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3권
I화학
정답과 해설
용어 찾아보기
02
92
a n s w e r s & s o l u t
i o n s
정 해답과 설
1권
I 화학의 첫걸음
II 원자의 세계
논구술 대비 문제
2권
III 화학 결합과 분자의 세계
IV 역동적인 화학 반응
논구술 대비 문제
03
28
48
49
72
91
I 화학의 첫걸음
1. 화학의 유용성
01 의식주와 화학
05 ㄴ. 나일론, 폴리에스터 등의 합성 섬유는 대량 생산이 가능
하여 인류의 의류 문제 해결에 기여하였다.
ㄷ. 염료는 섬유를 염색할 수 있는 물질로, 천연에서 얻을 수
있는 염료는 그 양이 적어 일부 계층의 사람들만 색깔이 다양
한 옷을 입을 수 있었다. 그러나 합성염료의 개발 이후 대량
생산이 가능해져 많은 사람들이 다양한 색깔의 옷을 입을 수
있게 되었다.
바로 알기 ㄱ. 면, 마와 같은 천연 섬유는 식물로부터 얻는
것으로, 식물을 기르기 위한 넓은 경작지가 필요하고 기후의
06 퍼킨에 의해 개발된 최초의 합성염료는 모브이다.
07 ㄱ. 철은 반응성이 커서 자연 상태에서 산소와 결합한 산화물
ㄷ. 철제 농기구는 단단하여, 철제 농기구의 사용은 식량 생
의 형태로 존재한다.
산량 증대에 기여하였다.
ㄹ. 현재는 철을 넣은 철근 콘크리트가 건축물을 짓는 데 이
용되어 인류의 주거 문제 해결에도 철이 기여하고 있다.
바로 알기 ㄴ. 산화물의 형태로 존재하는 철광석에서 순수한
철을 얻으려면 산소를 떼어내야 하는데, 산소를 떼어내는 방
법이 쉽지 않아 구리보다 제련이 어렵다. 따라서 인류는 구리
보다 철을 늦게 사용하였다.
1 암모니아
2 암모니아
3 나일론
4 폴리에스터
영향을 받으므로 대량 생산이 어렵다.
개념 모아 정리하기
1권 017쪽
5 모브
6 코크스
7 콘크리트
8 철근 콘크리트
9 알루미늄
10 알루미늄
11 화석 연료
개념 기본 문제
1권 018~019쪽
01 ⑴ 철 ⑵ 암모니아 ⑶ 철근 콘크리트 02 암모니아 03 ㄷ
04 나일론 05 ㄴ, ㄷ 06 모브 07 ㄱ, ㄷ, ㄹ 08
㉠ (cid:47)(cid:41)3, ㉡ (cid:39)(cid:70) 09 ㄴ, ㄷ 10 ㄱ, ㄴ 11 ㄱ, ㄷ 12
㉠ 화석 연료, ㉡ 암모니아, ㉢ 철의 제련
01 ⑴ 철로 만든 농기구는 돌로 만든 농기구보다 단단하여 철제
농기구의 사용으로 식량 생산량을 증대시킬 수 있었다.
었다.
었다.
⑵ 질소 기체와 수소 기체로 합성한 암모니아는 질소 비료의
08 반응 (가)는 질소 기체와 수소 기체로부터 암모니아를 합성
대량 생산을 가능하게 하여 식량 생산량을 증대시킬 수 있
하는 반응으로 ㉠에 해당하는 물질은 암모니아((cid:47)(cid:41)3)이다.
반응 (나)는 철광석의 주성분인 산화 철로부터 철을 얻는 철
⑶ 기존의 콘크리트에 비해 철을 넣은 철근 콘크리트는 건
의 제련 과정에서 일어나는 반응으로 ㉡에 해당하는 물질은
축물을 견고하게 해 주어 대규모 건축물을 지을 수 있게 되
철((cid:39)(cid:70))이다.
02 질소와 수소로 이루어진 암모니아는 하버에 의해 대량 생산
여하였다.
법이 개발되었으며 질소 비료의 원료로 사용된다.
ㄷ. 철을 넣은 철근 콘크리트는 매우 단단해서 대규모 건축
09 ㄴ. ㉡은 철이다. 철로 만든 농기구는 식량 생산량 증대에 기
03 ㄷ. 암모니아의 합성법 발견으로 질소 비료의 대량 생산이 가
능하게 되었다.
바로 알기 ㄱ. 구리는 비교적 무른 금속으로, 단단하지 않아
농기구를 만드는 데 사용할 수 없었다.
ㄴ. 천연 소재의 섬유는 약해서 물고기를 잡는 그물을 만드
는 데 적합하지 않다.
물을 지을 수 있게 되었다.
바로 알기 ㄱ. ㉠은 암모니아이다. 암모니아는 식물에 필요
한 질소를 공급하는 질소 비료의 원료이므로 암모니아의 대
량 생산은 인류의 식량 부족 문제 해결에 기여하였다.
10 ㄱ. 화석 연료는 지질 시대의 생물체가 땅속에 묻혀 오랜 시
간에 걸쳐 높은 압력과 열을 받아 만들어진 것으로, 그 예로
는 석탄, 석유, 천연가스 등이 있다.
04 인공적으로 만든 최초의 합성 섬유는 캐러더스가 합성법을
ㄴ. 화석 연료는 가정용 난방에 이용되어 쾌적한 주거 생활을
발견한 나일론이다.
가능하게 하였다.
정답과 해설
03
바로 알기 ㄷ. 화석 연료의 주성분은 탄소와 수소이므로 연
소할 때 온실 기체인 이산화 탄소가 배출되어 환경 문제를 일
들어 있다. 석회석은 철광석의 불순물을 슬래그로 제거한다.
ㄷ. 용광로에서 산화 철은 산소를 잃고 철로 환원된다. 철로
만든 농기구의 사용은 식량 생산량 증대에 기여하였다.
으킨다.
사용된다.
11 ㄱ. 암모니아는 식물에 필요한 질소를 공급하는 질소 비료의
03 (가) 하버에 의해 합성법이 개발되어 질소 비료의 원료로 사
원료로 사용되어 식량 생산량 증대에 기여하였다.
용된 물질은 암모니아이다.
ㄷ. 알루미늄은 가볍고 단단하여 창틀, 건축물의 외장재로
(나) 캐러더스에 의해 개발된 최초의 합성 섬유는 나일론이다.
(다) 산화 철에 코크스를 넣어 제련하여 얻은 철은 건축 자재
바로 알기 ㄴ. 폴리에스터는 합성 섬유로, 다양한 소재로 사
로도 사용된다.
용되어 인류의 의류 문제 해결에 기여하였다. 최초의 합성 섬
유는 나일론이다.
12 (가) 지질 시대 생물의 사체가 땅속에서 오랜 시간에 걸쳐 높
은 압력과 열을 받아 만들어진 화석 연료(㉠)는 가정용 난방
의 연료로 사용되어 쾌적한 주거 생활을 가능하게 하였다.
(나) 질소 비료의 원료로 사용되는 암모니아(㉡)의 합성법 발
견은 인류의 식량 문제 해결에 기여하였다.
(다) 자연 상태에서 산화물의 형태로 존재하는 철광석에서 철
을 얻어내는 철의 제련(㉢) 방법으로 철의 대량 생산이 가능
하게 되었다.
개념 적용 문제
1권 020~023쪽
01 ⑤ 02 ⑤ 03 ④ 04 ② 05 ① 06 ⑤ 07 ⑤
08 ②
01 ㄴ. 암모니아 합성 반응의 화학 반응식은 다음과 같다.
04 학생 (cid:36): 합성염료는 천연 염료와 달리 대량 생산이 가능하여
많은 사람들이 다양한 색깔의 옷을 입을 수 있게 해 주었다.
바로 알기 학생 (cid:34): 인류가 처음에 입었던 옷은 대부분 자연
에서 얻은 것을 그대로 사용하거나 약간의 가공 과정을 거친
천연 섬유로 만들어졌다. 천연 섬유는 쉽게 닳아 오래가지 못
학생 (cid:35): 합성 섬유는 대량 생산이 가능하여 많은 사람들이
05 가정용 난방이나 자동차, 항공기의 연료로 사용되는 것은 화
석 연료이며, 합성 섬유의 원료로도 사용되는 화석 연료는
했다.
사용할 수 있다.
석유이다.
06 ㄱ. (cid:34)는 질소와 수소로부터 합성되는 암모니아이다. 암모니
아 합성법의 개발은 질소 비료의 대량 생산을 가능하게 하여
인류의 식량 부족 문제 해결에 기여하였다.
ㄴ, ㄷ. 연소하여 이산화 탄소와 물을 생성하는 (cid:35)는 탄소와
수소가 포함된 화석 연료로, 천연가스가 해당된다.
(cid:47)2 (cid:12) (cid:20)(cid:41)2(cid:1)@?A(cid:1)(cid:19)(cid:47)(cid:41)3
ㄷ. 암모니아의 합성법 개발로 질소 비료의 원료로 사용되는
07 ㄱ. 철의 제련 과정에서 용광로에 넣어 준 코크스가 불완전
연소하여 생성된 일산화 탄소는 산화 철에서 산소를 떼어내
암모니아를 대량 생산할 수 있게 되어 인류의 식량 문제 해결
어 산화 철을 환원시킨다.
에 기여하였다.
ㄴ. 암모니아는 질소와 수소로 이루어진 화합물로, 공기 중
바로 알기 ㄱ. 암모니아는 공기 중의 질소 기체와 수소 기체
의 질소 기체와 수소 기체를 반응시켜 얻는다.
를 고온, 고압의 조건에서 촉매 존재 하에 반응시켜 얻는다.
ㄷ. 암모니아는 질소 비료의 원료로 사용된다.
질소 기체에서 질소 원자 사이의 결합은 매우 강해 실온에서
는 반응이 쉽게 일어나지 않는다.
08 ㄷ. 용융된 산화 알루미늄을 전기 분해하여 얻은 알루미늄은
가볍고 단단하여 창틀이나 건물 외장재로 이용된다.
02 ㄱ. 철광석의 주성분은 철의 산화물(산화 철)이므로, 산소를
바로 알기 ㄱ. (가)의 반응은 철의 제련 과정 중 하나로, 용광
떼어내야 한다. 용광로에 철광석과 함께 넣어 준 코크스((cid:36))
로 속에서 일어나는 반응이다. 즉, 산화 철을 환원시켜 철을
가 불완전 연소되어 일산화 탄소((cid:36)(cid:48))가 생성되고, 일산화
얻는 반응은 실온에서 쉽게 일어나지 않고 고온의 용광로 속
탄소가 산화 철에서 산소를 떼어낸다.
에서 일어난다.
ㄴ. 철광석에는 산화 철뿐만 아니라 모래와 같은 불순물이
ㄴ. (나)의 반응은 알루미늄의 제련 반응이다. 알루미늄은 철
04
정답과 해설
보다 반응성이 커서 코크스를 이용하여 제련할 수 없으므로
06 버드나무 껍질에서 추출한 살리실산과 아세트산을 반응시켜
전기 분해를 이용하여 제련한다.
얻은 탄소 화합물로 최초의 합성 의약품은 아스피린이다.
