의 산화수는 CO2 C 이다. 2 O ⑶ 화합물에서 C 의 산화수는 대체로 화합물에서는 이다. +1 +4 H 4 이지만, 금속의 수소 ⑷ 화합물은 전기적으로 중성이므로 구성 원자들의 산화수의 합 -1 은 이다. 0 2 ⑴ 며, 화합물에서 각 원자의 산화수의 합은 의 산화수는 HNO3 이고, H : +1 의 산화수는 이 O 이다. -2 의 산화수를 라고 하면 ( ) ) ×3=0 : 금속의 수소 화합물에서 H 의 산화수는 : 과산화물에서 ( -2 +x+ +1 이므로 0 의 산화수는 x=+5 -1 이다. N 이다. 이다. H2O2 : 의 산화수는 O 이고, 화합물에서 각 원자의 산화수 ⑵ x ⑶ ⑷ NaH CH4 의 합은 H 이다. 의 산화수를 +1 로 ⑸ ⑹ C 이다. 0 x=-4 : 플루오린 화합물에서 OF2 : 의 산화수는 x 합물에서 각 원자의 산화수의 합은 HClO H O 이다. 하면 ( ) ( -2 ) =0 +1 +x+ Cl 이다. 0 x=+1 +1 이므로 -1 라고 하면 ( +1 ) ×4=0 x+ 이므 의 산화수는 이다. O 이고, 의 산화수는 이며, 화 +2 의 산화수를 -2 라고 x 산화수 증가: 산화 ⑴ 3 ( 0 2H2 g 0 ) ( ( ) -2 +1 산화수 감소: 환원 2H2O +O2 g  산화수 감소: 환원 ) g ⑵ ( +1-1 2KI 0 ) ) ( 산화수 증가: 산화 +Cl2 g aq ( 0 I2 s  산화수 증가: 산화 ( ) +1-1 +2KCl ) aq ⑶ ( -2 +3 Fe2O3 ( ) +2-2 산화수 감소: 환원 +3CO s ) g  ( 0 2Fe s ( ) +4-2 +3CO2 g ) 4 ⑴ 환원제는 자신은 산화되면서 다른 물질을 환원시키는 물 질이다. ⑵ 화학 반응에서 산화수가 감소하는 원자를 포함한 물질은 자 신이 환원되는 것이므로 다른 물질을 산화시키는 산화제이다. ⑶ 은 다른 물질로부터 전자를 얻어 환원되기 쉬우므로 다른 물질을 산화시키는 산화제로 사용된다. F2 5 산화제는 자신은 환원되면서 다른 물질을 산화시키는 물질 이고, 환원제는 자신은 산화되면서 다른 물질을 환원시키는 물질 이다. ⑴ ( 0 환원제 Zn s 산화수 증가: 산화 ( ) +1-1 산화제 +2HCl aq ) +2-1 ( ZnCl2  산화수 감소: 환원 산화수 증가: 산화 ⑵ ( ( ) 환원제 산화제 +H2 g s  산화수 감소: 환원 ( -1 +1 2NaH 0 2Na ) 0 s ) ) 0 ( ) +H2 g aq 산화수 증가: 산화 ⑶ ( +4-2 산화제 SO2 g ( ) +1-2 환원제 +2H2S g ) ( -2 +1 2H2O ) ( ) 0 +3S s l  산화수 감소: 환원 증가 6 +2 Fe 2+ 1 -2 +7 +MnO4 의 산화수는 - +1 +8H 에서 + 감소  으로 5 +3 3+ Fe +Mn 증가하고, +2 2+ +1 -2 +4H2O 의 산화수는 Fe 에서 로 +3 감소한다. 따라서 1 는 이고, Mn 는 이다. 이 +2 +7 를 바탕으로 증가한 산화수와 감소한 산화수가 같도록 계수를 맞춘다. 1 5 a b +2 5 2+ 5Fe 따라서 +MnO4 는 이고, + 1×5=5 - +8H 는  5×1=5 이다. 5Fe 3+ 2+ +Mn +4H2O c 5 d 1 128 정답친해 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 128 2018. 3. 19. 오후 7:45 1 1 산화되는 물질: , 환원제: Cu , 환원되는 물질: 3 ⑴  ⑵ AgNO3 2 산화제: ⑶  ⑷  2 × Zn ⑺ CuSO4 ⑸  ⑹ × 증가 2 변화 없음 3 1 4 ⑴ 2 e=2 ⑵ × × ⑶  ⑷ , , , , b=16 d=5 c=2 a=5 ⑸  ⑹  ⑺  × × -11 문제 분석 전자를 잃음: 산화 ( ) ( 산화제 환원제 +2AgNO3 Cu s aq ) ( ) ( ) ( ) NO3 Cu  전자를 얻음: 환원 2 aq +2Ag s Cu e- e- Cu2+ Ag+ Ag+ Ag Cu Ag (가) Zn Zn2+ Cu2+ 2e- Cu (나) 전자를 잃음: 산화 ( ) 환원제 산화제 +CuSO4 Zn s ( ) ( ) ( ) aq  ZnSO4 전자를 얻음: 환원 aq +Cu s 279 쪽 ⑺ (가)에서 몰이 석출될 때 이동하는 전자의 양( )은 몰이 석출될 때 이동하는 전자의 양 mol Ag 몰이고, (나)에서 1 몰이다. )은 Cu 1 ( 1 mol -12 2 문제 분석 단계) 각 원자의 산화수를 구한다. 1 +2 ( 2+ ) +1 ( + -2 +7 ) +cMnO4 ( +4 4+ ( - ) aSn aq aq +bH aq ( ) -2 +1 단계) 반응 전후의 산화수 변화를 확인한다. +8H2O aq 감소  dSn ) +2 ( 2+ ) l +eMn aq ( 2+ ) ( +1 + aq +bH aq +2 aSn ) -2 +7 +cMnO4 4+ +4 - ( 5 ) ( 증가  dSn aq ( ) +1-2 +8H2O aq ) +2 ( 2+ ) l +eMn aq 단계) 증가한 산화수와 감소한 산화수가 같도록 계수를 맞춘다. 2 2 3 5Sn + ) ( ( ( 2+ aq ) +2MnO4 4+ 5Sn 단계) 산화수 변화가 없는 원자들의 수가 같도록 계수를 맞춘다. ) 5×2=10 ( ) aq +8H2O +bH  aq aq - ( l ) ( 2+ ) +2Mn aq 2×5=10 ( ) + aq +16H aq ( 2+ 4 5Sn ) ( +2MnO4 4+ 5Sn - aq ) ( ) aq +8H2O ( )  ( ) 2+ l +2Mn aq (가)에서 는 전자를 잃고 으로 산화되고, 2+ 얻어 Cu Cu 으로 환원된다. 따라서 산화되는 물질은 Ag 은 전자를 + 이고, 환원 의 산화수는 에서 이고, 에서 이다. 따라서 Sn 은 산화수가 Sn 증가한다. +2 2+ 4+ Sn +4 Ag 되는 물질은 이다. AgNO3 Cu Sn 2 (나)에서 -21 은 전자를 얻어 은 전자를 잃고 2+ Zn 로 환원된다. 따라서 Zn 으로 산화되고, 2+ 은 자신은 산화되면 Cu 서 를 환원시키는 환원제이고, Cu Zn 는 자신은 환원되 면서 CuSO4 을 산화시키는 산화제이다. CuSO4 Zn -31 출된다. ⑴ (가)에서 이 + 으로 환원되어 줄 표면에 석 Ag Ag Cu ⑵ (가)에서 는 자신은 산화되면서 을 환원시키는 환원제 -22 기 음성도는 주어진 반응에 관여하는 화합물을 구성하는 원자 중 전 가 가장 크므로 화합물에서 의 산화수는 모두 이다. 따라서 O 는 산화수가 변하지 않는다. O -2 O -32 증가한 산화수와 감소한 산화수가 같도록 계수를 맞추면 이고, 산화수 변화가 없는 원자들의 수가 같 a=d=5, c=e=2 도록 계수를 맞추면 이다. b=16 이고, Cu 은 자신은 환원되면서 AgNO3 를 산화시키는 산화제이다. -42 ⑴, ⑵ 의 산화수는 에서 로 증가하므로 개가 감소할 때 Cu 개가 생성되고, ⑸ 완성된 산화 환원 반응식에서 Sn 과 의 계수비는 AgNO3 ⑶ (가)에서 가 으로 산화되어 수용액에 녹아 들어가므 Cu 2+ 로 수용액은 점점 푸른색으로 변한다. Cu Cu 은 전자를 얻어 로 환원된다. ⑷ (나)에서 ⑸ (나)에서 Cu 2+ 2+ 1 2- SO4 수는 반응 전과 후가 같다. 수는 반응 전후에 변화가 없으므로 수용액의 전체 이온 Cu Zn 2+ 1 ⑹ (가)에서 + 개가 감소할 때 2+ 개가 생성되므로 수용 Ag 액의 양이온 수는 점점 감소한다. (나)에서 1 Cu 개가 생성되므로 수용액의 양이온 수는 변화가 없다. 2+ 개가 감소할 때 2 Cu 1 2+ Zn 1 은 자신은 산화되면서 Sn 2+ ⑶, ⑷ Sn 의 산화수는 MnO4 에서 - +2 을 환원시키는 환원제이다. +4 로 감소하므로 은 - Mn 자신은 환원되면서 +7 을 산화시키는 산화제이다. +2 MnO4 2+ 이므로 과 2+ 과 ⑹ 5 : 2 Sn 모두 산화하는 데 필요한 MnO4 Sn MnO4 이 2+ - 5 : 2 몰이 반응할 때 MnO4 - ⑺ - 2+ MnO4 의 몰비로 반응한다. - Sn 은 - 의 몰비로 반응하므로 5 : 2 의 최소 양( 몰을 2+ )은 Sn 몰이다. 1 의 산화수는 mol 감소하므로 이 0.4 MnO4 동하는 전자는 1 몰이다. Mn 5 5 IV. 역동적인 화학 반응 129 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 129 2018. 3. 19. 오후 7:45 280 쪽~283 쪽 04 문제 분석 01 ㄴ, ㄷ 02 ③ 03 ③ 04 ① 05 ③ 06 ② 07 ④ 08 ③ 09 ① 10 ① 11 해설 참조 12 (가) 13 ㄴ 14 ① AgNO3 15 ⑤ 16 ② 17 ② 18 ③ 19 ① 20 ④ (다) (나) HCl Cl2 전자를 잃음: 산화 (가) ( ) ( 2Na s ) +Cl2 g  ( 전자를 얻음: 환원 2NaCl 2Na 전자를 잃음: 산화 + )( ) - +2Cl s (나) ( ) ) ( 전자를 얻음: 환원 aq +Fe s  ) ( 2Ag s +Fe ) ( NO3 ( ) 2 aq 2AgNO3 01 ㄴ. 어떤 물질이 전자를 얻는 반응은 환원이다. ㄷ. 산화 환원 반응에서 산소를 얻거나 전자를 잃는 물질이 있으 면 반드시 산소를 잃거나 전자를 얻는 물질이 있으므로 산화와  바로알기  ㄴ. (나)에서 Na 환원은 항상 동시에 일어난다. ㄱ. (가)에서 은 전자를 잃고 으로 산화된다. + 은 전자를 얻어 Na 이 되므로 은 환원된다. + Ag Ag AgNO3  바로알기  ㄱ. 어떤 물질이 산소를 잃는 반응은 환원이다. ㄷ. (나)에서 개가 감소할 때 개가 생성되므로 용 + Ag 액 속 양이온 수는 감소한다. 2 2+ Fe 1 02 문제 분석 • 메테인이 공기 중에서 연소될 때 메테인은 (가) 된다. 산소를 얻음: 산화 ( ) +2H2O • 산화 철(Ⅲ)을 (나) 시켜 철을 얻는다. ) +2O2  CH4 CO2 ) g g g ( ( ( ) l 산소를 얻음: 산화 ( ) ( ) ( ( ) ) +3CO2 2Fe2O3 산소를 잃음: 환원 s 4Fe • 산화 구리(Ⅱ)와 탄소 가루를 함께 넣고 가열하면 산화 구리 +3C  g s s (Ⅱ)는 (다) 되어 구리가 된다. 