개념 적용 문제
1권 032~033쪽
1권 030쪽
01 ② 02 ⑤ 03 ④ 04 ③ 05 ⑤
02 탄소 화합물
개념 모아 정리하기
1 탄소
2 (cid:21)
3 정사면체
4 이산화 탄소
5 하이드록시기((cid:14)(cid:48)(cid:41))
6 카복시기((cid:14)(cid:36)(cid:48)(cid:48)(cid:41))
7 단위체
8 살리실산
개념 기본 문제
1권 031쪽
01 ㄱ, ㄴ 02 ㄷ 03 ㉠ (cid:36)(cid:41)4, ㉡ 에탄올, ㉢ 식초의 원료
04 플라스틱 05 ㄱ, ㄴ, ㄹ 06 아스피린
01 ㄱ, ㄴ. 탄소는 원자가 전자가 (cid:21)개이므로 다른 원자와 최대
(cid:21)개의 공유 결합을 형성할 수 있다.
바로 알기 ㄷ. 탄소 원자 사이의 결합은 강하여 탄소로만 이
루어진 물질은 안정하다. 따라서 실온에서 반응성이 작다.
02 ㄷ. 일상생활에서 사용되는 탄소 화합물에는 비누, 밥, 플라
스틱, 합성 섬유 등이 있다.
바로 알기 ㄱ. 탄소 화합물은 탄소를 중심으로 수소, 산소,
질소 등의 원자가 결합한 물질이다.
ㄴ. 물은 산소와 수소로 이루어진 물질로 탄소 원자를 포함
하지 않으므로 탄소 화합물이 아니다.
03 ㉠ 메테인은 가장 간단한 탄소 화합물로, 탄소 원자 (cid:18)개와
수소 원자 (cid:21)개로 이루어진 화합물이므로 화학식은 (cid:36)(cid:41)4이다.
㉡ 화학식에 하이드록시기((cid:14)(cid:48)(cid:41))를 가지고 있으며 손 소독
제로 이용되는 탄소 화합물은 에탄올이다.
㉢ 아세트산은 신맛을 내는 물질로 식초의 원료로 이용된다.
04 원유에서 분리한 나프타를 원료로 하며, 단위체를 연속적으
로 결합하여 만든 고분자 물질로 가전제품, 생활용품, 건축
자재 등에 이용되는 탄소 화합물은 플라스틱이다.
01 ① 탄소 원자 사이의 결합은 강하여 실온에서 잘 끊어지지 않
고 안정적으로 존재한다.
③, ④, ⑤ 탄소 원자들은 탄소 원자가 연속적으로 결합할 수
있으며, 탄소 원자들 사이에 사슬 모양, 고리 모양, 가지 달
린 사슬 모양 등 다양한 배열을 할 수 있어 만들 수 있는 화
합물의 종류가 많다. 또, 분자식이 같지만 구조식이 다른 구
조 이성질체가 존재한다.
바로 알기 ② 탄소는 지구상에서 존재량이 가장 많은 원소는
아니지만 결합 방식이 다양하고, 다른 원자와 최대 (cid:21)개까지
결합할 수 있어 화합물의 종류가 매우 많다.
02 ㄱ, ㄷ. 탄소 원자는 원자가 전자가 (cid:21)개이므로 최대 (cid:21)개의 원
자와 결합할 수 있으며, 탄소 원자들은 결합하여 사슬 모양
이나 고리 모양 등 다양한 골격을 형성할 수 있다.
ㄴ. 탄소 원자 사이에는 전자쌍 (cid:18)개를 공유하는 단일 결합뿐
만 아니라 전자쌍 (cid:19)개를 공유하는 (cid:19)중 결합, 전자쌍 (cid:20)개를
공유하는 (cid:20)중 결합을 형성할 수 있다.
03 ㄱ. (cid:57)는 메테인((cid:36)(cid:41)4)으로, 메테인을 구성하는 탄소와 수소
는 모두 비금속 원소의 원자이므로 전자쌍을 공유하는 공유
결합을 형성한다.
ㄷ. 메테인은 가정용 도시가스의 주성분으로, 산소와 반응하
여 많은 열과 빛을 내는 연소 반응을 한다.
바로 알기 ㄴ. 메테인에서 탄소 원자와 수소 원자 사이의 전
자쌍 (cid:21)개는 정사면체로 배열하므로 분자를 구성하는 원자는
정사면체로 배열되는 입체 구조이다.
04 ㄱ. (가)는 화학식이 (cid:36)2(cid:41)5(cid:48)(cid:41)인 에탄올이고, (나)는 화학식
이 (cid:36)(cid:41)3(cid:36)(cid:48)(cid:48)(cid:41)인 아세트산이다.
ㄴ. 에탄올은 살균 작용이 있어 손 소독제로 이용되고, 아세
05 ㄱ, ㄴ, ㄹ. 녹말, 아스피린, 나일론은 모두 탄소 원자가 수
트산은 신맛을 내므로 식초의 원료로 이용된다.
소, 산소 등의 원자와 결합한 탄소 화합물이다.
바로 알기 ㄷ. 에탄올은 물에 녹아 분자 상태로 존재하므로
바로 알기 ㄷ. 스테인리스는 철에 니켈, 크로뮴 등의 금속을
전류가 흐르지 않고, 아세트산은 물에 녹아 이온화하므로 전
혼합한 물질로 탄소 화합물이 아니다.
류가 흐른다.
정답과 해설
05
05 ㄱ. 아스피린은 아세트산과 살리실산을 반응시켜 얻는다. 따
03 ㄱ, ㄴ. 알케인은 탄소 원자가 결합한 골격이 사슬 모양이며,
라서 (cid:34)는 살리실산이다.
무극성 분자로 물과 잘 섞이지 않는다.
ㄴ. 아스피린은 탄소 원자가 수소, 산소 등과 결합한 탄소 화
바로 알기 ㄷ. 탄소 원자 수가 증가할수록 분자 사이의 인력
합물이다.
이 증가하여 끓는점이 높아진다.
ㄷ. 아스피린은 최초로 만들어진 합성 의약품으로, 해열제,
ㄹ. 탄소 원자 수가 증가할수록 탄소 원자들의 배열 방식이
진통제로 사용된다.
다양해져 구조 이성질체 수가 증가한다.
03 탄화수소
개념 모아 정리하기
1 수소
5 지방족
9 불포화
13 (cid:19)중
2 고리
6 포화
10 (cid:36)6(cid:41)12
14 (cid:36)6(cid:41)6
1권 048쪽
3 불포화
4 방향족
7 뷰테인
8 불포화
11 (cid:18)(cid:17)(cid:26)(cid:15)(cid:22)(cid:11)
12 (cid:36)6(cid:41)10
15 공명
개념 기본 문제
1권 049~050쪽
01 (cid:34): 포화 탄화수소, (cid:35): 불포화 탄화수소, (cid:36): 알케인, (cid:37): 알켄, (cid:38):
알카인, (cid:39): 방향족 탄화수소 02 (cid:36)4(cid:41)10 03 ㄱ, ㄴ 04 ㄱ
05 (가) ㄷ (나) ㄴ (다) ㄱ 06 ㄱ 07 ⑴ (cid:36)4(cid:41)10 ⑵ (cid:14)(cid:25)(cid:26) (cid:11)(cid:36)보다
높고 (cid:14)(cid:17)(cid:15)(cid:22) (cid:11)(cid:36)보다 낮다 08 벤젠 09 ㄱ, ㄴ 10 ⑴ (가) ⑵ (나),
(다) 11 ⑴ (가), (다) ⑵ (다)
01 고리 모양 사이클로알케인은 포화 탄화수소이므로 (cid:34)에는 포
화 탄화수소가 적절하다. 탄화수소를 어떤 기준에 의해 (cid:19)가
지로 분류했을 때 한 가지가 포화 탄화수소((cid:34))이므로 (cid:35)에는
불포화 탄화수소가 적절하다.
사슬 모양 포화 탄화수소인 (cid:36)는 알케인이다. 사슬 모양 불포
화 탄화수소 중 (cid:19)중 결합을 (cid:18)개 가진 것은 알켄((cid:37))이고, (cid:20)중
결합을 (cid:18)개 가진 것은 알카인((cid:38))이다. 또, 고리 모양 불포화
탄화수소에는 방향족 탄화수소((cid:39))가 있다.
02 탄소 원자 사이의 결합이 모두 단일 결합인 사슬 모양의 포
화 탄화수소는 알케인이다. 알케인은 탄소 원자 수가 (cid:21) 이상
부터 분자식이 같고 구조식이 다른 구조 이성질체가 존재하
는데, 탄소 원자 수가 증가할수록 구조 이성질체 수가 증가
한다. 탄소 원자 수가 (cid:21)인 뷰테인((cid:36)4(cid:41)10)은 노말뷰테인과 아
이소뷰테인의 (cid:19)가지 구조 이성질체가 존재한다.
06
정답과 해설
04 ㄱ. 주어진 탄화수소는 모두 사슬 모양이고 일반식이 (cid:36)n(cid:41)2n
이므로 탄소 원자 사이에 (cid:19)중 결합이 (cid:18)개 있다. (가)는 에텐,
(나)는 프로펜, (다)는 뷰텐이다.
바로 알기 ㄴ. 탄소 원자 수가 (cid:19)인 에텐은 탄소 원자를 중심
으로 결합한 (cid:20)개의 원자가 평면 삼각형으로 배열하므로 모든
구성 원자가 같은 평면에 있다. 그러나 탄소 원자 수가 (cid:20) 이
상인 알켄은 입체 구조를 갖는다.
ㄷ. (가)의 결합각(∠(cid:41)(cid:36)(cid:36))은 약 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)이고, (나)와 (다)에는
결합각(∠(cid:41)(cid:36)(cid:36))이 (cid:18)(cid:17)(cid:26).(cid:22)(cid:11)인 부분도 있다.
05 에테인과 에타인은 사슬 모양이므로 기준 (가)로 적절한 것은
ㄷ이다. 또, 에테인은 탄소 원자 사이의 결합이 단일 결합이
고, 에타인은 탄소 원자 사이의 결합이 (cid:20)중 결합이므로 기준
(나)로 적절한 것은 ㄴ이다. 벤젠과 사이클로헥세인은 모두
고리 모양이고, 벤젠에만 해당되는 기준은 평면 구조이다.
따라서 기준 (다)로 적절한 것은 ㄱ이다.
06 ㄱ. 주어진 탄화수소 (cid:57)는 사이클로헥세인으로 탄소 원자 사
이에 단일 결합만 있으므로 포화 탄화수소이다.
바로 알기 ㄴ, ㄷ. 탄소 원자에 결합한 (cid:21)개의 원자가 사면체
로 배열하므로 결합각(∠(cid:36)(cid:36)(cid:36))은 (cid:18)(cid:17)(cid:26).(cid:22)(cid:11)이다.
07 ⑴ 알케인의 일반식은 (cid:36)n(cid:41)2n+2이므로 탄소 수가 (cid:21)인 탄화수
소의 화학식은 (cid:36)4(cid:41)10이다.
⑵ 알케인에서 탄소 수가 증가할수록 끓는점이 높아지므
로 탄소 수가 (cid:20)인 프로페인의 끓는점은 (cid:14)(cid:25)(cid:26) (cid:11)(cid:36)보다 높고,
(cid:14)(cid:17).(cid:22) (cid:11)(cid:36)보다 낮다.
08 고리 모양 탄화수소 중 탄소 원자 (cid:18)개에 결합한 수소 원자가
(cid:18)개이고 평면 구조를 가지는 것은 벤젠이다.
09 ㄱ. 벤젠은 탄소 원자 사이의 결합이 (cid:19)중 결합과 단일 결합이
교대로 있는 것이 아니라 (가)와 (나)의 구조가 혼성된 구조
이므로 탄소 원자 사이의 결합 길이가 모두 같다.
ㄴ. 각 탄소 원자에 결합한 (cid:20)개의 원자가 평면 삼각형으로 배
열하고 (cid:23)개의 탄소 원자가 정육각형으로 배열하므로 결합각
은 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)이다.
젠으로 공명 구조를 가지므로 탄소 원자 사이의 결합 길이가
(cid:41)
(cid:36) (cid:36)
(cid:41)
(cid:36)(cid:41)
(cid:36)
바로 알기 ㄷ. 벤젠의 구조는 (가)와 (나)가 빠르게 전환하는
것이 아니라 (가)와 (나)의 구조가 혼성되어 있다.
10 ⑴ 다른 원자 (cid:21)개와 결합한 탄소 원자를 가진 탄화수소는 입
체 구조를 갖는다. 입체 구조인 것은 (가) 한 가지이다.
⑵ 탄소 원자 사이에 (cid:19)중 결합이나 (cid:20)중 결합을 가지고 있는
불포화 탄화수소는 브로민 첨가 반응을 한다. 벤젠은 안정한
공명 구조를 가지므로 실온에서 첨가 반응이 잘 일어나지 않
는다. 따라서 브로민 첨가 반응을 하는 것은 (나)와 (다)이다.
11 ⑴ (가)는 탄소 원자 사이의 결합이 단일 결합으로 모두 같으
므로 탄소 원자 사이의 결합 길이가 모두 같다. 또, (다)는 벤
모두 같다.
⑵ 구성 원자가 모두 동일 평면에 존재하는 평면 구조를 갖
는 것은 (다) 벤젠 한 가지이다.
개념 적용 문제
1권 051~056쪽
01 ⑤ 02 ① 03 ⑤ 04 ② 05 ⑤ 06 ① 07 ①
08 ③ 09 ① 10 ③ 11 ③ 12 ⑤
01 탄소 원자 수가 (cid:19)인 탄화수소는 에테인((cid:36)2(cid:41)6), 에텐((cid:36)2(cid:41)4),
에타인((cid:36)2(cid:41)2)이다. 이들 (cid:20)가지 탄화수소의 구조식은 다음과
같다.
(cid:36)2(cid:41)6
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)2(cid:41)4
(cid:36)2(cid:41)2
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)(cid:41)
(cid:41)(cid:36)
(cid:36)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36) (cid:36)
(cid:41)
탄소 원자 사이에 (cid:19)중 결합이 있는 것은 에텐((cid:36)2(cid:41)4)이므로
(가)는 에텐이다. 분자를 구성하는 수소 원자 수는 에테인이
에타인보다 많으므로 (나)는 에테인이고, (다)는 에타인이다.
ㄱ. 분자 (cid:18)개에 포함된 수소 원자 수는 (가)((cid:36)2(cid:41)4)가 (다)
((cid:36)2(cid:41)2)보다 많다.
ㄴ. (나)는 에테인으로 탄소 원자 사이의 결합은 단일 결합이다.
ㄷ. (다)에서 각 탄소 원자에 결합한 원자는 (cid:19)개이므로 분자
모양은 선형이다.
02 탄소 원자 수가 (cid:19)이고 탄소 원자 사이의 공유 전자쌍 수의
합이 (cid:20)인 것은 에타인((cid:36)2(cid:41)2)이므로 (가)는 에타인((cid:36)2(cid:41)2)이
다. 분자 모양이 사슬 모양이고 탄소 원자 수가 (cid:20)이면서 탄
소 원자 사이의 공유 전자쌍 수의 합이 (cid:20)인 (나)는 프로펜
((cid:36)3(cid:41)6)이다. 또, 고리 모양이고 탄소 원자 수가 (cid:20)이면서 탄
소 원자 사이의 공유 전자쌍 수의 합이 (cid:20)인 (다)는 사이클로
프로페인((cid:36)3(cid:41)6)이다. 이들의 분자식과 구조식은 다음과 같다.
(가)
(cid:36)2(cid:41)2
(나)
(cid:36)3(cid:41)6
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(다)
(cid:36)3(cid:41)6
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36) (cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
ㄱ. (가)에서 탄소 원자 간 결합이 (cid:20)중 결합이므로 브로민 첨
가 반응을 한다.
바로 알기 ㄴ. (나)는 탄소 원자 간 결합에 (cid:19)중 결합이 (cid:18)개
있으므로 불포화 탄화수소이다.
ㄷ. (나)와 (다)는 분자식이 같으므로 분자를 구성하는 원자
수가 같다.
03 주어진 탄화수소 중 탄소 원자 사이의 결합이 모두 단일 결
합인 포화 탄화수소는 뷰테인( (cid:41)
(cid:41)
)과 사
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
이클로펜테인(
)이고, 이중에서 사슬 모양인 것은 뷰
테인이므로 (가)는 뷰테인, (나)는 사이클로펜테인이다. 또,
사이클로헥센(
)과 벤젠(
) 중 방향족 탄화수소
는 벤젠이므로 (다)는 벤젠이고, (라)는 사이클로헥센이다.
ㄱ. (가)는 분자식이 (cid:36)4(cid:41)10으로 같지만 가지가 (cid:18)개 달린 다음
과 같은 아이소뷰테인이 존재한다.
(cid:41)
(cid:41) (cid:36) (cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41) (cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
ㄴ. (나)의 분자식은 (cid:36)5(cid:41)10이고, (라)의 분자식은 (cid:36)6(cid:41)10으로
분자를 구성하는 수소((cid:41)) 원자 수가 같다.
ㄷ. (다)는 벤젠으로 공명 구조를 가지므로 탄소 원자 사이의
결합 길이가 모두 같다.
정답과 해설
07
04 화학 반응이 일어날 때 원자가 새롭게 생성되거나 없어지지
않으므로 반응 전후 원자의 종류와 수가 같도록 하면 (cid:57)는
(cid:36)2(cid:41)2이 된다.
ㄴ. (cid:36)2(cid:41)2은 구성 원자가 모두 같은 직선상에 있는 선형 분자
구조를 갖는다.
바로 알기 ㄱ. (cid:57)는 에타인으로 탄소 원자 사이에 (cid:20)중 결합이
있다.
ㄷ. (cid:36)2(cid:41)2의 연소 반응식을 완성하면 다음과 같다.
(cid:19)(cid:36)2(cid:41)2 (cid:12) (cid:22)(cid:48)2(cid:1)@?A(cid:1)(cid:21)(cid:36)(cid:48)2(cid:12)(cid:19)(cid:41)2(cid:48)
따라서 (cid:66)(cid:30)(cid:19), (cid:67)(cid:30)(cid:21), (cid:68)(cid:30)(cid:19)이므로
(cid:30)(cid:20)이다.
(cid:67)(cid:12)(cid:68)
(cid:66)
05 ㄱ. 주어진 탄화수소 (가)(cid:344)(다)는 모두 탄소 원자 사이의 결
합이 단일 결합이므로 포화 탄화수소이다.
ㄴ. 각 분자에서 탄소 원자 (cid:18)개당 수소 원자 (cid:19)개가 결합하고
있으므로
수소 원자 수
탄소 원자 수
는 (cid:19)로 모두 같다.
ㄷ. 탄소와 수소로 이루어진 화합물이므로 완전 연소하면 이
산화 탄소와 물이 생성된다.
06 주어진 탄화수소의 가능한 구조식은 다음과 같다.
(cid:36)3(cid:41)8
(cid:36)3(cid:41)6
(cid:36)3(cid:41)6
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)(cid:41)
(cid:41)(cid:36)(cid:36)
(cid:36)(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36) (cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)3(cid:41)4
(cid:41)(cid:19)(cid:36)
(cid:36)
(cid:36)(cid:41)(cid:19) 또는
(cid:41)
(cid:36) (cid:36) (cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
사슬 모양이 아닌 것은 고리 모양인 사이클로프로페인
((cid:36)3(cid:41)6)이므로 (cid:37)는 사이클로프로페인((cid:36)3(cid:41)6)이다. 사슬 모
양 포화 탄화수소는 프로페인((cid:36)3(cid:41)8)이므로 (cid:34)는 프로페인
((cid:36)3(cid:41)8)이다. 또, (cid:35)와 (cid:36)에 각각 (cid:18)개의 탄화수소가 해당하므
로 (cid:35)는 (cid:19)중 결합이 있는 프로펜((cid:36)3(cid:41)6)이고, (cid:36)는 (cid:20)중 결합이
있는 프로파인((cid:36)3(cid:41)4)이다.
ㄱ. (cid:35)는 프로펜((cid:36)3(cid:41)6)이고, (cid:37)는 사이클로프로페인((cid:36)3(cid:41)6)으
로 분자식이 같다.
08
정답과 해설
바로 알기 ㄴ. (cid:34)에는 (cid:19)중 결합이나 (cid:20)중 결합이 없으므로 브
로민 첨가 반응을 하지 않는다.
ㄷ. (cid:36)에는 탄소 원자 사이에 (cid:20)중 결합이 (cid:18)개 있으므로 (cid:36)에
수소((cid:41)2) 분자 (cid:18)개를 첨가하면 프로펜((cid:36)3(cid:41)6), 즉 (cid:35)가 된다.
07 주어진 탄화수소 중 탄소 원자 사이의 결합이 모두 단일 결
합만 있는 포화 탄화수소는 헥세인과 사이클로헥세인이고,
이중 사슬 모양은 헥세인이므로 (가)는 헥세인((cid:36)6(cid:41)14)이고,
(다)는 사이클로헥세인((cid:36)6(cid:41)12)이다. 또, 사슬 모양이면서 탄
소 원자 사이에 (cid:19)중 결합이 (cid:18)개 있는 헥센((cid:36)6(cid:41)12)은 불포화
탄화수소이므로 (나)에 해당하고, 벤젠((cid:36)6(cid:41)6)은 (라)에 해당
한다.
08 사슬 모양 탄화수소에서 (cid:19)중 결합이 (cid:18)개 있을 때 첨가될 수
있는 수소 분자((cid:41)2) 수는 (cid:18)이고, (cid:20)중 결합이 (cid:18)개 있을 때 첨
가될 수 있는 수소 분자((cid:41)2) 수는 (cid:19)이다. 따라서 (가)는 에타
인((cid:36)2(cid:41)2), (나)는 뷰테인((cid:36)4(cid:41)10), (다)는 헥센((cid:36)6(cid:41)12)이다.
ㄱ. 에타인에서 각 탄소 원자에 결합한 원자 수는 (cid:19)이므로 분
자 구조는 선형이다.