산소를 얻음: 산화 ) ( ( ) 산소를 잃음: 환원 s s  +C 2CuO ( ) ( ) 2Cu s +CO2 g 05 문제 분석 전자를 잃음: 산화 ( ) ( ) ( ) ( ) Zn s +CuSO4 aq 전자를 얻음: 환원 ZnSO4  aq +Cu s Zn(s) Zn(s) H2(g) Cu Zn2+ 2- SO4 CuSO4 (aq) H+ H+ Cl- Cl- Zn2+ HCl(aq) (가) (나) 전자를 잃음: 산화 ( ) ( ) ( ) ( ) Zn s +2HCl aq 전자를 얻음: 환원 ZnCl2 aq +H2 g  이 연소될 때 은 산소를 얻어 로 산화된다. 철의 제 CH4 련 과정에서 철광석의 주성분인 CH4 CO2 은 산소를 잃고 로 환 원된다. 와 가루를 함께 넣고 가열하면 Fe2O3 Fe 는 산소를 잃 고 C 로 환원된다. CuO CuO Cu 03 문제 분석 전자를 얻음: 환원 ( ) 2Mg s ( ) ( g +O2 전자를 잃음: 산화 2MgO  )( ) 2+ 2- 2Mg +2O s ㄱ. (가)와 (나)에서 은 전자를 잃고 으로 산화된다. 2+ ㄴ. (나)에서 이 Zn 으로 산화되어 수용액에 녹아 들어가므 Zn 2+ 로 Zn 판의 크기는 점점 작아진다. Zn  바로알기  ㄷ. (가)에서 Zn 개가 감소할 때 2+ 성되므로 용액 속 전체 이온 수는 변화가 없다. (나)에서 1 H 개가 생성되므로 용액 속 전체 이온 수는 감 가 감소할 때 Cu Zn 개 1 + 2+ 개가 생 2 소한다. 2+ Zn 1 06 ④ 같은 원자라도 결합하는 원자의 종류에 따라 전기 음성 도 차이가 달라져 전자를 잃거나 얻을 수 있으므로 여러 가지 산 흰색 가루 는 산화 마그네슘( )이다. 화수를 가질 수 있다. X MgO ⑤ 공유 결합 물질에서 산화수는 구성 원자 중 전기 음성도가 ㄱ. 이 와 반응하면 이 생성된다. 큰 원자 쪽으로 공유 전자쌍이 모두 이동한다고 가정할 때, 각 ㄴ. Mg O2 이 생성될 때 MgO 은 전자를 잃고 으로 산화된다. 원자가 가지는 전하이므로 전기 음성도가 큰 원자의 산화수는 2+  바로알기  ㄷ. MgO Mg 몰이 생성될 때 Mg 몰이 전자 몰을 잃 음수이고, 전기 음성도가 작은 원자의 산화수는 양수이다. 따라 MgO 이 된다. 따라서 1 몰이 생성될 때 이동하는 전자 Mg 1 2 서 전기 음성도가 큰 원자는 전기 음성도가 작은 원자보다 산화 MgO 1 수가 작다. 고 는 2+ 몰이다. Mg 2 130 정답친해 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 130 2018. 3. 19. 오후 7:45  바로알기 ② 화합물에서 산화물에서는 이고, 플루오린 화합물에서는 O -2 이다. 의 산화수는 대체로 이지만, 과 바로알기 ㄴ. ) ( -2+1 ( +2 Mg OH 2 aq ) ( ) +1-1 +2HCl +2 -1 07 (가)에서 에서 Fe2O3 수의 합은 O 이므로 이므로 0 는 원소이므로 의 산화수는 이다. (나)의 H2 의 산화수는 이고, 화합물에서 각 원자의 산화 H 0 l 산 염기 중화 반응은 반응 전후에 산화수가 변하는 원자가 없으 므로 산화 환원 반응이 아니다.  aq -2 의 산화수를 이다. 화합물에서 x Fe 라고 하면 ) ( -2 x\2+ × 족 금속 원자의 산화수 이다. 따라서 밑줄 ㄷ. +1 ( -1 +1+5-2 ( ) +AgNO3 ) +1+5-2 ( NaNO3 앙금 생성 반응은 반응 전후에 산화수가 변하는 원자가 없으므로  +AgCl NaCl aq aq aq s -1 +1 ( ) ) 산화 환원 반응이 아니다. aq +2 MgCl2 -1 ( ( ) ) +1-2 +2H2O x=+3 이므로 (다)에서 3=0 는 Mg 친 원자들의 산화수의 합은 +2 의 산화수는 2 +2 이다. 0+3+2=5 08 문제 분석 11 공유 결합 물질에서 산화수는 구성 원자 중 전기 음성도가 큰 원자 쪽으로 공유 전자쌍이 모두 이동한다고 가정할 때, 각 원 • 질소( ) 기체와 수소( ) 기체를 반응시키면 암모니아 자가 가지는 전하이다. N2 ) 기체가 생성된다. 감소 H2 ( NH3 ( ( ) 0 N2 g • 메테인( 3 ) 0 +3H2 CH4 기체가 발생한다. 증가 g ) ( -3+1 2NH3 g )을 공기 중에서 연소시키면 이산화 탄소(  ) (가)에서 전기 음성도는 이므로 공유 전자쌍이 모두 쪽으로 이동한다고 가정한다. 따라서 B>A 는 개의 B 로부터 각각 전자를 CO2 B (나)에서 전기 음성도는 1 다고 가정한다. 따라서 개씩 얻은 것이므로 의 산화수는 B 이다. 4 이므로 공유 전자쌍이 모두 A -4 에게 전자 C>B 는 개의 개를 잃은 것이므로 C 의 쪽으로 이동한 ( -4+1 CH4 • 염산( 8 ) ( ) 0 +2O2 )에 마그네슘( g g  ( +4-2 CO2 ( ) -2 +1 +2H2O ) 조각을 넣으면 수소( g l ) HCl 발생한다. Mg 감소 ) 기체가 H2 ( ) 0 Mg s ( +1-1 +2HCl 1 ) aq  ( +2-1 MgCl2 ) 0 +H2 ( ) g aq 의 산화수는 에서는 이고, 에서는 이므로 감소 N 한다. 의 산화수는 N2 로 증가한다. C 에서는 0 CH4 의 산화수는 NH3 이고, -3 에서는 에서는 CO2 이고, -4 HCl +1 이므로 8 감소한다. H 이므 3 +4 에서는 H2 1 0 09 두 에서 전기 음성도는 이므로 공유 전자쌍이 모 CCl4 쪽으로 이동한다고 가정한다. 따라서 Cl>C 개의 는 로부터 각각 전자를 Cl 개씩 얻은 것이므로 의 산화수는 Cl 4 C 이다. 과 + 은 1 NH4 NH4Cl - 의 전하와 같은 Cl 의 산화수는 다. 의 산화수를 -2 이 결합한 물질이므로 Cl 의 산화수는 -1 Cl 의 산화수는 Cl 에서 +1, 이며, 화합물에서 각 원자의 산화수의 합은 이므로 0 -1 라고 하면 ( HClO4 O 이 H ) - 이다. +x+ ( -2 이므로 ) \4=0 Cl 의 산화수가 서로 같은 의 산화수는 Cl 이다. +1 이다. 따라서 주어진 화합물에서 의 산화수는 x 에서 ClF F x=+7 +1 것은 (가)와 (나)이다. -1 Cl 10 산화 환원 반응은 반응 전후에 산화수가 변하는 원자가 있다. ㄱ. ( 0 2Al ( ) 0 +3Cl2 ) +3 -1 2AlCl3 ( ) 산화수가 변하는 원자가 있으므로 산화 환원 반응이다. g s s  산화수는 이다. B 2 C 4 +4 채점 기준 (가)와 (나)에서 의 산화수를 전기 음성도와 관련하여 옳게 서술한 경우 100 % B (가)와 (나)에서 의 산화수만 옳게 쓴 경우 B B 배점 40 % 12 문제 분석 산화수 증가: 산화 ( ( (가) ) 0 0 환원제 산화제 +Cl2 g s 2Na  산화수 감소: 환원 ( -1 +1 2NaCl ) ) s 산화수 증가: 산화 (나) ( 환원제 s Mg 0 ( ) +1-1 산화제 +2HCl aq ) ( +2 -1 MgCl2 산화수 감소: 환원  ) ( ) 0 +H2 g aq 산화수 증가: 산화 (다) ( +1+5-2 산화제 2AgNO3 ) ) ( 0 환원제 aq +Fe s 산화수 감소: 환원  ( 0 2Ag ) ) ( +2+5-2 NO3 s +Fe ( ) 2 aq (가)에서 의 산화수는 에서 로 감소하므로 는 자신은 Cl 환원되면서 을 산화시키는 산화제이다. -1 0 Cl2 (나)에서 Na 의 산화수는 에서 으로 감소하므로 은 자신 이 환원되면서 H 을 산화시키는 산화제이다. +1 HCl (다)에서 의 산화수는 Mg 으로 감소하므로 은 0 에서 Ag 자신이 환원되면서 을 산화시키는 산화제이다. 0 +1 AgNO3 Fe IV. 역동적인 화학 반응 131 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 131 18. 3. 22. 오전 11:08 모범답안에서 NO2 N 이다. 따라서 산화수가 가장 작은 산화수 증가: 산화 13 문제 분석 (가) (나) ( +2-2 g 2NO ( +4-2 2NO2 g ( +1+5-2 HNO3 ) ( ) 0 +O2 g  ) ( ) +1-2 +H2O l ( ) +1-2 +H2O l aq ) g ( +4-2 2NO2 ( +1+5-2 HNO3 +1-2 + H3O   ) (다) aq ( ( ) +1+3-2 +HNO2 ) +5-2 +NO3 - aq ) aq ( ) aq ㄴ. (나)의 질소 화합물 중 의 산화수는 에서 에서 +5, 를 포함한 화합물은 HNO2 이다. +3 HNO2  바로알기  ㄱ. (가)에서 의 산화수는 에서 로 증가하므 로 는 자신은 산화되면서 N 를 환원시키는 환원제이다. +4 +2 ㄷ. (다)에는 반응 전후에 산화수가 변하는 원자가 없으므로 (다) NO O2 HNO3 +4, N 는 산화 환원 반응이 아니다. 14 문제 분석 ) ( +2-2 2CO g 철광석, 코크스 석회석 (가) (나) ) ( ( ) 0 0 +O2 g s 2C  ) ( ) ( +2-2 +3 -2 Fe2O3 +3CO 0 2Fe ) ( g s (다) ( +2+4-2 CaCO3 s  ) +4-2 +SiO2 s +2+4-2 CaSiO3  ) ( ( ) +4-2 +3CO2 s g ) ( ( ) +4-2 +CO2 s g 배기 가스 열풍 쇳물 ㄱ. (가)에서 의 산화수는 에서 로 증가하므로 는 산화된다.  바로알기  ㄴ. (나)에서 C 에서 C 로 증가하므 로 는 자신은 산화되면서 +4 을 환원시키는 환원제이다. +2 Fe2O3 ㄷ. (가)와 (나)에는 반응 전후에 산화수가 변하는 원자가 있으므 CO +2 의 산화수는 0 C 로 (가)와 (나)는 산화 환원 반응이지만, (다)에는 반응 전후에 산 화수가 변하는 원자가 없으므로 (다)는 산화 환원 반응이 아니다. 15 문제 분석 (가) 공기 중에서 붉은색의 구리줄을 가열하였더니 검게 변하 였다. 