ㄴ. 분자식이 (cid:36)4(cid:41)10인 탄화수소는 구조식이 다른 노말뷰테
인과 아이소뷰테인 (cid:19)가지 분자가 존재한다.
바로 알기 ㄷ. 헥센((cid:36)6(cid:41)12)과 같은 분자식을 갖는 고리 모양
탄화수소는 사이클로헥세인으로 포화 탄화수소이므로 브로
민 첨가 반응을 하지 않는다.
09 ㄱ. 탄소 원자 (cid:18)개는 다른 원자와 최대 (cid:21)개까지 결합을 할 수
있으므로 (가)에서 탄소 원자 사이의 결합은 (cid:19)중 결합이고,
결합각(∠(cid:41)(cid:36)(cid:36))은 약 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)이다. (나)에서 각 탄소 원자에 결
합한 원자 수는 (cid:21)이므로 결합한 원자들이 사면체로 배열한
다. 즉, (나)에서 결합각(∠(cid:41)(cid:36)(cid:36))은 약 (cid:18)(cid:17)(cid:26).(cid:22)(cid:11)이다.
바로 알기 ㄴ. (다)에서 각 탄소 원자에 결합한 원자 수는 (cid:21)
이므로 결합한 원자들이 사면체로 배열한다. 따라서 (다)는
ㄷ. (나)와 (다)는 포화 탄화수소이지만 (가)는 불포화 탄화수
입체 구조이다.
소이다.
10 주어진 탄화수소 중 탄소 원자 수가 (cid:19)인 것은 에텐((cid:36)2(cid:41)4)과
에타인((cid:36)2(cid:41)2)이다. 이중
가 (cid:18)인 것은 에타인
수소 원자 수
탄소 원자 수
이므로 (가)는 에타인이고, (다)는 에텐이다. 또, 벤젠과 사이
클로헥세인 중 결합각(∠(cid:41)(cid:36)(cid:36))이 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)인 것은 벤젠이므로
(나)는 벤젠이고, (라)는 사이클로헥세인이다.
③ (나)는 벤젠으로, 구성 원자가 모두 같은 평면에 있다.
바로 알기 ① 벤젠을 구성하는 탄소 원자 수(㉠)는 (cid:23)이다.
② (가)는 에타인으로 분자 모양이 선형이므로 결합각((cid:138)(cid:41)(cid:36)(cid:36))
은 (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:11)이다.
④ (다)는 에텐으로 (cid:19)중 결합이 있다.
⑤ (라)는 탄소 원자 사이의 결합이 모두 단일 결합이므로 포
화 탄화수소이다.
11 ㄱ. 주어진 탄화수소 중 사이클로헥세인(
)은 적용되고,
에타인((cid:36)2(cid:41)2)은 적용되지 않는 기준 (가)는 ‘포화 탄화수소
인가?’이다.
ㄷ. 불포화 탄화수소인 에타인((cid:36)2(cid:41)2)과 에텐((cid:36)2(cid:41)4) 중 에타
인이 적용되는 기준 (다)는 ‘(cid:20)중 결합이 있는가?’이다. 이로부
터 (cid:35)는 에텐((cid:36)2(cid:41)4)이다. 에텐((cid:36)2(cid:41)4)에는 (cid:19)중 결합이 (cid:18)개 있
으므로 수소 분자((cid:41)2) (cid:18)개를 첨가하면 에테인((cid:36)2(cid:41)6), 즉 (cid:34)
가 된다.
바로 알기 ㄴ. 주어진 탄화수소 중 사이클로헥세인을 제외한
또 다른 포화 탄화수소는 에테인이므로 (cid:34)는 에테인((cid:36)2(cid:41)6)
이다. 따라서 기준 (나)는 ‘사슬 모양인가?’이다.
12 분자식이 (cid:36)5(cid:41)10이면서 (cid:41) 원자 (cid:20)개와 결합한 (cid:36) 원자
((cid:14)(cid:36)(cid:41)3)가 없는 것은 사이클로펜테인이다. 또, 분자식이
(cid:36)5(cid:41)12인 것은 펜테인으로 구조식이 다른 (cid:20)가지 분자가 존재
한다. (가)(cid:344)(라)에 해당하는 분자의 구조식은 다음과 같다.
구분
탄화수소
구조식
(가)
(cid:36)5(cid:41)10
(나)
(cid:36)5(cid:41)12
(cid:41)
(다)
(cid:36)5(cid:41)12
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(라)
(cid:36)5(cid:41)12
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:36)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
ㄱ. (다)는 (cid:41) 원자 (cid:20)개와 결합한 (cid:36) 원자((cid:14)(cid:36)(cid:41)3) 수가 (cid:20)이다.
ㄴ. 고리 모양 포화 탄화수소는 (가) 사이클로펜테인이다.
ㄷ. (라)에는 (cid:41) 원자와 결합하지 않은 (cid:36) 원자가 (cid:18)개 있다.
통합 실전 문제
1권 058~063쪽
01 ④ 02 ④ 03 ① 04 ③ 05 ④ 06 ⑤ 07 ③
08 ③ 09 ⑤ 10 ⑤ 11 ③ 12 ⑤
01 (가) 질소 기체와 수소 기체로부터 합성한 암모니아는 질소
비료의 원료로 사용되어 농업 생산력 증대에 기여하였다.
(나) 코크스를 넣어 제련하여 얻은 철은 철근 콘크리트에 사
용되어 대규모 건축물을 지을 수 있게 되었다.
(다) 최초의 합성 섬유는 나일론이다.
02 ㄱ. ㉠은 암모니아로, 암모니아의 합성 반응식은 (cid:47)2 (cid:12) (cid:20)(cid:41)2(cid:1)
@?A(cid:1)(cid:19)(cid:47)(cid:41)3이다.
ㄷ. 석유로부터 얻은 원료인 단위체를 반응시켜 만든 ㉢은 플
라스틱으로 탄소 화합물이다.
바로 알기 ㄴ. 섬유를 염색하는 데 사용되는 물질은 염료인
데, 최초의 합성염료는 모브이다.
03 ㄱ. (가)는 탄소 원자 (cid:18)개와 수소 원자 (cid:21)개로 이루어진 메테
인이다. 메테인은 가정용 도시가스의 주성분이다.
바로 알기 ㄴ. (나)는 에테인의 수소 원자 (cid:18)개가 (cid:14)(cid:48)(cid:41)로 치
환된 에탄올이다. 에탄올은 술의 주성분이다.
ㄷ. (다)는 아세트산으로, 물과 친화력이 있는 카복시기
((cid:14)(cid:36)(cid:48)(cid:48)(cid:41))가 있어 물과 잘 섞인다.
04 ㄱ. (가)는 탄소 원자 (cid:18)개로 이루어진 가장 간단한 탄화수소
인 메테인((cid:36)(cid:41)4)이다. 메테인에서 탄소 원자는 수소 원자 (cid:21)
개와 결합하고 있다.
ㄴ. 식초의 성분으로, 아스피린을 합성할 때 사용되는 것은
아세트산이다. 아세트산은 신맛을 내는데, 이는 아세트산이
물에 녹아 (cid:41)+을 내놓기 때문이다.
바로 알기 ㄷ. (나)는 술의 성분이고, 손 소독제로 사용되는
탄소 화합물인 에탄올이다. 에탄올과 아세트산은 탄소, 수소
뿐만 아니라 산소를 포함한다. 따라서 (가)는 탄소와 수소로
만 이루어진 탄화수소이지만, (나)와 (다)는 탄소 화합물
이다.
정답과 해설
09
05 ㄴ. 포도당을 발효시켜 얻은 (cid:34)는 에탄올이고, 에탄올을 산화
시켜 얻은 (cid:35)는 아세트산이다. 아세트산은 물에 녹아 (cid:41)+을
성질체 관계이다.
(cid:34)는 아세트산이다. 아세트산은 물에 녹아 (cid:41)+을 내놓으므로
ㄴ. (cid:35)(사이클로펜텐)와 (cid:37)(펜타인)는 둘 다 불포화 탄화수소
산성을 띤다.
이므로 첨가 반응을 한다.
내놓으므로 산성을 띤다.
ㄷ. 아세트산의 화학식은 (cid:36)(cid:41)3(cid:36)(cid:48)(cid:48)(cid:41)이고, 에탄올의 화학식
은 (cid:36)2(cid:41)5(cid:48)(cid:41)로 분자당 산소 원자 수는 아세트산이 에탄올보
다 크다.
바로 알기 ㄱ. 에탄올에는 (cid:14)(cid:48)(cid:41)가 있지만 물에서 이온화하
지 않으므로 에탄올 수용액은 중성이다.
06 ㄱ, ㄴ. 포장용 필름으로 사용되는 플라스틱은 폴리에틸렌
((cid:34))이다. 폴리에틸렌은 탄소 원자 사이에 (cid:19)중 결합을 가진
에틸렌을 첨가 중합하여 합성한다.
ㄷ. 폴리에틸렌은 플라스틱의 한 종류이다.
07 ㄱ. 아스피린은 살리실산과 아세트산을 반응시켜 합성하므로
ㄷ. 아스피린은 진통제, 해열제로 이용된다.
바로 알기 ㄴ. 살리실산과 아세트산이 반응하여 아스피린이
생성될 때 물이 빠져나오므로 (cid:35)는 물((cid:41)2(cid:48))이다. 아세트산
((cid:34))의 화학식은 (cid:36)(cid:41)3(cid:36)(cid:48)(cid:48)(cid:41)이므로 분자에 들어 있는 산소
원자 수는 (cid:34)가 (cid:35)보다 크다.
08 주어진 조건을 만족하는 탄화수소 (가)(cid:344)(다)의 구조식은 다
음과 같다.
탄화수소
(가)
(나)
(다)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
구조식
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41) (cid:41)
(cid:36)(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36) (cid:36)
(cid:41) (cid:41)
(cid:41)
(cid:41) (cid:36) (cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41) (cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
ㄱ. (가)의 분자식은 (cid:36)4(cid:41)10이고, (나)의 분자식은 (cid:36)4(cid:41)8이므
로 분자에 들어 있는 수소 원자 수는 (가)(cid:31)(나)이다.
ㄷ. (가)와 (다)는 분자식이 같고 구조식이 다르므로 구조 이
10
정답과 해설
바로 알기 ㄴ. (나)는 탄소 원자 (cid:21)개가 고리 모양으로 배열하
므로 결합각(∠(cid:36)(cid:36)(cid:36))은 약 (cid:26)(cid:17)(cid:11)이다. 또, (다)는 탄소 원자에
결합한 원자 (cid:21)개가 사면체로 배열하므로 결합각(∠(cid:36)(cid:36)(cid:36))은
약 (cid:18)(cid:17)(cid:26).(cid:22)(cid:11)이다. 따라서 결합각(∠(cid:36)(cid:36)(cid:36))은 (다)(cid:31)(나)이다.
09 탄소 수가 (cid:22)인 고리 모양 탄화수소는 사이클로펜테인과 사
이클로펜텐이 있는데, (cid:34)는 포화 탄화수소이므로 사이클로
펜테인이고, (cid:35)는 불포화 탄화수소이므로 사이클로펜텐이다.
(cid:36)는 사슬 모양 탄화수소 중 단일 결합으로만 이루어진 포화
탄화수소이므로 펜테인이고, (cid:37)는 (cid:20)중 결합이 있는 펜타인이
며, (cid:38)는 (cid:19)중 결합이 있는 펜텐이다.
ㄱ. (cid:34)(사이클로펜테인)와 (cid:38)(펜텐)는 분자식이 (cid:36)5(cid:41)10으로 같
고 구조식은 다른 구조 이성질체 관계이다.
ㄷ. (cid:36)(펜테인)는 탄소 수가 (cid:22)이므로 (cid:20)가지 구조 이성질체를
갖는다.
10 주어진 사슬 모양 탄화수소의 가능한 구조식은 다음과 같다.
탄화수소
구조식
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)3(cid:41)4
(cid:41)(cid:19)(cid:36)
(cid:36)
(cid:36)(cid:41)(cid:19)
또는
(cid:41)
(cid:36) (cid:36) (cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36)3(cid:41)6
(cid:41)
(cid:36)
(cid:36)(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)4(cid:41)10
(cid:41)
(cid:41)
또는
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41) (cid:36) (cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41) (cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:57)(cid:344)(cid:59)에는 모두 (cid:41) 원자 (cid:18)개와 결합한 (cid:36) 원자가 있으므로
각 구조식은 다음과 같다.
(cid:36)3(cid:41)4
(cid:36)3(cid:41)6
(cid:36)4(cid:41)10
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36) (cid:36) (cid:36)
(cid:41)
(cid:36)(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41) (cid:36) (cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41) (cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41) 원자 (cid:20)개와 결합한 (cid:36) 원자((cid:14)(cid:36)(cid:41)3) 수는 순서대로 (cid:18),
(cid:18), (cid:20)이므로 (cid:57)와 (cid:58)는 각각 (cid:36)3(cid:41)4, (cid:36)3(cid:41)6 중 하나이다. 이때
(cid:36)3(cid:41)4에서는 (cid:36) 원자가 같은 직선상에 존재하고, (cid:36)3(cid:41)6에서는 평
면 삼각형으로 배열하므로 결합각(∠(cid:36)(cid:36)(cid:36))은 (cid:36)3(cid:41)4이 (cid:36)3(cid:41)6
보다 크다. 따라서 (cid:57)는 (cid:36)3(cid:41)6, (cid:58)는 (cid:36)3(cid:41)4, (cid:59)는 (cid:36)4(cid:41)10이다.
ㄱ. (cid:41) 원자 (cid:18)개와 결합한 (cid:36) 원자 수는 (cid:57)와 (cid:58)에서 (cid:18)로 같다.
ㄴ. (cid:58)에서 (cid:36) 원자 사이에 (cid:20)중 결합이 존재하므로 (cid:36) 원자는
모두 같은 직선상에 있다.
ㄷ. (cid:59)에서 (cid:41) 원자 (cid:20)개와 결합한 (cid:36) 원자((cid:14)(cid:36)(cid:41)3) 수는 (cid:20)
이다.
11 ㄱ. (가)(cid:344)(라)의 분자식은 각각 (cid:36)6(cid:41)12, (cid:36)6(cid:41)10, (cid:36)6(cid:41)8, (cid:36)6(cid:41)6
이므로 한 분자가 완전 연소할 때 생성되는 물 분자 수는 (cid:41)
원자 수가 큰 (나)가 (다)보다 크다.
ㄴ. (가)는 탄소 원자 사이의 결합이 모두 단일 결합이고,
(라)는 벤젠으로 공명 구조를 가진다. 따라서 (가)와 (라)는
탄소 원자 사이의 결합 길이가 모두 같다.
바로 알기 ㄷ. 탄소 원자 사이에 (cid:19)중 결합을 가진 (나)와 (다)
는 브로민 첨가 반응을 한다. 그러나 (라)는 안정한 공명 구
조를 가지므로 실온에서 첨가 반응을 하지 않는다.
12 ㄱ. (가)와 (나)는 모두 고리 모양이므로 (가)와 (나)에서 (cid:41) 원
자 (cid:19)개와 결합한 (cid:36) 원자 수는 분자를 구성하는 (cid:36) 원자 수와
같다. 따라서 (cid:41) 원자 (cid:19)개와 결합한 (cid:36) 원자 수는 (가)가 (cid:20),
(나)가 (cid:21)로 (나)(cid:31)(가)이다.
ㄴ. 고리 모양 포화 탄화수소의 일반식은 (cid:36)n(cid:41)2n이다. 주어진
탄화수소의 일반식이 모두 (cid:36)n(cid:41)2n이므로 탄소 원자 사이의
결합은 모두 단일 결합이다.
ㄷ. (나)와 (다)는 분자식이 (cid:36)4(cid:41)8로 같고 구조식이 다르므로
구조 이성질체 관계이다.
사고력 확장 문제
1권 064~065쪽
01 ⑴ 메테인은 탄소 원자를 중심으로 수소 원자가 정사면체로
배열하므로 결합의 극성이 상쇄되는 대칭 구조를 갖는다. 아
세트산에서 산소 원자와 결합한 탄소 원자 주위의 (cid:20)개의 원
있다.
자는 평면 삼각형으로 배열하지만 탄소에 결합한 원자의 종
류가 달라 결합의 극성이 상쇄되지 않는다.
⑵ 메테인은 무극성 분자이고, 아세트산은 극성 분자이다.
모범 답안 ⑴ 메테인은 결합의 극성이 상쇄되는 대칭 구조를 가지므
로 무극성 분자이고, 아세트산은 결합의 극성이 상쇄되지 않는 비대칭
구조를 가지므로 극성 분자이다.
⑵ 무극성 분자인 메테인은 물에 잘 녹지 않고, 극성 분자인 아세트산
은 물에 잘 녹는다.
채점 기준
배점(%)
분자 구조와 관련하여 메테인과 아세트산의 무극성과
⑴
극성을 옳게 서술한 경우
무극성과 극성만 옳게 쓴 경우
⑵
두 물질의 용해도를 모두 옳게 서술한 경우
한 가지 물질의 용해도만 옳게 서술한 경우
50
30
50
30
02 생물체가 질소를 이용하려면 흡수할 수 있는 형태, 즉 물에
녹아야 한다. 질소 분자((cid:47)2)는 무극성 분자로 물에 잘 녹지
않으므로 공기 중의 질소가 호흡을 통해 체내에 들어오더라
도 용해되지 않는다. 또, 질소 분자에서 질소 원자 사이의 결
합은 (cid:20)중 결합으로 매우 강한 결합이므로 실온에서는 이 결
합이 쉽게 끊어지지 않아 반응하기 쉽지 않다.
모범 답안 공기 중의 질소는 물에 잘 녹지 않고, 질소 분자((cid:47)2)에서
질소 원자 사이의 결합은 (cid:20)중 결합으로 매우 강한 결합이므로 실온에
서 반응하기 쉽지 않다. 따라서 질소를 생물이 흡수할 수 있는 암모늄
이온((cid:47)(cid:41)4+)이나 질산 이온((cid:47)(cid:48)3-)의 형태로 전환시킨 질소 비료를
제공한다.
채점 기준
배점(%)
질소 분자의 물에 대한 용해도, (cid:20)중 결합과 관련하여 옳게
서술한 경우
질소 분자의 물에 대한 용해도와 (cid:20)중 결합 중 한 가지만
옳게 서술한 경우
100
50
03 ⑴ 탄소 수가 (cid:19)인 탄화수소에는 에테인((cid:36)2(cid:41)6), 에텐((cid:36)2(cid:41)4),
에타인((cid:36)2(cid:41)2)이 있다. 이중에서 탄소 원자 사이에 (cid:19)중 결합
과 (cid:20)중 결합이 있는 에텐((cid:36)2(cid:41)4), 에타인((cid:36)2(cid:41)2)은 브로민 첨
가 반응을 하는 불포화 탄화수소이지만, 에테인은 포화 탄화
수소로 브로민 첨가 반응을 하지 않는다.
⑵ 브로민수의 색 변화가 없는 (cid:36)는 에테인이지만 색 변화가
있는 (cid:34)와 (cid:35)를 에텐과 에타인으로 구별할 수 없다. 이때 (cid:34)
와 (cid:35)에 수소 분자((cid:41)2)를 첨가시켜 에테인으로 만들기 위해
소모된 수소 분자 수를 조사하면 에텐과 에타인을 구별할 수
정답과 해설
11
모범 답안 ⑴ 브로민수 탈색 반응을 하는 것은 브로민 첨가 반응을
하는 불포화 탄화수소이고, 브로민수 탈색 반응을 하지 않는 것은 포
화 탄화수소이다. 따라서 (cid:34)와 (cid:35)는 불포화 탄화수소이고, (cid:36)는 포화
탄화수소이다.
⑵ (cid:34)와 (cid:35) 한 분자에 수소 분자((cid:41)2)를 첨가시켜 에테인으로 만들기
위해 필요한 수소 분자((cid:41)2) 수를 조사한다.
채점 기준
배점(%)
브로민수 탈색 결과와 관련지어 포화 탄화수소와 불
포화 탄화수소로 옳게 분류한 경우
포화 탄화수소와 불포화 탄화수소로 분류만 옳게 한
⑴
경우
⑵ 실험 방법을 옳게 제시한 경우
50
30
50
04 탄소 수가 (cid:20)이므로
가 (cid:17).(cid:22)인 (나)에서 수소 원
탄소 원자 수
수소 원자 수
자 수는 (cid:23)이고, (cid:17).(cid:24)(cid:22)인 (다)에서 수소 원자 수는 (cid:21)이므로
(나)와 (다)의 분자식은 각각 (cid:36)3(cid:41)6, (cid:36)3(cid:41)4이다. 또, (가)에서
탄소 원자 수
수소 원자 수
가 (cid:17).(cid:22)보다 작으므로 분자식은 (cid:36)3(cid:41)8이다.
(cid:36)3(cid:41)8은 사슬 모양 포화 탄화수소이다. 자료에서 다중 결합
이 있는 탄화수소에는 (cid:20)중 결합이 (cid:18)개 있으므로 이러한 특징
을 갖는 탄화수소는 (cid:36)3(cid:41)4이고, 사슬 모양이다. 나머지 (cid:36)3(cid:41)6
에는 다중 결합이 없으므로 고리 모양 포화 탄화수소이다.
모범 답안 ⑴ (가) 사슬 모양, (나) 고리 모양, (다) 사슬 모양
⑵ (가)(cid:344)(다)의 구조식은 다음과 같다.
(가)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(나)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:36) (cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(다)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)(cid:41)
(cid:41)(cid:36)(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36) (cid:36)
(cid:41)(cid:36)
(가)에서는 탄소 원자에 (cid:21)개의 원자가 결합하고 있으므로 결합각
(∠(cid:36)(cid:36)(cid:36))은 약 (cid:18)(cid:17)(cid:26).(cid:22)(cid:11)이다. (나)에서는 탄소 원자가 삼각형 고리 구조
를 이루므로 결합각(∠(cid:36)(cid:36)(cid:36))은 (cid:23)(cid:17)(cid:11)이다. (다)에서는 탄소 원자가 같은
직선상에 있으므로 결합각(∠(cid:36)(cid:36)(cid:36))은 (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:11)이다.