산화수 증가: 산화 ( ) 0 2Cu ( ) 0 +O2 s ) ( +2-2 2CuO s g 산화수 감소: 환원  (나) 검게 변한 구리줄에 수소( ) 기체를 공급하면서 가열하 였더니 다시 붉은색의 구리줄이 되었다. H2 산화수 증가: 산화 ( +2-2 ) ( ) 0 ( ) CuO 산화수 감소: 환원 s g Cu s  0 +H2 ) ( +1-2 +H2O l 검게 변한 구리줄 은 산화 구리(Ⅱ) ( )이다. CuO ㄱ. (가)에서 의 산화수는 에서 이고, 에서 이므 로 Cu 증가한다. ㄴ. (나)에서 2 의 산화수는 한 구리줄( Cu )은 환원된다. ㄷ. (나)에서 CuO 의 산화수는 Cu 0 에서 CuO +2 으로 감소하므로 검게 변 +2 에서 0 로 증가하므로 는 자신 H 은 산화되면서 를 환원시키는 환원제이다. +1 0 H2 16 CuO 문제 분석 (가) ( ) ( +1 +4-2 -2 환원제 산화제 +SO2 2H2S g g ) ( -2 +1 2H2O l  산화수 감소: 환원 ) ( ) 0 +3S s 산화수 증가: 산화 ( (나) +4-2 환원제 SO2 g ( ) -2 +1 +2H2O ) ( ) 0 산화제 +Cl2 g l ( +1+6-2 H2SO4 aq 산화수 감소: 환원  ) ( ) +1-1 +2HCl aq ㄷ. (가)에서 산화제로 작용한 물질은 이므로 은 보 다 다른 물질을 산화시키는 능력이 더 크다. (나)에서 산화제로 H2S SO2 SO2 작용한 물질은 이므로 는 보다 다른 물질을 산화시키 는 능력이 더 크다. 따라서 Cl2 Cl2 SO2 는 보다 상대적으로 더 강한 산화제이다. Cl2 H2S  바로알기  ㄱ. (가)에서 의 산화수는 에서 이고, 에서 으로 증가하므로 S 는 자신은 산화되면서 H2S -2 을 환원시키는 S SO2 환원제이다. 0 ㄴ. (가)에서 H2S 의 산화수는 에서 이고, 에서 으로 감소 하므로 (가)에서 S 은 자신은 환원되면서 SO2 +4 S 를 산화시키는 SO2 산화제이다. (나)에서 의 산화수는 에서 H2S 0 이고, 에서 S 으로 증가하므로 (나)에서 SO2 H2SO4 은 자신은 산화되면서 +4 를 환원시키는 환원제이다. +6 SO2 Cl2 17 문제 분석 (가) 각 원자의 산화수 변화를 확인한다. 증가 ( +4 -2 MnO2 ) ( +1-1 감소 ) s +HCl aq  1 ( +2 -1 MnCl2 ( ) 0 +Cl2 s g ) ( ) +1-2 +H2O l (나) 산화되는 원자 수와 환원되는 원자 수를 맞추고, 증가한 2 산화수와 감소한 산화수가 같도록 계수를 맞춘다. ( MnO2 s ) ( ) +2HCl aq 2×1=2 ( 2×1=2 MnCl2 s ( ) +Cl2 g ) ( ) +H2O l  (다) 산화수 변화가 없는 원자들의 수가 같도록 계수를 맞춘다. ( MnO2 s ( ) +4HCl ) aq  ( MnCl2 ( ) +Cl2 s g ) ( ) +2H2O l 132 정답친해 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 132 2018. 3. 19. 오후 7:45 (가)에서 의 산화수는 에서 으로 증가하므로 는 이고, ㄴ. 와 은 의 몰비로 반응하므로 몰을 모 Cl 의 산화수는 이다. (다)에서 1 Mn 산화수 변화가 없는 원자들의 수가 같도록 계수를 맞추면 로 감소하므로 에서 는 는 -1 +2 0 2 a b 두 산화하는 데 필요한 3 : 8 HNO3 Cu 의 최소 양( )은 Cu 몰이다. ㄷ. 완성된 산화 환원 반응식으로부터 HNO3 0.03 +4 이다. 따라서 문제 분석 이고, 는 d 2 18 a+b+c+d=1+2+4+2=9 부피가 2 이므로 기체 몰의 부피는 c 이다. 4 기체 몰이 생성됨을 알 수 있다. Cu , *C mol 0.08 몰이 산화될 때 기압에서 기체 3 1 이므로 이다. 1 44.8 L NO 몰의 는 d=2 a+b+c+d a=3, NO b=8, 0 2 c=3,  바로알기  ㄱ. 22.4 L 이다. 16 산화수 증가: 산화 ( +1 +6 -2 산화제 2K2Cr2O7 ( ) -2 +1 +2H2O l aq ) ( ) 0 환원제 s +3S ( +1-2+1 산화수 감소: 환원 4KOH  aq ( ) +3 -2 +2Cr2O3 ) ( ) +4-2 +3SO2 s g ㄱ. 의 산화수는 에서 으로 감소한다. Cr ㄴ. +3 의 산화수가 감소하므로 3 K2Cr2O7 의 산화수는 을 산화시키는 산화제이다. +6 Cr 은 자신은 환원되면서 에서 S 로 증가하므 로 은 자신은 산화되면서 을 환원시키는 환원제이다. +4 S 0 K2Cr2O7 몰이 반응할 때 의 산화수가 감  바로알기  ㄷ. S K2Cr2O7 소하고, 환원되는 원자의 양( 1 )이 Cr 몰이므로 이동하는 전 3 자는 몰이다. Cr mol 2 6 산화수 증가: 산화 19 ( 0 환원제 Cu s ( ) +1+5-2 산화제 +2AgNO3 aq ) +2 ) ( +5-2 NO3 Cu  산화수 감소: 환원 ( 2 aq ) ( ) 0 +2Ag s ㄱ. 의 산화수는 에서 로 증가한다.  바로알기  ㄴ. Cu +2 의 산화수는 0 은 자신은 환원되면서 Ag 에서 으로 감소하므로 +1 를 산화시키는 산화제이다. 0 에 들어 있는 의 양 ( Cu AgNO3 ㄷ. 수용액 AgNO3 / L×0.1 L=0.01 mol 0.1 mol 0.1 M 모두 환원하는 데 필요한 의 최소 양( 1 : 2 0.1 M )은 의 몰비로 반응하므로 100 mL mol 이다. AgNO3 와 은 Cu 수용액 AgNO3 를 AgNO3 )은 100 mL 몰이다. Cu mol 0.005 20 문제 분석 단계) 각 원자의 산화수 변화를 확인한다. 증가 1 2 ( 0 2 ( ) +1+5-2 +bHNO3 ) ( ) ( +2+5-2 감소 2 NO3 ( ) +1-2 +4H2O ) ( +2-2 ) +dNO g s aCu l 단계) 증가한 산화수와 감소한 산화수가 같도록 계수를 맞춘다.  cCu aq aq 3 ( ( ) ) 2×3=6 +2HNO3 aq ( ) ( ) ( ) +4H2O +2NO g 3Cu s l 단계) 산화수 변화가 없는 원자들의 수가 같도록 계수를 맞춘다. ) 3×2=6 ) (  3Cu aq ) ( ( NO3 2 ( ) ( ) 3 3Cu ( ) +8HNO3 s aq ( ) +4H2O 02 화학 반응에서 열의 출입 288 쪽 1 발열 2 흡열 3 높아진다 4 낮아진다 5 열량계 6 간이 열량계 7 통열량계 8 비열 9 열용량 1 ⑴ ⑵  ⑶  2 ⑴ 발 ⑵ 발 ⑶ 흡 ⑷ 흡 3 ㉠ 흡수, ㉡ 낮 4 ㉠ 방출, ㉡ 높아진다, ㉢ 흡수, ㉣ 낮아진다 5 ⑴  ⑵ 6 (가) 간이 열량계 (나) 통열량계 ⑶ × × × 1 ⑴ 발열 반응은 열을 방출하는 반응이다. ⑵ 발열 반응이 일어날 때에는 열을 방출하므로 주위의 온도가 높아진다. ⑶ 흡열 반응에서 생성물의 에너지 합은 반응물의 에너지 합보 다 크므로 반응하면서 열을 흡수한다. 2 ⑴ 메테인의 연소는 열을 방출하는 발열 반응이다. ⑵ 산과 염기의 중화 반응은 열을 방출하는 발열 반응이다. ⑶ 탄산수소 나트륨의 열분해는 열을 흡수하는 흡열 반응이다. ⑷ 식물의 광합성은 빛에너지를 흡수하는 흡열 반응이다. 3 수산화 바륨 팔수화물과 질산 암모늄의 반응은 흡열 반응이 다. 따라서 반응이 일어나면 열을 흡수하므로 주위의 온도가 낮 아진다. 4 휴대용 손난로는 철 가루가 산화될 때 열을 방출하여 주위의 온도가 높아지는 것을 이용한 것이다. 냉각 팩은 질산 암모늄이 물에 용해될 때 열을 흡수하여 주위의 온도가 낮아지는 것을 이 용한 것이다. 5 ⑵ 열 손실이 많은 열량계는 간이 열량계이다. ⑶ 열 손실이 거의 없어 열량을 비교적 정확하게 측정할 수 있는  3Cu NO3 2 aq l +2NO g 열량계는 통열량계이다. IV. 역동적인 화학 반응 133 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 133 2018. 3. 19. 오후 7:45 6 (가)와 같이 구조가 간단하여 쉽게 사용할 수 있는 열량계는 간이 열량계이고, (나)와 같이 단열이 잘되도록 만들어져 있고 매 우 단단한 강철 용기로 되어 있는 열량계는 통열량계이다. 289 쪽 1 2 1 (가) 발열 반응 (나) 흡열 반응 2 (가) 온도가 높아짐 (나) 온도가 낮아짐 3 ⑴ ⑷  ⑸  ⑹ 1 열 방출 2 ⑸ ⑵  ⑶  ⑷  3 ⑴ ⑵  ⑶ 4200 × × × × J × -11 문제 분석 생성물의 에너지 합이 반응물의 에너지 합보다 작다. ➞ 에너지 차이만큼 열을 방출한다. ➞ 주위 의 온도가 높아진다. 생성물의 에너지 합이 반응물의 에너지 합보다 크다. ➞ 에너지 차이만큼 열을 흡수한다. ➞ 주위 의 온도가 낮아진다. 반응물 에 너 지 에 너 지 생성물 생성물 반응물 반응의 진행 (가) 발열 반응 반응의 진행 (나) 흡열 반응 (가)에서는 생성물의 에너지 합이 반응물의 에너지 합보다 작으 므로 반응하면서 열을 방출한다. (나)에서는 생성물의 에너지 합 이 반응물의 에너지 합보다 크므로 반응하면서 열을 흡수한다. 따라서 (가)는 발열 반응이고, (나)는 흡열 반응이다. (가) 반응이 일어날 때에는 열을 방출하므로 주위의 온도 -21 가 높아지고, (나) 반응이 일어날 때에는 열을 흡수하므로 주위의 온도가 낮아진다. ⑴, ⑵ (가) 반응은 반응물의 에너지 합이 생성물의 에너 -31 지 합보다 큰 발열 반응이다. 따라서 (가) 반응이 일어날 때 주위 의 온도가 높아진다. ⑶ (가) 반응은 발열 반응이므로 냉각 팩에 이용할 수 없다. ⑷ (나)는 생성물의 에너지 합이 반응물의 에너지 합보다 큰 흡 열 반응이다. ⑸ (나)는 흡열 반응으로 (나)와 같은 반응에는 탄산수소 나트륨 의 열분해, 질산 암모늄의 용해 등이 있다. ⑹ (나) 반응은 흡열 반응이고, 산 염기 중화 반응은 발열 반응이 -12 문제 분석 [과정] 용액의 질량 (가) 간이 열량계에 물 을 넣고 물 의 온도( g )를 측정한다. 96 (나) 간이 열량계에 t1 을 넣고 물에 완전히 녹인 뒤 용액의 온도 NaOH g 4 =96 g+4 g=100 g 온도계 젓개 고무마개 뚜껑 물 스타이로폼 컵 )를 측정한다. ( t2 [결과] 구분 측정 온도( ) *C t1 용액의 온도가 높아진 것으로 보아 20 의 용해는 발열 반응이다. t2 30 NaOH 용액의 온도가 높아진 것으로 보아 이 물에 용해될 때 열 을 방출한다. NaOH -22 얻은 열량과 같다. 