따라서 결합각(∠(cid:36)(cid:36)(cid:36))은 (다)(cid:31)(가)(cid:31)(나)이다.
채점 기준
배점(%)
(가)(cid:344)(다)의 분자 모양을 사슬 모양과 고리 모양으로
모두 옳게 분류한 경우
(가)(cid:344)(다) 중 (cid:19)가지의 분자 모양을 사슬 모양과 고리
모양으로 옳게 분류한 경우
구조식을 모두 옳게 그리고, 결합각을 옳게 비교하여
구조식만 옳게 그리거나 결합각만 옳게 비교하여 서
⑴
⑵
서술한 경우
술한 경우
50
30
50
30
12
정답과 해설
2. 물질의 양과 화학 반응식
01 몰
집중 분석
유제 ⑤
1권 079쪽
유제 ㄱ. 같은 온도, 같은 압력에서 각 용기에 들어 있는 기체 분
자 수비는 부피비와 같으므로 (cid:59)(cid:57)2:(cid:57)2:(cid:58)2(cid:30)(cid:18):(cid:19):(cid:20)이
다. 이때 각 기체의 질량이 같으므로 분자 (cid:18)개의 질량비는
비와 같고, (cid:59)(cid:57)2:(cid:57)2:(cid:58)2(cid:30)(cid:18):(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734):(cid:1354)(cid:1408)(cid:5735)(cid:30)(cid:23):(cid:20):(cid:19)이
(cid:18)
부피
다. 따라서 분자량은 (cid:57)2가 (cid:58)2의 (cid:18).(cid:22)배이다.
ㄴ. 분자량비가 (cid:57)2:(cid:58)2(cid:30)(cid:20):(cid:19)이므로 원자량비는 (cid:57):(cid:58)
(cid:30)(cid:20):(cid:19)이다. 이때 (cid:58)의 원자량을 (cid:66)라고 하면 (cid:57)의 원자량은
(cid:18).(cid:22)(cid:66)이다. (cid:57)2의 분자량은 (cid:20)(cid:66)이고, (cid:59)(cid:57)2의 분자량은 (cid:57)2 분자
량의 (cid:19)배인 (cid:23)(cid:66)이므로 (cid:59)의 원자량을 (cid:67)라고 하면 (cid:67)(cid:12)(cid:20)(cid:66)(cid:30)(cid:23)(cid:66)
이다. 따라서 (cid:67)(cid:30)(cid:20)(cid:66)이므로 원자량은 (cid:59)((cid:20)(cid:66))가 (cid:57)((cid:18).(cid:22)(cid:66))의 (cid:19)
배이다.
ㄷ. 각 용기에 들어 있는 전체 원자 수는 분자 수에 분자
의 구성 원자 수를 곱한 값이므로 전체 원자 수비는 (가):
(나):(다)(cid:30)(cid:18)(cid:61)(cid:20):(cid:19)(cid:61)(cid:19):(cid:20)(cid:61)(cid:19)(cid:30)(cid:20):(cid:21):(cid:23)이다. 따라서 전
체 원자 수는 (다)가 (가)의 (cid:19)배이다.
개념 모아 정리하기
1권 081쪽
1 상대적
2 원자량
3 (cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23 4 (cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23
5 (cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23 6 (cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23 7 (cid:19)(cid:19).(cid:21)
8 (cid:19)(cid:19).(cid:21)
9 (cid:19)(cid:19).(cid:21)
10 (cid:19)(cid:19).(cid:21)
개념 기본 문제
1권 082~083쪽
01 ㄱ 02 ㄴ, ㄷ 03 (cid:25), (cid:19)(cid:19)(cid:1)(cid:1) 04 (나) (cid:14) (다) (cid:14) (라) (cid:14) (가)
05 (cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23 06 ㄱ, ㄴ 07 (가) (cid:21)(cid:47)A (나) (cid:47)A (다) (cid:20)(cid:47)A
08 ⑴ (cid:17).(cid:22)몰 ⑵ (cid:18)(cid:18).(cid:19) (cid:45) ⑶ (cid:23) (cid:72) ⑷ (cid:18).(cid:19)(cid:17)(cid:21)(cid:61)(cid:18)(cid:17)24개
09 ㄱ, ㄴ
10 ⑴ (cid:17).(cid:22)몰 ⑵ (cid:26).(cid:17)(cid:20)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개 ⑶ (cid:24) (cid:72) 11 (가)(cid:30)(나)(cid:31)(다)
12 (가) 물의 분자량(또는 물의 (cid:18)몰 질량) (나) 아보가드로수 13
㉠ 분자량(또는 몰 질량), ㉡ 아보가드로수((cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23), ㉢ (cid:19)(cid:19).(cid:21)((cid:45)/
(cid:78)(cid:80)(cid:77)) 14 (가) (cid:21)(cid:21) (나) (cid:18)(cid:21) 15 ㉠ (cid:18)(cid:24), ㉡ (cid:19)(cid:19), ㉢ (cid:22).(cid:23)
01 ㄱ. 원자량은 원자들의 상대적 질량인데, 현재 사용하는 원
자량의 기준은 질량수가 (cid:18)(cid:19)인 탄소( 12(cid:36)) 원자이다.
바로 알기 ㄴ, ㄷ. 원자량은 어떤 기준 원자의 질량에 대한
원자들의 상대적 질량이므로 단위가 없다.
02 ㄴ. 분자량은 분자들의 상대적 질량으로, 분자를 구성하는
원자들의 원자량의 합이다.
ㄷ. 이온은 원자가 전자를 얻거나 잃어서 형성되는데, 원자의
질량에 비해 전자의 질량은 무시할 수 있을 정도로 작으므로
이온식량은 이온식을 이루는 원자의 원자량과 같다.
바로 알기 ㄱ. 원자의 질량수는 원자핵을 구성하는 양성자
수와 중성자수의 합이다. 질량수가 크면 원자량은 증가하지
만 핵을 구성하는 입자들이 결합할 때 에너지 방출에 따른 질
량 결손이 생기므로 질량수가 원자량과 같지는 않다.
03 원자량의 기준이 되는 12(cid:36)의 원자량이 (cid:18)(cid:19)일 때 (cid:48)의 원자량
이 (cid:18)(cid:23)이므로, 기준 값을 절반인 (cid:23)으로 정하였다면 (cid:48)의 원자
량은 (cid:25)이 된다. 또, 분자량은 분자를 구성하는 원자들의 원
자량의 합이므로 (cid:36)(cid:48)2의 분자량은 (cid:23)(cid:12)(cid:19)(cid:61)(cid:25)(cid:30)(cid:19)(cid:19)가 된다.
04 각 물질의 화학식량은 다음과 같다.
(가) (cid:36)2(cid:41)6: (cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:19)(cid:12)(cid:23)(cid:61)(cid:18)(cid:30)(cid:20)(cid:17)
(나) (cid:36)(cid:48)2: (cid:18)(cid:19)(cid:12)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:23)(cid:30)(cid:21)(cid:21)
(다) (cid:41)2(cid:48)2: (cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:12)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:23)(cid:30)(cid:20)(cid:21)
(라) (cid:36)(cid:41)3(cid:48)(cid:41): (cid:18)(cid:19)(cid:12)(cid:21)(cid:61)(cid:18)(cid:12)(cid:18)(cid:23)(cid:30)(cid:20)(cid:19)
위 물질들을 화학식량이 큰 순서대로 나열하면 (나)(cid:14)(다)(cid:14)
(라)(cid:14)(가)이다.
05 (cid:18)몰은 (cid:36) 원자 (cid:18)(cid:19) (cid:72)에 들어 있는 원자 수로, 그 수는
(cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개이다. 즉, (cid:36) 원자 (cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개의 질량이 (cid:18)(cid:19)
(cid:72)이므로 (cid:36) 원자 (cid:18)개의 질량은 (cid:18)(cid:19) (cid:72)을 (cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23으로 나누
어서 구한다.
06 ㄱ. 물질 (cid:18)몰에는 그 물질을 구성하는 입자가 (cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개,
즉 아보가드로수만큼 들어 있다.
ㄴ. 물질 (cid:18)몰의 질량은 그 물질의 화학식량에 (cid:72)을 붙인 값
이다.
바로 알기 ㄷ. (cid:17) (cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 모든 기체 (cid:18)몰의 부피는
(cid:19)(cid:19).(cid:21) (cid:45)로 같다.
07 (가) 산소 분자((cid:48)2) (cid:19)몰에 들어 있는 산소 분자 수는 (cid:19)(cid:47)A개
이다. 산소 분자 (cid:18)개에는 산소 원자((cid:48))가 (cid:19)개 있으므로 산소
원자 수는 (cid:21)(cid:47)A이다.
(나) 물 분자((cid:41)2(cid:48)) (cid:18)개에 들어 있는 수소 원자((cid:41))는 (cid:19)개이
다. (cid:41)2(cid:48) (cid:17).(cid:22)몰에 들어 있는 수소 원자의 양은 (cid:18)몰이므로 수
소 원자 수는 (cid:47)A이다.
(다) 염화 나트륨((cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)) (cid:18)몰에는 나트륨 이온((cid:47)(cid:66)+)과 염화
이온((cid:36)(cid:77)-)이 각각 (cid:18)몰씩 들어 있다. 즉, (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77) (cid:18).(cid:22)몰에 들어
있는 전체 이온의 양은 (cid:20)몰이므로 전체 이온 수는 (cid:20)(cid:47)A이다.
08 ⑴ (cid:36)(cid:41)4의 분자량이 (cid:18)(cid:23)이므로 (cid:36)(cid:41)4 (cid:18)몰의 질량은 (cid:18)(cid:23) (cid:72)이다.
따라서 (cid:36)(cid:41)4 (cid:25) (cid:72)에 들어 있는 (cid:36)(cid:41)4의 양은 (cid:17).(cid:22)몰이다.
⑵ (cid:17) (cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 기체 (cid:18)몰의 부피는 기체의 종류에 관계
없이 (cid:19)(cid:19).(cid:21) (cid:45)이므로 (cid:36)(cid:41)4 (cid:17).(cid:22)몰의 부피는 (cid:18)(cid:18).(cid:19) (cid:45)이다.
⑶ (cid:36)(cid:41)4 (cid:17).(cid:22)몰에 들어 있는 (cid:36) 원자의 양은 (cid:17).(cid:22)몰이므로 (cid:36)의
질량은 (cid:23) (cid:72)이다.
⑷ (cid:36)(cid:41)4 (cid:18)개에 들어 있는 (cid:41) 원자는 (cid:21)개이다. 따라서 (cid:36)(cid:41)4
(cid:17).(cid:22)몰에 들어 있는 (cid:41) 원자의 양은 (cid:19)몰이므로 (cid:19)(cid:61)(cid:23).(cid:17)(cid:19)
(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개이다.
09 ㄱ. (cid:36)(cid:48)2의 분자량이 (cid:21)(cid:21)이므로 (cid:25)(cid:25)(cid:1)(cid:72)에 들어 있는 (cid:36)(cid:48)2의 양
은 (cid:19)몰이다.
ㄴ. 기체 (cid:18)몰의 부피가 (cid:17) (cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 (cid:19)(cid:19).(cid:21) (cid:45)이므로 (cid:36)(cid:48)2
(cid:19)몰의 부피는 (cid:21)(cid:21).(cid:25) (cid:45)이다.
바로 알기 ㄷ. (cid:36)(cid:48)2 (cid:18)몰에 들어 있는 탄소((cid:36))의 질량이 (cid:18)(cid:19) (cid:72)
이므로 (cid:36)(cid:48)2 (cid:19)몰에 들어 있는 탄소의 질량은 (cid:19)(cid:21) (cid:72)이다.
ㄹ. (cid:36)(cid:48)2 (cid:18)몰에 들어 있는 산소((cid:48))의 양이 (cid:19)몰이므로 (cid:36)(cid:48)2
(cid:19)몰에 들어 있는 산소의 양은 (cid:21)몰이다.
10 ⑴ (cid:47)(cid:41)3 분자 (cid:20).(cid:17)(cid:18)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개는 (cid:17).(cid:22)몰이다.
⑵ (cid:47)(cid:41)3 분자 (cid:18)개에 들어 있는 수소((cid:41)) 원자는 (cid:20)개이다. 따
라서 (cid:17).(cid:22)몰의 (cid:47)(cid:41)3에 들어 있는 수소 원자의 양은 (cid:18).(cid:22)몰이
므로 (cid:18).(cid:22)(cid:61)(cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개이다.
⑶ (cid:47)(cid:41)3 (cid:18)몰에 들어 있는 질소 원자의 질량이 (cid:18)(cid:21)(cid:1)(cid:72)이므로
(cid:47)(cid:41)3 (cid:17).(cid:22)몰에 들어 있는 질소 원자의 질량은 (cid:24)(cid:1)(cid:72)이다.
11 (cid:17) (cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 기체 (cid:18)몰의 부피는 (cid:19)(cid:19).(cid:21) (cid:45)이므로 (가),
(나)(cid:13)(cid:1)(다)에서 기체 분자의 양은 각각 (cid:17).(cid:22)몰, (cid:18)몰, (cid:17).(cid:19)(cid:22)몰이
다. 각 분자 (cid:18)몰에 들어 있는 원자 수는 각각 (가)에서 (cid:21)몰,
(나)에서 (cid:19)몰, (다)에서 (cid:22)몰이므로 원자 수비는 (가):(나):
(다)(cid:30)(cid:17).(cid:22)(cid:61)(cid:21):(cid:18)(cid:61)(cid:19):(cid:17).(cid:19)(cid:22)(cid:61)(cid:22)(cid:30)(cid:19):(cid:19):(cid:18).(cid:19)(cid:22)이다. 따라서
원자 수는 (가)(cid:30)(나)(cid:31)(다)이다.
정답과 해설
13
12 일정 질량의 물속에 들어 있는 물의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))을 구하려면 물
(cid:18)몰의 질량을 알아야 한다. 따라서 (가)에서 필요한 자료는
물의 분자량(또는 (cid:18)몰의 질량)이다. 또, 물 분자 수(개수)를
구하려면 (cid:18)몰에 들어 있는 입자 수, 즉 아보가드로수를 알아
야 한다.
13 ㉠ 일정 질량에 들어 있는 기체의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))을 구하려면 기체
분자 (cid:18)몰의 질량, 즉 분자량을 알아야 한다.
㉡ 전체 기체 분자 수로부터 기체의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))을 구하려면 분
자 (cid:18)몰에 들어 있는 분자 수, 즉 아보가드로수를 알아야 한
다.
㉢ 기체의 부피로부터 기체의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))을 구하려면 주어진 조
건에서 기체 (cid:18)몰의 부피를 알아야 한다.
14 (cid:17) (cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 기체 (cid:18)몰의 부피가 (cid:19)(cid:19).(cid:21) (cid:45)이므로 (cid:18)(cid:18).(cid:19) (cid:45)
에는 (cid:57)2(cid:48) 기체가 (cid:17).(cid:22)몰 있다. 이때의 질량이 (cid:19)(cid:19) (cid:72)이므로
(cid:18)몰의 질량은 (cid:21)(cid:21) (cid:72)이고 (cid:57)2(cid:48)의 분자량은 (cid:21)(cid:21)이다. 분자량은
원자량의 합이므로 (cid:57)의 원자량을 (cid:89)라고 하면 다음과 같이
구할 수 있다.
(cid:19)(cid:89)(cid:12)(cid:18)(cid:23)(cid:30)(cid:21)(cid:21), (cid:89)(cid:30)(cid:18)(cid:21)
15 (cid:17) (cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 기체 (cid:18)몰의 부피가 (cid:19)(cid:19).(cid:21) (cid:45)이므로 (cid:34) (cid:18)몰의
질량은 (cid:18)(cid:24) (cid:72)이다. 따라서 (cid:34)의 분자량(㉠)은 (cid:18)(cid:24)이다.
(cid:35)의 양은 (cid:17).(cid:22)몰이고, (cid:35) (cid:18)몰의 질량이 (cid:21)(cid:21) (cid:72)이므로 (cid:35) (cid:17).(cid:22)몰
의 질량(㉡)은 (cid:19)(cid:19) (cid:72)이다.
(cid:36) (cid:18)몰의 질량이 (cid:20)(cid:19) (cid:72)이므로 (cid:25) (cid:72)은 (cid:36) (cid:17).(cid:19)(cid:22)몰이다. 따라서 (cid:36)
(cid:17).(cid:19)(cid:22)몰의 부피(㉢)는 (cid:22).(cid:23) (cid:45)이다.
개념 적용 문제
1권 084~087쪽
01 ⑤
05 ③
02 ②
06 ⑤
03 ③
07 ①
04 ②
08 ①
01 ㄱ. 분자 (cid:18)개의 질량에 아보가드로수((cid:23).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23)를 곱하면
분자 (cid:18)몰의 질량을 구할 수 있다. 이로부터 각 분자의 분자
량은 (cid:57)가 (cid:19), (cid:58)가 (cid:18)(cid:25), (cid:59)가 (cid:21)(cid:21)이다.
분자량은 분자를 이루는 원자들의 원자량의 합이므로 (cid:34)의
원자량은 (cid:18), (cid:35)의 원자량은 (cid:18)(cid:23), (cid:36)의 원자량은 (cid:18)(cid:19)이다. 따라
서 원자량은 (cid:36)가 (cid:34)의 (cid:18)(cid:19)배이다.
14
정답과 해설
ㄴ. 각 분자 (cid:18) (cid:72)에 들어 있는 분자 수비는
비와 같으므
(cid:18)
분자량
로 (cid:58)와 (cid:59) (cid:18) (cid:72)에 들어 있는 분자 수비는 (cid:58):(cid:59)(cid:30)(cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5740):(cid:1365)(cid:1410)(cid:5736)(cid:5736)
이다. 또, 분자 (cid:18)개당 (cid:35) 원자 수는 (cid:58)가 (cid:18), (cid:59)가 (cid:19)이므로 (cid:18) (cid:72)
에 들어 있는 (cid:35) 원자의 개수비는 (cid:58):(cid:59)(cid:30)(cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5740):(cid:1365)(cid:1410)(cid:5736)(cid:5736)(cid:61)(cid:19)로
(cid:58)가 (cid:59)보다 크다.
ㄷ. 기체 (cid:18) (cid:72)의 분자 수비는 (cid:57):(cid:58)(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734):(cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5740)이고, 같은 온
도와 같은 압력에서 같은 수의 기체 분자의 부피는 같으므로
분자 수가 많은 (cid:57)가 (cid:58)보다 부피가 크다.
02 (가)의 구성 원자 수는 (cid:19)이므로 분자식은 (cid:34)(cid:35)이다. 구성 원
자 수가 (cid:21)인 (나)의 분자식이 (cid:34)2(cid:35)2라면 분자량은 (가)의 (cid:19)배
가 되어야 하는데 (cid:19)배보다 작으므로 분자식은 (cid:34)3(cid:35)이거나
(cid:34)(cid:35)3이다. (cid:34)와 (cid:35)의 원자량을 각각 (cid:66), (cid:67)라고 할 때 가능한
분자량의 조합은 다음과 같다.
분자
분자식
분자량
(가)
(cid:34)(cid:35)
(cid:66)(cid:12)(cid:67)
(cid:18)(cid:17)
(cid:34)3(cid:35)
(cid:20)(cid:66)(cid:12)(cid:67)
(cid:34)(cid:35)3
(cid:66)(cid:12)(cid:20)(cid:67)
(나)
(cid:18)(cid:24)
만약 (나)의 분자식이 (cid:34)3(cid:35)라고 하면 (cid:66)(cid:12)(cid:67)(cid:30)(cid:18)(cid:17), (cid:20)(cid:66)(cid:12)(cid:67)(cid:1)
(cid:30)(cid:18)(cid:24)의 두 식을 만족하는 값은 (cid:66)(cid:30)(cid:20).(cid:22), (cid:67)(cid:30)(cid:23).(cid:22)가 되어
(cid:66)(cid:31)(cid:67)인 조건에 위배된다. 따라서 (나)의 분자식은 (cid:34)(cid:35)3이고,
(cid:66)(cid:30)(cid:23).(cid:22), (cid:67)(cid:30)(cid:20).(cid:22)이다.
ㄷ. (cid:34)와 (cid:35)의 원자량(상댓값)이 각각 (cid:23).(cid:22), (cid:20).(cid:22)이므로 (cid:34)(cid:35)5의
분자량(상댓값)은 (cid:23).(cid:22)(cid:12)(cid:22)(cid:61)(cid:20).(cid:22)(cid:30)(cid:19)(cid:21)이다. 따라서 분자량은
(cid:34)(cid:35)5가 (가)의 (cid:19).(cid:21)배이다.
바로 알기 ㄱ. (나)의 분자식은 (cid:34)(cid:35)3이므로 (나)를 구성하는
원자 수는 (cid:35)가 (cid:34)보다 크다.
ㄴ. (cid:18) (cid:72)에 들어 있는 분자 수비는
비와 같으므로 (가):
(cid:18)
분자량
(나)(cid:30)(cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5732):(cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5739)이다.
분자 당 (cid:35) 원자 수는 (가)와 (나)에서 각각 (cid:18), (cid:20)이므로 (cid:18) (cid:72)에
들어 있는 (cid:35) 원자 수비는 (가):(나)(cid:30)(cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5732):(cid:1367)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5739)(cid:30)(cid:18)(cid:24):(cid:20)(cid:17)
이므로 (나)가 (가)의 (cid:19)배보다 작다.
03 ㄱ. 1(cid:41)의 원자량이 기준 Ⅰ에서보다 기준 Ⅱ에서 작으므로
(cid:41)2의 분자량은 기준 Ⅰ보다 기준 Ⅱ에서 작다.