용액의 질량은 NaOH 이 물에 용해될 때 출입(방출)한 열량은 용액이 )이고, 온 ( 100 g =96 g+4 g )인 용액이 얻은 열량 /( J 도 변화는 *C 은 다음과 같다. 10 이므로 비열이 /( 4.2 g·*C Q=c mΔt=4.2 *C=4200 -32 ⑴, ⑵ 용액의 온도가 높아진 것으로 보아 해는 발열 반응이다. 따라서 주위의 온도가 높아진다. ) ×100 g×10 g·*C J J 의 용 NaOH 1 g NaOH 이다. / ⑶ 물에 용해된 은 이므로 이 물에 용해될 때 출입하는 열량은 NaOH g 4 J 4200 4 g ⑷ =1050 몰이 물에 용해될 때 출입하는 열량( g J / )은 NaOH 이 물에 용해될 때 출입하는 열량에 1 J mol 의 화학 NaOH 식량을 곱하여 구한다. 따라서 NaOH 의 화학식량을 추가로 알 1 g 아야 한다. NaOH ⑸ 이 물에 완전히 용해되지 않으면 방출하는 열량이 작 아지므로 NaOH 는 보다 낮게 측정된다. *C t2 30 290 쪽~292 쪽 01 ④ 02 ③ 03 ㄱ, ㄷ 04 ② 05 ① 06 ③ 07 ㄱ, ㄴ 08 ③ 09 ⑤ 10 ③ 11 ① 12 ④ 13 ⑤ 14 ㄷ 15 해설 참조 01 ①, ②, ⑤ 발열 반응은 생성물의 에너지 합이 반응물의 에너지 합보다 작아 반응이 일어날 때 열을 방출하는 반응이다. 므로 열의 출입 방향이 반대이다. 따라서 발열 반응이 일어나면 주위의 온도가 높아진다. 134 정답친해 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 134 18. 3. 22. 오전 11:08 ③ 흡열 반응은 열을 흡수하는 반응이다.  바로알기  ④ 중화 반응과 산과 금속의 반응은 발열 반응의 예 이다. 05 문제 분석 생성물의 에너지 합이 반응물의 에너지 합보다 작다. ➞ 에너지 차이만큼 열을 방출한다. ➞ 주위의 온도가 높아진다. 에 너 지 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+ 2H2O(l ) 반응의 진행 02 문제 분석 생성물의 에너지 합이 반응물의 에너지 합보다 크다. ➞ 에너지 차이만큼 열을 흡수한다. ➞ 주위의 온도가 낮아진다. 생성물 에 너 지 반응물 ㄱ. 생성물의 에너지 합이 반응물의 에너지 합보다 작으므로 반 응이 일어날 때 열을 방출한다. 따라서 의 연소는 발열 반응 이다. CH4 반응의 진행  바로알기  ㄴ. 의 연소는 발열 반응이므로 주위의 온도가 높 ㄱ. 생성물의 에너지 합이 반응물의 에너지 합보다 크므로 열을 ㄷ. 의 연소는 발열 반응이므로 냉각 팩에 이용할 수 없고 난 흡수하는 흡열 반응이다. ㄴ. 열을 흡수하므로 주위의 온도가 낮아진다.  바로알기  ㄷ. 철이 녹스는 반응은 발열 반응이므로 주어진 반응 06 문제 분석 과 열의 출입 방향이 반대이다. 아진다. CH4 방 등에 이용할 수 있다. CH4 03 문제 분석 (가) (나) ( ( s ) ( ) ) 금속과 산의 반응 ➞ 발열 반응 ZnCl2 +H2 Zn +2HCl  ( ) ( ) ( ) ( 탄산수소 나트륨의 열분해 ➞ 흡열 반응 2NaHCO3 +CO2 +H2O Na2CO3  aq aq g l s s ) ( ) g 질산 암모늄( )과 물 N H 4N O 3 )이 분리되어 있는 비닐 팩에 ( H2O 서 물이 들어 있는 비닐봉지를 손 으로 눌러 터뜨리면 용해되면서 비닐 팩이 차가워진다. 흡열 반응 NH4NO3 이 비닐 팩 비닐봉지 H2O(l ) NH4NO3(s) ( ) 열 ( + ) ( - ) NH4NO3 s + NH4 aq +NO3 aq  ㄱ, ㄴ. 이 용해될 때 차가워지는 것으로 보아 ㄱ. 과 의 반응은 열을 방출하는 발열 반응이다. 의 용해는 흡열 반응이다. 따라서 NH4NO3 NH4NO3 이 용해될 때 주위의 ㄷ. Zn HCl 의 열분해는 열을 흡수하는 흡열 반응이다. 온도는 낮아진다. NH4NO3  바로알기  ㄴ. (가)는 발열 반응이므로 생성물의 에너지 합은 반 NaHCO3  바로알기  ㄷ. 흡열 반응에서 반응물의 에너지 합은 생성물의 에 응물의 에너지 합보다 작다. 너지 합보다 작다. 04 문제 분석 ( ( ) ( ) ( ·8H2O 2 Ba OH ➞ 흡열 반응 NO3 Ba  2 s aq ( 열 ) ) ( ) ( ) +2NH4NO3 s + 2NH3 +10H2O + l g ) 07 ㄱ. 손난로는 철 가루가 산소와 반응할 때 열을 방출하여 주위의 온도가 높아지는 발열 반응을 이용한 것이다. ㄴ. 눈이 내린 도로에 염화 칼슘을 뿌려 눈을 녹이는 것은 염화 칼슘이 용해될 때 열을 방출하여 주위의 온도가 높아지는 발열 반응을 이용한 것이다.  바로알기  ㄷ. 에어컨은 액체 냉매가 기화할 때 열을 흡수하여 주위의 온도가 낮아지는 흡열 반응을 이용한 것이다. 08 ㄱ. H2O 리용 발열 팩에 이용하는 것으로 보아 CaO 과 이 반응할 때 출입하는 열을 이용하여 조 과 의 반응은 발 CaO H2O ㄷ. 질산 암모늄의 용해는 흡열 반응이므로 주어진 반응과 열의 출입 방향이 같다.  바로알기  ㄱ. 비커와 나무판 사이의 물이 언 것으로 보아 반응 이 일어날 때 주위의 온도가 낮아짐을 알 수 있다. 열 반응이다. ㄴ. 주어진 반응은 흡열 반응이므로 반응물의 에너지 합이 생성 ㄷ. 과 이 반응할 때 열을 방출하므로 주위의 온도가 높 물의 에너지 합보다 작다. CaO 아진다. H2O 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 135 2018. 3. 19. 오후 7:45 IV. 역동적인 화학 반응 135 09 ㄱ. 용액의 온도가 높아진 것으로 보아 될 때 열을 방출한다. CaCl2 이 물에 용해 200 g 고, 용액의 비열은 /( 바로알기 ㄴ. 과 의 반응은 발열 반응이므로 생성물 의 에너지 합은 반응물의 에너지 합보다 작다. CaO H2O [09~10] 문제 분석 [과정] (가) 간이 열량계에 물 을 넣고 물 온도계 의 온도( )를 측정한다. 150 g (나) 간이 열량계에 t1 을 넣고 완전히 녹인 뒤 용액의 온도( CaCl2 g 10 )를 t2 뚜껑 스타이로폼 컵 물 젓개 측정한다. [결과] 구분 측정 온도( ) *C ( ) ( ) 2+ ( - ) 열 CaCl2 s  Ca aq +2Cl aq + t1 25 t2 35 용액의 온도가 높아진 것으로 보아 의 용해는 발열 반응이다. CaCl2 ( =150 g+10 g g·*C *C=6720 CaCl2 1 이다. / g ㄴ. 이 물에 용해될 때 출입(방출)한 열량은 용액이 얻은 열량과 같다. 용액의 질량은 CaCl2 )이고, 온도 이므로 비열이 )인 용액이 얻은 열량은 변화는 *C 다음과 같다. 10 160 g /( J 4.2 Q=c mΔt=4.2 용해된 CaCl2 때 출입하는 열량은 J /( ) ×160 g×10 g·*C 이므로 의 질량은 10 g J =672 J g 6720 10 g CaCl2 1 CaCl2 량을 곱하여 구한다. 따라서 1 g 한다. CaCl2 ㄷ. 몰이 물에 용해될 때 출입하는 열량( / )은 이 물에 용해될 때 출입하는 열량에 J mol 의 화학식 CaCl2 의 화학식량을 추가로 알아야 10 ㄱ, ㄴ. 하는 열은 모두 용액의 온도 변화에 이용된다고 가정한다. 그런 이 용해될 때 출입하는 열량을 구할 때 출입 CaCl2 데 반응에서 방출한 열의 일부가 용액 이외에 실험 기구 등의 온 도를 변화시키는 데 쓰이거나, 열량계 밖으로 빠져나가는 경우 실험값은 이론값보다 작게 된다. 바로알기 ㄷ. 용해 전 물의 온도가 실제보다 낮게 측정되면 온 도 변화가 크게 계산되므로 실험값은 이론값보다 커진다. Q=c mΔt=4.2 용해된 NH4NO3 을 때 흡수하는 열량은 /( ) ×100 g×6 J g·*C 이므로 의 질량은 *C=2520 NH4NO3 1 이다. / g J 이 물에 녹 g J 8 2520 8 g =315 J g 이 연소할 때 방출하는 열량은 물이 얻은 열량( Q= )을 연소한 과자의 질량으로 나누어 구한다. 따라서 물의 g c mΔt 비열, 물의 질량, 물의 온도 변화, 연소한 과자의 질량을 알아야 12 과자 1 한다. 바로알기 ④ 물의 분자량은 과자 량을 구할 때 필요하지 않다. 1 g 이 연소할 때 방출하는 열 13 ㄱ. 높아진 것으로 보아 HCl 과 수용액을 혼합하였을 때 용액의 온도가 NaOH 과 수용액의 중화 반응은 발열 반응이다. HCl NaOH ㄴ. 과 수용액의 중화 반응에서 출입(방출)한 열량은 용액이 얻은 열량과 같다. 용액의 밀도가 NaOH HCl 액의 질량은 이다. 온도 변화는 이므로 혼합 용 / 1 g ( *C *C-25 =25.6 *C 0.6 )이므로 용액이 얻은 열량은 다음과 mL )이 같다. 4.2 /( J g·*C ) ×200 g·*C 와 100 mL OH 의 양( J Q=c mΔt=4.2 ㄷ. HCl 0.1 M 들어 있는 과 + 이므로 실험에서 생성된 물의 양( 0.1 M mol H - g×0.6 *C=504 NaOH )이 각각 J 수용액 0.1 mol mol 에 )은 100 mL / L×0.1 L 몰이 0.01 몰의 이므로 1 / J mol= J 504 =50400 J 504 0.01 mol 이다. / 50.4 kJ 14 mol 문제 분석 물질 ( ) X s ( ) Y s 온도가 낮아짐 ➞ 흡열 반응 ( ) t1 *C 20 ( ) t2 *C 16 23 온도가 높아짐 ➞ 발열 반응 20 ㄷ. 물에 녹인 고체 와 의 질량이 으로 같고, 두 수용액의 비열이 같으므로 온도 변화가 클수록 출입하는 열량이 크다. 온 X Y 1 g 이므로 출입하는 열량은 이다. 도 변화는 바로알기 ㄱ. 고체 X>Y X>Y 가 물에 용해될 때 용액의 온도가 낮아진 것으로 보아 고체 X 의 용해는 흡열 반응이다. ㄴ. 고체 가 물에 용해될 때 용액의 온도가 높아진 것으로 보아 X 이 물에 용해될 J 몰의 물이 생성될 때 출입한 열량이 =0.01 mol 다. 0.01 물이 생성될 때 출입하는 열량은 이 물에 용해될 때 흡수한 열량은 용액이 잃은 열 고체 가 용해될 때 열을 방출한다. Y 11 량과 같다. 용액의 질량은 NH4NO3 이므로 비열이 는 *C 과 같다. 6 /( 100 J g g·*C 4.2 ( =92 g+8 g )인 용액이 잃은 열량은 다음 )이고, 온도 변화 Y 15 가 얻은 열량과 같다. C 가 연소할 때 방출한 열량은 통열량계 속 물과 통열량계 136 정답친해 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 136 18. 3. 22. 오전 11:08 가 연소할 때 방출한 열량( )은 다음과 같다. 의 산화수는 에서 이고, 에서 이므로 , C g 통열량계 / 25.5 kJ 물 Δt+C ) /( ×2 kg×10 *C+1.8 kJ kg·*C 이므로 의 질량은 Δt 이다. 4 g C 1 g Q / *C×10 *C 이 연소할 때 방출하는 열량은 물 m Q =c =4.2 kJ =102 kJ 연소한 C / g 25.5 kJ 채점 기준 방출하는 열량을 옳게 구하고, 풀이 과정을 옳게 서술한 경우 풀이 과정만 옳게 서술한 경우 방출하는 열량만 옳게 구한 경우 배점 100 % 50 % 30 % 03 ㄷ. ㉢에서 N 증가한다. 서 N 증가한다. 따라서 2 크다. 1 N NO 의 산화수는 +2 이므로 ㉣에 의 산화수 변화는 ㉣에서보다 ㉢에서 HNO3 +4 NO2 에서 +5  바로알기  ㄱ. 의 산화수는 에서 이고, 에서 이 다. 즉, 의 산화수가 감소하므로 ㉠에서 N N2 0 는 환원된다. NH3 ㄴ. 의 산화수는 N 에서 이고, N2 에서 -3 이다. 즉, 의 산화수가 증가하므로 ㉡에서 -3 NH3 N 는 산화된다. NO +2 N NH3 04 문제 분석 293 쪽~294 쪽 ❶ 산화 ❷ 환원 ❸ 산화 ❹ 환원 ❺ 산화 ❻ 환원 ❼ 전하 ❽ 큰 ❾ ❿ ⓫ 산화 ⓬ 환원 ⓭ 산화 0 ⓮ 환원 ⓯ 환원 ⓰ 산화 ⓱ 산화제 ⓲ 환원제 ⓳ 발열 -2 반응 ⓴ 흡열 반응  높아진다  낮아진다  간이 열 량계  통열량계 산화수 증가: 산화 ( ( (가) ) 0 환원제 산화제 +3O2 g s 4Fe 0 ( ) -2 +1 +6H2O ) +3 ) ( -2+1 4Fe OH ( ) 3 s l  산화수 감소: 환원 산화수 증가: 산화 (나) 0 0 ) ( ( ) 환원제 산화제 +H2 g 2Na s  산화수 감소: 환원 ( -1 2NaH +1 s ) 산화수 증가: 산화 (다) ( ) ( +1-2 +4-2 환원제 산화제 +SO2 2H2S g ) ( -2 +1 2H2O ) 0 ( ) +3S s g l  산화수 감소: 환원 295 쪽~298 쪽 01 ③ 02 ④ 03 ② 04 ④ 05 ④ 06 ④ 07 ③ 08 ④ 09 ② 10 ③ 11 ① 12 ④ 13 ⑤ 14 ② 15 ③ 16 ③ 17 해설 참조 18 해설 참조 19 해설 참조 (가)에서 의 산화수는 에서 로 감소하므로 는 자신은 환 O 원되면서 -2 을 산화시키는 산화제이다. (나)에서 O2 의 산화수는 0 Fe 로 감소하므로 에서 -1 H2 키는 산화제이다. (다)에서 0 서 으로 감소하므로 키는 산화제이다. 0 SO2 H 는 자신은 환원되면서 을 산화시 의 산화수는 에서 Na 이고, 에 S 은 자신은 환원되면서 SO2 를 산화시 S +4 H2S 01 첫 번째 반응에서 C 째 반응에서 는 산소를 얻어 CO2 로 산화된다. 는 산소를 얻어 로 산화되고, 두 번 H2O 02 산화 환원 반응은 반응 전후에 산화수가 변하는 원자가 있다. H2 반응 전후에 산화수가 변하는 원자가 있으므로 산화 환원 반응이다. g l ㄴ. ㄷ. ( +1 -1 2H2O2 ( 0 2Mg ) l  ( ) -2 +CO2 +4  바로알기  ㄱ. ( +6-2 SO3 아니다. ( -2 +1 2H2O ( ) 0 ) +O2 ) +2 -2 2MgO  ( -2 ) +1 ) +H2O ( ) ( 0 ) ) ( +1+6-2 H2SO4 반응 전후에 산화수가 변하는 원자가 없으므로 산화 환원 반응이 aq g l  반응 전후에 산화수가 변하는 원자가 있으므로 산화 환원 반응이다. +C g s s s 05 문제 분석 산화수 증가: 산화 ( +3-2 산화제 Fe2O3 ) ) ( +2-2 환원제 s g +3CO 산화수 감소: 환원  ( 0 2Fe ) ( ) +4-2 +3CO2 g s 3 X 3CO2 (가) (나) 3 2 O2 산화수 증가: 산화 Fe2O3 2Fe ( ) ( ) 0 0 환원제 산화제 +3O2 g 4Fe  산화수 감소: 환원 ( +3 -2 2Fe2O3 s s ) ㄴ. (가)에서 의 산화수는 에서 으로 감소한다. Fe +3 0 3 IV. 역동적인 화학 반응 137 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 137 2018. 3. 19. 오후 7:45 모범답안ㄷ. (나)에서 의 산화수는 에서 으로 증가하므로 은 ㄷ. (나)에서 의 산화수는 에서 로 감소하므로 는 자신 자신은 산화되면서 Fe 를 환원시키는 환원제이다. +3 Fe Cl 은 환원되면서  바로알기  ㄱ. (가)에서 O2 에서 로 증가하므로  바로알기  ㄱ. (가)에서 MgBr2 -1 을 산화시키는 산화제이다. 0 의 산화수는 에서 Cl2 로 감소하므로 ( )는 자신은 산화되면서 C +4 을 환원시키는 환원제이다. +2 은 환원된다. Br 0 의 산화수는 Fe2O3 CO X 06 ㄴ. (가)에서 으로 감소하므로 화제이다. 의 산화수는 에서 이고, 에서 N 는 자신은 환원되면서 0 H2 N2 N2 -3 를 산화시키는 산 NH3 Br2 ㄴ. (나)에서 의 산화수는 0 로 일정하다. -1 Mg +2 10 +2 ( 2+ ) +1 ( + aSn aq +bH aq - ) ( -2 +7 ) +cMnO4 ) ( +4 +eH2O 증가하고, aq 4+ 로 aq +1 ( -2 에서  dSn +4 ㄷ. (나)에서 몰이 전자 몰을 잃고 을 생성하므로 2+ 몰이 반응할 때 이동하는 전자는 1 Zn 2 Zn 몰이다. Zn 의 산화수는 ) +2 ( ) 2+ 의 산화수는 +fMn aq l  바로알기  ㄱ. (가)에서 1 의 산화수는 2 에서 이고, 에서 이므로 증가한다. H H2 0 NH3 Sn 로 에서 +2 감소한다. 이를 바탕으로 증가한 산화수와 감 +7 소한 산화수가 같도록 계수를 맞춘다. 5 +2 Mn 2 +1 07 산화수 증가: 산화 ( +1 -2 산화제 3Ag2S s ) ( ) 0 환원제 s +2Al 산화수 감소: 환원  ( 0 6Ag s -2 +3 ) +Al2S3 ( ) s ㄱ. 의 산화수는 에서 으로 증가하므로 은 산화된다. ㄷ. Al 는 Al2S3 원자의 양( 1 +3 몰이 생성될 때 0 몰이므로 이동하는 전자는 의 산화수가 )이 Al 3 Al 증가하고, 산화되 몰이다.  바로알기  ㄴ. Al mol 의 산화수는 2 에서 으로 감소하므로 6 Ag 은 자신은 환원되면서 을 산화시키는 산화제이다. 0 +1 Ag2S 08 주어진 화학 반응식을 완성하면 다음과 같다. Al ( +1-2 H2S ㄴ. ㄷ. S ( ) +1+5-2 +2HNO3 g 의 산화수는 의 산화수는 0 ) ( aq ( ) +1-2 +2H2O S 으로 증가하므로 ( ) +4-2 +2NO2 이므로 -2 는 자신은 산 2 0 을 환원시키는 환원제이다. 0 에서  에서 g 증가한다. s 이고, l 에서 H2S H2S S ) S 화되면서 HNO3  바로알기  ㄱ. 이고, 이때 의 산화수는 이다. -2 는 X NO2 N +4 09 문제 분석 산화수 증가: 산화 0 ( ( ) 0 환원제 산화제 +Br2 Mg s ) +2 -1 MgBr2 ( ) aq aq  산화수 감소: 환원 Mg을 넣음 (가) Cl2 기체를 통과시킴 적갈색 무색 (나) 적갈색 산화수 증가: 산화 ( +2 -1 환원제 MgBr2 ) ( 0 산화제 +Cl2 aq ) ( +2 -1 MgCl2 ) 0 +Br2 aq ( ) aq aq  산화수 감소: 환원 이다. 138 정답친해 5×2=10 ) + ( ) aq ( 2+ 5Sn +bH ) +2MnO4 ) 4+ +2Mn 5Sn  산화수 변화가 없는 원자들의 수가 같도록 계수를 맞춘다. aq ) +eH2O 2×5=10 ( - ( aq aq l ( ( 2+ ) aq ( + aq ( 2+ 5Sn 따라서 합은 aq ) +16H a=5, 이다.  b=16, ( - ) +2MnO4 ( 4+ 5Sn c=2, aq d=5, ) ( ) +2Mn 이므로 l aq ) +8H2O e=8, f=2 ( 2+ ) aq 의 a￣f 38 11 에 들어 있는 의 양( )은 HCl 이다. 0.2 M / 0.2 mol L×0.1 L=0.02 mol 비로 반응하므로 0.2 M 한 mol 100 mL 100 mL 몰이다. 의 최소 양( HCl )은 Mg 로 과 HCl 는 mol 의 몰 Mg 를 모두 환원하는 데 필요 HCl 1 : 2 의 원자량이 이므 HCl 0.01 를 모두 환원하는 데 필요한 / mol=0.24 g 0.01 mol×24 g 100 mL 이다. Mg 의 최 24 Mg 0.2 M 소 질량은 12 ㄱ. 식물의 광합성은 빛에너지를 흡수하는 흡열 반응이다. ㄴ. 염화 칼슘의 용해는 열을 방출하는 발열 반응이므로 눈이 내 린 도로에 염화 칼슘을 뿌리면 도로의 눈을 녹일 수 있다. ㄷ. 철 가루의 산화는 열을 방출하는 발열 반응이므로 이를 이용 하여 손난로를 만든다. 이용하여 냉각 팩을 만든다. ㄹ. 질산 암모늄의 용해는 열을 흡수하는 흡열 반응이므로 이를 13 ㄱ. 너지 합보다 작으므로 에너지 차이만큼 열을 방출하는 발열 반응 의 분해 반응은 생성물의 에너지 합이 반응물의 에 NO ㄴ. 열을 방출하므로 주위의 온도가 높아진다. ㄷ. 아연과 염산의 반응은 발열 반응이므로 의 분해 반응과 열의 출입 방향이 같다. NO 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 138 2018. 3. 19. 오후 7:45  몰이 물에 용해될 때 방출하는 열량은 용 몰, 과 은 의 몰비로 반응하므 15 ㄱ. 물의 온도가 높아진 것으로 보아 과자의 연소는 발열 반응이다. 질량은 200 g 고, 용액의 비열은 14 ㄱ, ㄷ. 액이 얻은 열량( 용해된 NaOH ( )을 용해된 1 ) 의 질량( Q=c mΔt g mol / = 측정한 자료는 물의 질량, 물의 처음 온도, 용해된 g 의 화학식량( NaOH NaOH ) NaOH 의 양( ) mol 의 질 )으로 나누어 구한다. 실험에서 량, 용액의 최고 온도이므로 용액의 비열과 NaOH 의 화학식량 을 추가로 알아야 한다. NaOH  바로알기  ㄴ, ㄹ. 몰이 물에 용해될 때 방출하는 열량을 구하는 과정에서 물의 분자량이나 물의 밀도는 필요하지 않다. NaOH 1 ㄴ. 과자가 연소할 때 출입(방출)한 열량은 물이 얻은 열량과 같 할 때 출입하는 열량은 다. 물의 질량은 이고, 온도 변화는 이므로 비열이 100 g /( 4.2 J /(  바로알기  ㄷ. 연소한 과자의 질량은 Q=c mΔt=4.2 J ) ( *C-25 *C =75 *C )인 물이 얻은 열량은 다음과 같다. J=21 kJ 이 연소 1 g 50 *C=21000 이므로 과자 g·*C ) ×100 g×50 g·*C 5 g / =4.2 kJ 21 kJ 5 g g 이다. 16 열량계가 얻은 열량과 같다. 물의 질량은 C2H5OH 이 연소할 때 방출한 열량은 통열량계 속 물과 통 이고, 물의 온도 2 kg )이며, 물의 비열은 / 변화는 ( *C *C-25 *C =35 )이다. 통열량계의 열용량이 10 ( / kg·*C *C 3 kJ 물과 통열량계가 얻은 열량은 다음과 같다. 방출한 열량( 통열량계가 얻은 열량 물이 얻은 열량 ) 이므로 통열량계 속 4.2 kJ 물 물 Q = 통열량계 + =c m =4.2 kJ 연소한 Δt Δt+C /( ) ×2 kg×10 kg·*C 의 질량은 C2H5OH 4 g 때 방출하는 열량은 / *C×10 *C+3 kJ 이므로 C2H5OH 이다. / =28.5 kJ g *C=114 kJ 이 연소할 1 g 114 kJ 4 g 문제 분석 17 Mg(s) 산화수 증가: 산화 ( ( ) +4-2 0 환원제 산화제 +CO2 2Mg s g ) ( ) +2 -2 s 2MgO  산화수 감소: 환원 ( ) 0 +C s CO2(s) mol 배점 40 % 18 로 - MnO4 몰이다. 0.2 0.5 채점 기준 2- 몰을 모두 환원하는 데 필요한 MnO4 C2O4 - 0.5 의 최소 양( )은 5 : 2 2- C2O4 의 최소 양( )을 옳게 구하고. 그 까닭을 옳게 서술한 경우 100 % 2- 2- C2O4 C2O4 의 최소 양( mol )만 옳게 구한 경우 mol 19 이 얻은 열량과 같다. 용액의 밀도가 KOH HCl 과 수용액의 중화 반응에서 방출한 열량은 용액 / 1 g 이다. 용액의 온도 변화는 6 )이다. /( 4.2 / mol J , g·*C 과 HCl KOH 이므로 혼합 용액의 mL ( *C *C-25 =31 *C )이 수용액의 중화 반응에서 방출한 열량( J )은 다음과 같다. 50400 Q mΔt=4.2 HCl 의 양( J *C=5040 ) /( g·*C ×200 g×6 와 KOH 100 mL 몰이므로, 생성된 물의 양( )은 각각 수용액 J 100 mL mol 몰이 생성될 때 방출한 열량이 Q=c 1 M OH 물 - 에 들어 있는 과 + 몰이다. H )은 이므로 물 mol 몰이 생성될 때 0.1 방출하는 열량은 0.1 이다. 5040 J 1 1 M 0.1 / 방출하는 열량을 옳게 구하고, 풀이 과정을 옳게 서술한 경우 채점 기준 50400 J mol 풀이 과정만 옳게 서술한 경우 방출하는 열량만 옳게 구한 경우 배점 100 % 50 % 30 % 300 쪽~303 쪽 1 ① 2 ③ 3 ① 4 ⑤ 5 ③ 6 ① 7 ① 8 ③ 9 ⑤ 10 ④ 11 ⑤ 12 ③ 13 ② 14 ③ 15 ④ 1 문제 분석 (가) (나) (다) ) ( ( ) 0 0 H2 +I2 g g  ( ) ( ) +4-2 +1 -2 +H2O SO2 g ) ( +1+5-2 HNO3 aq +KOH ) g ( -1 +1 2HI ( +1+4-2 H2SO3 aq ( ) -2 +1 H2O aq ) l  ( +1-2+1  ( ) +1+5-2 +KNO3 l aq )  전략적 풀이  주어진 반응에서 각 원자의 산화수를 구하고, 산화수가 산화제: , 환원제: , 의 산화수는 에서 이고, 변하는 원자가 있는 반응을 찾는다. 에서 CO2 으로 감소하므로 C 는 자신은 환원되면서 Mg C 화제이다. 0 의 산화수는 CO2 에서 이고, CO2 +4 을 산화시키는 산 로 증가하므로 Mg 에서 은 자신은 산화되면서 Mg Mg 를 환원시키는 환원제이다. MgO +2 0 Mg 채점 기준 CO2 산화제와 환원제를 쓰고, 그 까닭을 옳게 서술한 경우 산화제와 환원제만 옳게 쓴 경우 배점 100 % 40 % 아니다. 산화 환원 반응은 반응 전후에 산화수가 변하는 원자가 있다. (가)에서 의 산화수는 에서 로 증가하고, 의 산화수는 에서 H +1 로 감소한다. 즉, 반응 전후에 산화수가 변하는 원자가 0 있으므로 산화 환원 반응이다. (나)와 (다)에서는 반응 전후에 산 0 I -1 화수가 변하는 원자가 없으므로 (나)와 (다)는 산화 환원 반응이 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 139 2018. 3. 19. 오후 7:45 IV. 역동적인 화학 반응 139 모범답안모범답안모범답안2 문제 분석 산화 ( +1+5-2 산화제 2AgNO3 aq ) ) ( 0 환원제 s +Fe 환원 ( 0 2Ag ) +2 s +Fe  ) ( +5-2 NO3 ( ) 2 aq  선택지 분석    ㄱ. 은 환원제로 작용한다. ❷ 각 원자의 산화수를 구하고, 산화수 변화를 확인하여 산화제와 환 원제를 찾는다. ㄴ. (가)에서 의 산화수는 에서 로 증가하므로 는 자 Cu 신은 산화되면서 를 환원시키는 환원제이다. +2 0 ㄷ. (나)에서 의 산화수는 O2 에서 이고, Cu )에서 이므로 C 증가한다. CO +2 +4 ( CO2 X 2 4 문제 분석 ㄴ. 못의 전체 질량은 반응 후가 반응 전보다 크다. Fe (가) 금속 를 염산( )에 넣었더니 수소( ) 기체가 발생하 ㄷ. 수용액의 전체 이온 수는 반응 후가 반응 전보다 많다.적다 였다. A HCl H2  전략적 풀이  ❶ 각 원자의 산화수를 구하고, 산화수 변화를 확인하 여 산화제와 환원제를 찾는다. ㄱ. 의 산화수는 에서 로 증가하므로 은 자신은 산화 Fe 되면서 0 ❷ 반응이 일어날 때 이온 수 변화를 파악한다. +2 을 환원시키는 환원제이다. AgNO3 Fe ㄴ. 개가 으로 산화되어 수용액에 녹아 들어갈 때 2+ 개로 환원되어 석출되고, 원자량은 Fe 이 Fe + 개가 1 Ag 보다 크므로 못의 전체 질량은 반응 후가 반응 전보다 크다. Ag Ag Fe 2 응 전후에 변화가 없으므로 수용액의 전체 이온 수는 반응 후가 1 Fe NO3 2+ 개가 생성되고, 수는 반 - 2 개가 감소할 때 ㄷ. + Ag 2 반응 전보다 적다. 3 문제 분석 (가) 를 공기 중에서 가열하였더니 산화 구리(Ⅱ)( )가 Cu 생성되었다. 산화 CuO 산화 0 ) ( ( +1-1 환원제 산화제 +2HCl A s aq ) ( +2-1 ACl2 ) 0 +H2 ( ) g aq  환원 (나) 금속 를 황산 구리(Ⅱ)( ) 수용액에 넣었더니 수용 액의 밀도가 감소하였다. A CuSO4 ( ) ( ) 2+ ( ) 2+ ( ) s (다) 금속 A +Cu s A 이온이 들어 있는 수용액에 금속 +Cu  aq aq 를 넣었더니 수 용액의 양이온 수가 감소하였다. A B A(s) B(s) HCl(aq) (가) CuSO4(aq) (나) A 이온(aq) (다) 금속 금속 이온에서 이온의 전하는 의 산화수는 이다. A +2 이므로 A A +2 ( ( ) 0 환원제 산화제 2Cu g s 0 +O2 ) ) ( +2-2 2CuO s  환원  선택지 분석    ㄱ. (가)에서 은 산화제이다. ㄴ. 원자량은 HCl 가 보다 작다. (나) 를 일산화 탄소( ) 기체와 반응시켰더니 로 변 CuO 하였고 기체 CO 가 생성되었다. Cu X 산화 ( ) ( +2-2 +2-2 산화제 환원제 +CO g s CuO 환원 ) 0 ( ) ( ) +4 -2 +CO2 g  Cu s  선택지 분석    ㄱ. 는 이다. CO2 ㄴ. (가)에서 X 는 산화제이다. 환원제 ㄷ. (나)에서 Cu 의 산화수는 감소한다. 증가 C  전략적 풀이  ❶ (나)에서 기체 2 ㄱ. (나)에서 는 이다. X X CO2 140 정답친해 ㄷ. 금속 Cu 이온에서 A 의 산화수는 보다 크다. B B +2  전략적 풀이  ❶ 각 원자의 산화수를 구하고, 산화수 변화를 확인하 여 산화제와 환원제를 찾는다. ㄱ. (가)에서 의 산화수는 에서 으로 감소하므로 은 자신은 환원되면서 금속 +1 ❷ (나)에서 일어나는 반응을 파악하고, 밀도가 감소한 까닭을 원자량 를 산화시키는 산화제이다. HCl A H 0 과 관련하여 생각해 본다. ㄴ. 금속 이온에서 의 산화수는 이고, 일원자 이온의 산 A +2 화수는 그 이온의 전하와 같으므로 금속 A 다. 따라서 (나)에서 개가 감소할 때 A 이온의 전하는 이 A Cu 다. 이때 수용액의 밀도가 감소한 것으로 보아 2+ 1 2+ 개가 생성된 +2 개의 질량 1 2+ 1 2+ Cu 가 보다 작다. 1 A Cu 가 무엇인지 생각해 본다. 은 개의 질량보다 작다는 것을 알 수 있다. 즉, 원자량은 A 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 140 2018. 3. 19. 오후 7:45 ❸ (다)에서 양이온 수 변화로 금속 이온의 전하를 파악한다. ㄷ. (다)에서 이 들어 있는 수용액에 금속 B 를 넣었을 때 수 2+ B 용액의 양이온 수가 감소한 것으로 보아 감소한 A 수보다 생 2+ 성된 금속 이온 수가 적다는 것을 알 수 있다. 따라서 금속 A 이온의 전하는 B 보다 크다. 일원자 이온의 산화수는 그 이온의 B  선택지 분석    ㄱ. 에서 는 이다. AxB ㄴ. (가)는 x 이고, (나)는 2 이다. ㄷ. 의 전기 음성도가 가장 크다. 작다 C 중 B B C 전하와 같으므로 금속 +2 이온에서 의 산화수는 보다 크다. A￣C A B B +2 는 의 개수비로 반응한다. 5 문제 분석 금속 ➞ 이온과 금속 X + 2X +Y  2+ Y 2 : 1 2X+Y Y(s) (가) Z(s) (나) 금속 ➞ 이온과 금속 는 Z 2+ Y 3Y +2Z  3 : 2 3Y+2Z 3+ 의 개수비로 반응한다.  선택지 분석    ㄱ. (가)에서 은 산화제로 작용한다. ㄴ. (나)에서 은 환원제로 작용한다. 산화제 ㄷ. 과 의 산화수의 비는 이다. 2 : 3  전략적 풀이  ❶ 산화된 물질과 환원된 물질을 파악한다. ㄱ. (가)에서 금속 를 넣었을 때 금속 이온인 은 금속 로 모두 환원되면서 금속 Y 를 산화시키므로 은 산화제이다. X X ㄴ. (나)에서 금속 를 넣었을 때 금속 Y 이온인 은 금속 로 모두 환원되면서 금속 Z 를 산화시키므로 은 산화제이다. Y Y ❷ 양이온 수 변화로 (가)와 (나)에서 일어나는 반응을 화학 반응식으 Z 로 나타내고 금속 양이온의 전하를 파악한다. ㄷ. 일원자 이온의 산화수는 그 이온의 전하와 같으므로 두 이온 의 산화수의 비는 전하의 비와 같다. (가)에서 금속 이온과 금 속 는 의 개수비로 반응하므로 이고, (나)에서 금속 2 : 1 Y 이온과 금속 하므로 하는 3Y +2 화수의 비는 Y 2+ +2Z 이고, 금속 3Y+2Z 이온의 전하는 3+  Z 이다. +3 +Y X 2X+Y 이온의 전 2+ 의 개수비로 반응 + 2X 는  Z 이다. 즉, 금속 3 : 2 Y 이므로 과 의 산 2 : 3 문제 분석 A C B 6 산 화 수 +1 0 -1 -2 A (가) (나) 원소를 구성하는 원자의 산화수는 이다. ➞ (가) 는 이다. 0 B 에서 이므로 A 의 산화수는 의 산화수 이다. ➞ (나)는 C AC 는 +1 이다. -1 C 반응 전 , AxB C2 반응 후 , AC B  전략적 풀이  ❶ 산화수를 정하는 규칙을 생각해 본다. ㄱ. 화합물에서 각 원자의 산화수의 합은 이다. 에서 의 산화수는 이고, 의 산화수는 이므로 ( 0 -2 와 이다. 에서 ) AxB ) +1 의 산화수는 \x+ A ( -2 AC A 이다. 따라서 (나)는 AC B +1 이다. 원소를 구 이므로 (가)는 C 이다. B +1 이다. =0, x=2 ㄴ. 반응 후 생성물은 이므로 의 산화수는 C -1 성하는 원자의 산화수는 0 ❷ 공유 결합 물질에서 산화수와 전기 음성도의 관계를 파악한다. B ㄷ. 공유 결합 물질의 구성 원자 중에서 전기 음성도가 큰 원자는 공유 전자쌍을 얻은 것이므로 산화수가 음수이고, 전기 음성도가 작은 원자는 공유 전자쌍을 잃은 것이므로 산화수가 양수이다. 에서 의 산화수는 양수이고, 에서도 의 산화수는 양 AxB 수이므로 중 AC 의 전기 음성도가 가장 작다. A A A￣C A 문제 분석 7 화합물 중심 원자의 산화수  선택지 분석    ㄱ. 와 의 합은 이다. -4+1 CH4 XH4 -4 -3+1 NH3 YH3 a -3 +3-1 NF3 YF3 b +3 a ㄴ. 의 플루오린 화합물 b 0 에서 의 산화수는 이다. X ㄷ. 의 산화물인 XF4 의 화학 반응 X X 에서 의 산화수는 XO 감소한다. 2XO+O2 증가  X 2 는  전략적 풀이  ❶ 와 주기 원소이고 옥텟 규칙을 만족한다는 것을 바탕으로 X 와 Y 에 해당하는 원소를 알아내고, 중심 원자의 산 2 -4 +4 2XO2 X 화수를 파악한다. Y ㄱ. 와 는 주기 원소이고 옥텟 규칙을 만족하므로 는 이 고, X 는 Y 이다. 2 Y 산화수( N )는 a 의 산화수( )에서 ( NH3 YH3 ( 이다. NF3 YF3 이다. 따라서 의 산화수는 X 이므로 C 의 H )에서 +1 의 산화수는 Y 이므로 F 와 의 합은 이다. -1 Y ❷ 각 원자의 산화수를 구하고, 산화수 변화를 파악한다. a b +3 -3 )는 b ㄴ. 이다. XF4 ( CF4 F )에서 의 산화수는 이므로 ㄷ. 의 산화수는 ( )에서 이고, X 이므로 증가한다. XO CO -1 +2 X )에서 ( CO2 XO2 +4 +4 0 의 산화수는 2 IV. 역동적인 화학 반응 141 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 141 2018. 3. 19. 오후 7:45 8 n+ 문제 분석 이 들어 있는 수용액과 에 충분한 양의 금속 를 각각 넣어 반응 시키므로 B 이 들어 있는 수용액의 HCl n+ 과 n+ 의 은 모두 반응한다. A + B 실험 Ⅱ에서 + 생성된다. ➞ 금속 H 전체 양이온 수 (상댓값) B HCl H 이온 이온에서 이 이 모두 반응하여 금속 의 산화수는 A +2 실험Ⅰ: Bn+(aq)+A(s) 이다. N A 2N A 3N 2N N 0 실험Ⅱ: HCl(aq)+A(s) 반응 시간 실험 Ⅰ에서 생성된다. ➞ B B n+ 에서 2N n+ B 이 모두 반응하여 의 산화수는 2+ 이다. 이 3N A +3  선택지 분석    ㄱ. 이온에서 에서 n+ A 의 산화수 의 산화수 A 는 이다. 2/3 B ㄴ. 실험 Ⅰ에서 수용액의 밀도는 반응 후가 반응 전보다 크다. ㄷ. 실험 Ⅱ에서 금속 는 산화제로 작용한다.환원제 B A  전략적 풀이  ❶ 양이온 수 변화로 금속 이온의 산화수를 파악한다. ㄱ. 실험 Ⅱ에서 에 들어 있는 이 모두 반응하여 금 + 속 이온 이 생성된다. 따라서 금속 HCl 이온의 전하는 H 2N 이다. 실험 Ⅰ에서 A +2 이 들어 n+ 이 A 고, N 에서 의 산화수는 2+ A 있는 수용액의 A 따라서 n+ B 다. 그러므로 B n+ 2N 의 전하는 이온에서 +3 에서 A n+ 이 모두 반응하여 +2 이고, 에서 A 3+ B 이 생성된다. 3N 2+ 의 산화수는 이 의 산화수 B B 는 이다. 의 산화수 A +3 B ㄴ. 실험 Ⅰ에서 반응 전 수용액에 B 3+ 2N 이 있다. 이때 원자량은 B 용액에는 2+ 2/3 이 있다면 반응 후 수 가 보다 크므로 A 수용액의 밀도는 반응 후가 반응 전보다 크다. A B 3N ❷ 산화수 변화를 확인하여 산화제와 환원제를 파악한다. ㄷ. 실험 Ⅱ에서 의 산화수는 에서 로 증가하므로 금속 는 자신은 산화되면서 A 을 환원시키는 환원제로 작용한다. A +2 0 HCl 9 문제 분석 ( +1 +6 -2 Na2Cr2O7 s ( ) ) 0 ㉠ s +2C  ( +3 -2 Cr2O3 s ( ) +4-2 +1 ㉡ +Na2CO3 ) ) ( +2-2 ㉢ +CO s g  선택지 분석    ㄱ. ㉠, ㉡, ㉢의 산화수의 합은 이다. ㄴ. ㄷ. ㉠ Cr 의 산화수는 에서 으로 6 +6 +3 이 산화될 때 반응한 감소한다. 3 Na2Cr2O7 의 양( )은 mol 6 g 몰이다. 0.25  전략적 풀이  ❶ 주어진 반응에서 각 원자의 산화수를 구한다. ㄱ. 의 산화수는 ㉠에서 라서 ㉠, ㉡, ㉢의 산화수의 합은 C ㉡에서 0, 이다. +4, ㄴ. 의 산화수는 에서 6 이고, ㉢에서 이다. 따 +2 에서 으 로 Cr 감소한다. Na2Cr2O7 +6 Cr2O3 +3 ❷ 산화 환원 반응식으로부터 반응하는 물질 사이의 양적 관계를 확 3 인한다. ㄷ. 주어진 화학 반응식으로부터 과 는 의 몰비 로 반응함을 알 수 있다. Na2Cr2O7 의 원자량이 C 이므로 은 C 이다. 따라서 12 이 산화될 때 반응한 6 g 1 : 2 C / 6 g 12 g mol Na2Cr2O7 =0.5 mol 의 양( )은 C 몰이다. 6 g mol 0.25 10 문제 분석 단계) 각 원자의 산화수 변화를 확인한다. 증가 1 ) ( +1-1 ) 1 ( +1 +7 -2 aKMnO4 ( aq +bHCl ( +1-1 감소 cKCl aq  ) +2 -1 +dMnCl2 g 단계) 산화되는 원자 수와 환원되는 원자 수가 다른 경우 산화되는 원자 수 와 환원되는 원자 수를 맞추고, 증가한 산화수와 감소한 산화수를 각각 계산 2 한다. 산화되는 원자 수가 다르므로 맞추어 준다. ➞ 증가한 산화수: ( ) -2 +1 +8H2O ( ) +eCl2 aq aq 5 l 0 ) Cl ( aKMnO4 aq ) ( ( +2HCl cKCl ) ) aq aq  환원되는 aq 원자 수가 같다. ➞ 감소한 산화수: 단계) 증가한 산화수와 감소한 산화수가 같도록 계수를 맞춘다. +dMnCl2 l Mn 5×1=5 ( ) ( ) +8H2O 1×2=2 ( ) +eCl2 g 3 2KMnO4 aq ( ) ( ) ( +10HCl aq cKCl ) aq  +2MnCl2 ( 2×5=10 ) +8H2O ( ) +5Cl2 ( ) g l 단계) 산화수 변화가 없는 원자들의 수가 같도록 계수를 맞춘다. ) 5×2=10 ( ) aq ( ( +16HCl aq 2KCl ) aq  +2MnCl2 ( aq ( ) +8H2O l ( ) +5Cl2 g ) 4 2KMnO4 aq  선택지 분석    ㄱ. 은 산화제이다. 환원제 ㄴ. HCl 의 산화수는 감소한다. ㄷ. Mn Cl2 이다. 1 몰이 생성될 때 반응한 5 의 양( )은 몰 KMnO4 mol 0.4  전략적 풀이  ❶ 주어진 반응에서 각 원자의 산화수를 구한다. ㄱ. 의 산화수는 에서 이고, 에서 으로 증가하므로 Cl 은 자신은 산화되면서 HCl 을 환원시키는 환원제이다. Cl2 0 HCl ㄴ. 의 산화수는 이고, 에서 이 -1 KMnO4 에서 므로 Mn 감소한다. KMnO4 +7 MnCl2 +2 5 142 정답친해 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 142 2018. 3. 19. 오후 7:45 ❷ 완성된 산화 환원 반응식에서 물질 사이의 양적 관계를 확인한다. 완성된 산화 환원 반응식에서 와 의 계수비는 이다. ㄷ. 과 의 계수비가 이므로 몰이 생성될 실험 Ⅲ에서 발생한 Cu 의 부피가 SO2 이므로 발생한 1 : 1 의 2.4 L 이고, 반응한 SO2 의 양( ) 이므로 반응한 Cu mol 의 질량은 이다. 이로부터 시료 Cu 에 들어 양( )은 SO2 / 2.4 L mol 은 몰이다. 0.1 0.1 mol×64 g 있는 Cu =0.1 mol 의 원자량이 mol 24 L Cu / mol=6.4 g 6.4 g %임을 알 수 있다. 64 6.4 g \100=64 10 g ㄷ. 실험 Ⅱ에서 발생한 의 질량은 이며, 시료에서 순수한 의 함량은 10 g Cu 의 부피가 이므로 발생한 의 양( )은 mol 반응식에서 ( )은 Cu SO2 / 1.8 L =0.075 mol 의 계수비는 와 24 L mol SO2 몰이다. 1.8 L SO2 이다. 완성된 산화 환원 이므로 반응한 의 양 0.075 mol / 이므로 실험 Ⅱ에서 반응 후 혼합 용액에는 mol=4.8 g 0.075 10 g 이고, 시료 Cu 0.075 mol× 의 질량은 Cu 이 남 몰의 질량은 1 : 1 에 들어 있는 Cu 64 g 6.4 g 아 있다. Cu 1.6 g 12 문제 분석 (가) 와 부분으로 구분되어 있는 음료수 물 음료수 A 캔의 B 부분에는 음료수를 넣고, 고체 X 을 넣었다. 가 들어 있는 A 부분에는 처음 온도 *C 를 물에 완전히 녹였더니 의 물 부 25 B (나) 고체 A B 분에 들어 있는 용액의 온도가 X 가 X(s) 되었다. B *C 의 용해는 흡열 반응이다. 용액의 온도가 낮아졌다. 19 ➞ X  선택지 분석    ㄱ. 부분에 넣은 음료수는 시원해진다. ㄴ. 에너지 합은 생성물이 반응물보다 작다. A 크다 ㄷ. 고체 가 완전히 용해되지 않으면 용액의 온도는 보다 높게 측정된다. X *C 19 때 반응한 KMnO4 Cl2 의 양( )은 몰이다. Cl2 1 KMnO4 mol 2 : 5 0.4 11 문제 분석 단계) 각 원자의 산화수 변화를 확인한다. 증가 1 2 3 Ⅰ Ⅱ Ⅲ ( 0 2 ( ) +1+6-2 +aH2SO4 ) ( +2+6-2 감소 CuSO4 ( ) +4-2 +bSO2 ) ( ) -2 +1 +cH2O l s Cu  단계) 증가한 산화수와 감소한 산화수가 같도록 계수를 맞춘다. 2 aq aq g ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2\1=2 aq s +H2SO4 Cu 단계) 산화수 변화가 없는 원자들의 수가 같도록 계수를 맞춘다. 2\1=2 CuSO4 +SO2  aq ) g ( ( ( ) ( +cH2O l ) +2H2SO4 ( Cu s 실험 aq  )의 부피( ) L H2 SO4 aq CuSO4 aq +SO2 g 발생한  ( ) l ) +2H2O )의 부피( ( ) 몰 L SO2 g 1 1.5 2.5 실험 Ⅲ에서 넣어 준 의 부피( Ⅱ에서 넣어 준 2.5 L 피 합( )는 실험 Ⅰ과 H2SO4 의 부 )과 같다. H2SO4 L 1 L+1.5  선택지 분석    몰 1.2 1.8 2.4 0.05 몰 0.075 0.1 실험 Ⅲ에서 가 남김없이 모두 반응한다면 발생한 의 부피는 L 2.5 실험 Ⅰ과 Ⅱ에서 발생한 의 부피 SO2 합과 같은 이어야 하는데 이다. 는 모두 반응하였다. ➞ 시료 속 L L 3 Cu SO2 2.4 H2SO4 ㄱ. 실험 Ⅰ에서 생성된 의 양( )은 몰이다. ㄴ. 시료에서 순수한 H2O 의 함량은 mol ㄷ. 실험 Ⅱ에서 반응 후 혼합 용액에는 Cu Cu 64 0.1 %이다. 1.6 g 이 남아 있다.  전략적 풀이  ❶ 완성된 산화 환원 반응식에서 물질 사이의 양적 관 계를 파악한다. ㄱ. 기체 몰의 부피는 이고 실험 Ⅰ에서 발생한 의 부피 가 1 이므로 발생한 24 L 의 양( )은 SO2 이다. 완성된 산화 환원 반응식에서 SO2 mol 1.2 L =0.05 mol 의 계수비는 / 1.2 L 과 24 L mol H2O H2O ❷ 실험 자료를 바탕으로 시료 속에 들어 있는 1 : 2 조건을 확인한다. mol 0.1 Cu 부피가 여 발생한 1.2 L 이고, 실험 Ⅱ에서 H2SO4 1 L 의 부피가 H2SO4 이므로 실험 Ⅲ에서 1.5 L 가 남김없이 모두 반응한다면 발생한 SO2 1.8 L 의 부피는 H2SO4 이 2.5 L 어야 한다. 그런데 SO2 충분하여 모두 반응하지 않았고, 시료 속 2.4 L 은 L 3 H2SO4 만 모두 반응하였음 가 발생한 것으로 보아 SO2 이므로 생성된 의 양( )은 SO2 몰이다.  전략적 풀이  ❶ 가 물에 용해될 때 열의 출입을 이해한다. 가 완전히 반응한 ㄱ. 용액의 온도가 낮아진 것으로 보아 고체 의 용해는 흡열 반 X 응이다. 따라서 부분에 넣은 음료수는 시원해진다. X ㄴ. 실험 Ⅰ에서 와 시료가 반응하여 발생한 의 ❷ 흡열 반응에서 생성물과 반응물의 에너지 차이를 생각해 본다. A 와 시료가 반응하 SO2 ㄴ. 흡열 반응에서 생성물의 에너지 합은 반응물의 에너지 합보 다 크다. ❸ 고체 가 용해될 때 흡수한 열량( )과 온도 변화의 관계 를 파악한다. X Q=c mΔt ㄷ. 고체 가 완전히 용해되지 않으면 흡수하는 열량이 작아지 을 알 수 있다. Cu X 므로 용액의 온도는 보다 높게 측정된다. *C 19 IV. 역동적인 화학 반응 143 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 143 2018. 3. 19. 오후 7:45 13 문제 분석 • • 에 의 물 *C 의 온도가 25 *C CaCl2 g 가 되었다. 96 *C g 용액의 온도가 25 96 의 물 31 에 4 NH4NO3 가 되었다. 4 을 넣고 완전히 녹였더니 용액 발열 반응 g 을 넣고 완전히 녹였더니 흡열 반응 g *C 22 선택지 분석 ㄱ. 의 용해는 냉각 팩에 이용할 수 있다. 없다 ㄴ. CaCl2 의 용해는 발열 반응이다. 흡열 ㄷ. NH4NO3 이 물에 용해될 때 출입하는 열량은 이 ❷ 몰이 연소할 때 발생한 열량으로부터 이 연소할 때 발생한 열량을 구한다. C6H12O6 1 C6H12O6 45 g ㄴ. 몰이 연소할 때 발생한 열량이 이 ( 몰)이 연소할 때 발생한 열량은 mol / 2860 kJ 므로 C6H12O6 1 C 6H 12O 6 g 45 0.25 / 2860 kJ mol×0.25 mol=715 kJ ❸ 을 이용하여 온도 변화를 계산한다. 의 연소로 발생한 열량 ㄷ. Q=CΔt 이다. 만 체온을 높이는 데 쓰인다. 따라서 C6H12O6 143 kJ 의 연소로 높아진 20 중 %인 715 kJ C6H12O6 체온( )은 다음과 같다. Δt 이므로 Q=CΔt / *C×Δt 143 kJ=286 kJ , Δt=0.5 이다. *C 보다 크다. 1 g NH4NO3 CaCl 2 15 문제 분석 전략적 풀이 ❶ 반응 전후 온도 변화로부터 열의 출입을 이해한다. ㄱ. 이 물에 용해될 때 용액의 온도가 높아지므로 의 용해는 발열 반응이다. 따라서 냉각 팩에 이용할 수 없다. CaCl2 CaCl2 ㄴ. 이 물에 용해될 때 용액의 온도가 낮아지므로 NH4NO3 의 용해는 흡열 반응이다. NH4NO3 ❷ 에서 열량 값에 영향을 주는 요인을 생각해 본다. Q=c mΔt ㄷ. 물에 녹인 과 의 질량이 으로 같고, 두 수 용액의 비열이 같으므로 온도 변화가 클수록 출입하는 열량이 크 NH4NO3 CaCl2 4 g 다. 따라서 출입하는 열량은 온도 변화가 큰 이 보다 크다. CaCl2 NH4NO3 14 체내에서 연소한 문제 분석 은 , 즉 몰이다. C6H12O6 g 몰이 연소할 때 발생한 열량이 0.25 45 / 이므로 C6H12O6 1 C6H12O6 0.25 체내에서 몰이 연소할 때 발생한 열량은 2860 kJ 이다. mol 몰이 연소할 때 715 kJ C6H12O6 발생한 열량( 1 kJ / mol 의 분자량 ) C6H12O6 2860 180 선택지 분석 ㄱ. 생성된 이산화 탄소( )는 몰이다. ㄴ. CO2 의 연소로 발생한 열량은 이다. ㄷ. C6H12O6 의 연소로 체온은 2860 kJ 높아진다. 715 C6H12O6 전략적 풀이 ❶ ㄱ. 의 연소를 화학 반응식으로 나타내면 다음과 같다. C6H12O6 의 연소를 화학 반응식으로 나타낸다. 1.5 *C 0.5 C6H12O6 ) ( C6H12O6 +6O2 체내에서 연소한 s ( ) g ( 6CO2 ) +6H2O g 으로 ( )  은 이다. 화학 반응식에서 C6H12O6 45 g 과 =0.25 mol 이므로 g / 45 g 의 계수비는 180 g mol 1.5 CO2 온도계 점화 장치 물 강철 통 나프 탈렌 나프탈렌이 연소할 때 방출한 열량( ) 물이 얻은 열량 통열량계가 얻은 열량 Q 물 물 = =c m Δt+C Δt + 통열량계 선택지 분석 ㄱ. 물이 얻은 열량은 이다. ㄴ. 나프탈렌 몰이 연소할 때 방출하는 열량은 102 kJ 84 / ㄷ. 나프탈렌이 불완전 연소하면 물의 온도는 mol 이다. 1 게 측정된다. 1020 kJ 보다 낮 *C 35 전략적 풀이 ❶ 화학 반응에서 출입하는 열량을 계산한다. ㄱ. 물의 질량은 이고, 물의 온도 변화는 ( *C- =35 *C )이므로 나프탈렌이 연 10 )이며, 물의 비열은 2 kg 소할 때 물이 얻은 열량은 다음과 같다. 25 *C /( kg·*C 4.2 kJ ) ×2 kg×10 kg·*C 물 물 /( m Δt=4.2 kJ Q=c ㄴ. 나프탈렌이 연소할 때 방출한 열량은 통열량계 속 물과 통열 *C=84 kJ / *C 로 통열량계 속 물과 통열량계가 얻은 열량은 다음과 같다. 량계가 얻은 열량과 같다. 통열량계의 열용량은 1.8 kJ 이므 방출한 열량( ) 물 물 통열량계 Q m Δt =c Δt+C / ) /( =4.2 kJ *C×10 *C+1.8 kJ *C=102 kJ ×2 kg×10 kg·*C 으로 연소한 나프탈렌의 질량은 / 12.8 g =0.1 mol 12.8 g 몰이 연소할 때 방출하는 열량은 128 g 이다. 따라서 나프탈렌 mol 1 이다. / =1020 kJ 102 kJ 0.1 mol ❷ 나프탈렌이 연소할 때 방출한 열량과 온도 변화의 관계를 파악한다. ㄷ. 나프탈렌이 불완전 연소하면 방출하는 열량이 작아지므로 물 mol C6H12O6 45 g ( 0.25 144 정답친해 C6H12O6 몰)이 연소할 때 CO2 몰이 발생한다. 1 : 6 의 온도는 보다 낮게 측정된다. *C 35 18_고등완자-화학1해설(128~144)-OK.indd 144 18. 3. 22. 오전 11:08