ㄴ. 기준 Ⅰ에서 아보가드로수는 12(cid:36) (cid:18)(cid:19) (cid:72)에 들어 있는 12(cid:36)
원자 수이다. 이 값은 1(cid:41) (cid:18).(cid:17)(cid:17)(cid:24) (cid:72)에 들어 있는 1(cid:41) 원자 수와
같다. 그런데 기준 Ⅱ에서는 1(cid:41) (cid:18).(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 들어 있는 1(cid:41) 원
자 수가 아보가드로수가 되므로 기준 Ⅰ에서보다 작다. 따라
서 (cid:17)(cid:1)(cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 기체 (cid:18)몰에 들어 있는 기체 분자 수가 작
아지므로 기체 (cid:18)몰의 부피는 기준 Ⅱ에서가 기준 Ⅰ에서보다
작다.
바로 알기 ㄷ. 밀도는 단위 부피당 질량이다. (cid:18)몰의 부피가
(cid:18).(cid:17)(cid:17)(cid:17)
(cid:18).(cid:17)(cid:17)(cid:24)
만큼 감소하고, (cid:18)몰의 질량 또한
(cid:18).(cid:17)(cid:17)(cid:17)
(cid:18).(cid:17)(cid:17)(cid:24)
만큼 감소
하므로 기체의 밀도는 기준 Ⅰ과 기준 Ⅱ에서 같다.
04 ㄴ. 원자량은 (cid:34)가 (cid:35)보다 작으므로 분자량은 (cid:34)(cid:35)2가 (cid:34)2(cid:35)
보다 크다. 따라서 같은 질량에 들어 있는 분자 수는 (cid:34)(cid:35)2가
(cid:34)2(cid:35)보다 작다. 이로부터 (다)에서 부피 (cid:55)(cid:31)(cid:19)이다.
바로 알기 ㄱ. 기체의 부피는 (가)가 (나)의 (cid:19)배이므로 분자
수도 (가)가 (나)의 (cid:19)배이다. 이때 (cid:34)2(cid:35)4 분자량은 (cid:34)(cid:35)2 분자
량의 (cid:19)배이므로 (나)에서 기체의 질량 (cid:90)는 (가)에서 기체
의 질량 (cid:89)와 같다. 따라서
(cid:30)(cid:18)이다.
(cid:89)
(cid:90)
ㄷ. 기체 분자 수는 (가):(나)(cid:30)(cid:19):(cid:18)이고, 분자의 구성 원자
수는 (cid:34)2(cid:35)4가 (cid:34)(cid:35)2의 (cid:19)배이므로 실린더 속 전체 원자 수는
(가)와 (나)에서 같다.
05 ㄱ. (cid:66) (cid:72)에는 (cid:34) 원자 (cid:18)몰이 들어 있고, (cid:67) (cid:72)에는 (cid:35) 원자 (cid:18)몰이
들어 있으므로 (가)의 분자식은 (cid:34)2(cid:35)이고, (나)의 분자식은
(cid:34)(cid:35)2이다. 이때 (cid:66)(cid:29)(cid:67)이므로 분자량은 (cid:34)2(cid:35)(cid:29)(cid:34)(cid:35)2이다. 따
라서 (cid:18) (cid:72)에 들어 있는 분자 수는 (가)(cid:31)(나)이다.
ㄷ. (cid:18) (cid:72)에 들어 있는 분자 수는 (가)(cid:31)(나)이고, (가) 분자 (cid:18)
개에 들어 있는 (cid:34) 원자 수와 (나) 분자 (cid:18)개에 들어 있는 (cid:35)
원자 수가 같으므로 (가) (cid:18)(cid:1)(cid:72)에 들어 있는 (cid:34) 원자 수는 (나)
(cid:18)(cid:1)(cid:72)에 들어 있는 (cid:35) 원자 수보다 크다.
바로 알기 ㄴ. (다)의 분자식은 (cid:34)2(cid:35)4이므로 (다)의 분자량은
분자식이 (cid:34)(cid:35)2인 (나)의 분자량의 (cid:19)배이다. 이때 분자당 원
자 수는 (다)가 (나)의 (cid:19)배이므로 (cid:18) (cid:72)에 들어 있는 원자 수는
(나)와 (다)에서 같다.
06 ㄱ. (나)의 실험식이 (cid:57)(cid:58)2(cid:59)이므로 분자식은 (cid:57)(cid:58)2(cid:59)의 정수배
이다. 이때 (다)의 분자식이 (cid:58)2(cid:59)이므로 실험식 또한 (cid:58)2(cid:59)이
고, 실험식량은 (cid:20)이 된다. 만약 (나)의 분자식이 (cid:57)(cid:58)2(cid:59)에 (cid:19)
이상의 정수배를 한 것이라면 분자량은 (cid:23) 이상이 되므로 조
건에 부합되지 않는다. 따라서 (나)의 분자식은 (cid:57)(cid:58)2(cid:59)이다.
ㄴ. (나)의 분자식은 (cid:57)(cid:58)2(cid:59)이고 분자량이 (cid:22)이며, (다)
의 분자량이 (cid:20)이므로 (cid:57)의 원자량은 (cid:19)가 된다. (나)는 실
험식 (cid:57)(cid:58)2(cid:59)와 분자식이 같으므로 (나)의 실험식량은 (cid:22)이
다. 이때 (가)의 실험식이 (cid:57)(cid:58)3이고 분자식도 (cid:57)(cid:58)3라고 가
정하면 분자량이 (cid:22)가 되어 (cid:58)와 (cid:59)의 원자량이 같아지므
로 타당하지 않다. 이로부터 (가)의 분자식은 (cid:57)(cid:58)3의 정
수배이고, (cid:57)의 원자량이 (cid:19)이므로 분자당 구성 원자 수
는 (cid:20) 이상이 될 수 없다. 따라서 (가)의 분자식은 (cid:57)2(cid:58)6이
고 분자량은 ((cid:19)(cid:61)(cid:19))(cid:12)((cid:23)(cid:61)(cid:58)의 원자량)(cid:30)(cid:22)이므로 (cid:58)의 원
자량은 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5738)이다.
또, (다)에서 (cid:58)2(cid:59)의 분자량이 (cid:20)이므로 (cid:59)의 원자량은 (cid:1361)(cid:1408)(cid:5735)이
다. 즉, 원자량은 (cid:59)가 (cid:57)보다 크다.
ㄷ. (나)와 (다)의 분자식은 각각 (cid:57)(cid:58)2(cid:59), (cid:58)2(cid:59)로 분자 (cid:18)개에
들어 있는 (cid:58) 원자 수가 같다. 따라서 (cid:18) (cid:72)에 들어 있는 분자
수는 (다)(cid:31)(나)이므로 (cid:18) (cid:72)에 들어 있는 (cid:58) 원자 수는 (다)(cid:31)(cid:1)
(나)이다.
07 ㄱ. 주어진 온도와 압력에서 (cid:57)2 (cid:55) (cid:45)에 들어 있는 질량이
(cid:19).(cid:25)(cid:1)(cid:72)이고, (cid:58)2 (cid:17).(cid:22)(cid:55) (cid:45)에 들어 있는 질량이 (cid:18).(cid:26) (cid:72)((cid:30)(cid:21).(cid:24)
(cid:72)(cid:14)(cid:19).(cid:25) (cid:72))이다. 따라서 같은 부피에 들어 있는 질량비
는 (cid:57)2:(cid:58)2(cid:30)(cid:19)(cid:25):(cid:20)(cid:25)(cid:30)(cid:18)(cid:21):(cid:18)(cid:26)이다. 즉, 원자량비도 (cid:57):
(cid:58)(cid:30)(cid:18)(cid:21):(cid:18)(cid:26)이므로 원자량은 (cid:58)가 (cid:57)보다 크다.
바로 알기 ㄴ. (cid:57)의 원자량을 (cid:18)(cid:21)라고 하면 (cid:58)의 원자량은 (cid:18)(cid:26)
이므로 (cid:57)(cid:58)3의 분자량은 (cid:24)(cid:18)이다. 분자량이 (cid:19)(cid:25)인 (cid:57)2 (cid:55)(cid:1)(cid:45)에
들어 있는 질량이 (cid:19).(cid:25) (cid:72)이므로 분자량이 (cid:24)(cid:18)인 (cid:57)(cid:58)3 (cid:55)(cid:1)(cid:45)에
들어 있는 질량은 (cid:24).(cid:18) (cid:72)이다. 이때 (다)의 부피가 (cid:19)(cid:55) (cid:45)로 넣
어 준 (cid:57)(cid:58)3의 양은 (cid:17).(cid:22) (cid:55)(cid:1)(cid:45)에 해당하므로 (cid:57)(cid:58)3의 질량은
(cid:20).(cid:22)(cid:22) (cid:72)이다. 따라서 (다)에서 질량((cid:88))은 (cid:21).(cid:24) (cid:72)(cid:12)(cid:20).(cid:22)(cid:22) (cid:72)(cid:30)
(cid:25).(cid:19)(cid:22) (cid:72)이다.
ㄷ. (다)에 들어 있는 각 기체의 몰비는 (cid:57)2:(cid:58)2:(cid:57)(cid:58)3(cid:30)
(cid:19):(cid:18):(cid:18)이다. (cid:57) 원자 총 수가 (cid:22)일 때 (cid:58) 원자 총 수도 (cid:22)로
같다.
08 ㄱ. 원자량은 (cid:34)(cid:29)(cid:36)이므로 (cid:34)(cid:36)에서 질량 비율은 (cid:34)(cid:29)(cid:36)이
다. 마찬가지로 원자량은 (cid:35)(cid:29)(cid:36)이므로 (cid:35)(cid:36)에서 질량 비율
은 (cid:35)(cid:29)(cid:36)이다. (가)와 (나)는 각각 (cid:34)(cid:36)와 (cid:34)(cid:36)2 중 하나이고,
(cid:34)(cid:36)2에서는 (cid:34)(cid:36)에서보다 (cid:36)의 질량 비율이 크다. 따라서 (가)
는 (cid:34)(cid:36)2이고, (나)는 (cid:34)(cid:36)이다. 마찬가지로 판단하면 (다)는
(cid:35)(cid:36)이고, (라)는 (cid:35)(cid:36)2이다.
정답과 해설
15
바로 알기 ㄴ. (나)와 (다)의 분자식이 각각 (cid:34)(cid:36), (cid:35)(cid:36)이고, (cid:36)
원자 (cid:18)개의 질량에 대한 (cid:34)와 (cid:35)의 질량 비율을 비교하면 (다)
에서가 더 크므로 원자량은 (cid:35)(cid:31)(cid:34)이다.
ㄷ. (나)의 분자식은 (cid:34)(cid:36)이고, (라)의 분자식은 (cid:35)(cid:36)2이므로 (cid:36)
원자 (cid:18)개당 결합한 (cid:34)와 (cid:35)의 개수비는 (cid:19):(cid:18)이다.
응한 (cid:46)(cid:72) (cid:19).(cid:21) (cid:72)은 (cid:17).(cid:18)몰임을 알 수 있다. 즉, (cid:46)(cid:72)의 (cid:18)몰 질
량인 원자량은 (cid:19)(cid:21)이다.
바로 알기 ㄷ. 마그네슘과 묽은 염산의 반응 몰비는 계수비
와 같으므로 (cid:18) : (cid:19)이다.
02 화학 반응식
탐구 확인 문제
01 ⑤
02 ㄱ, ㄷ
03 ③
집중 분석
유제 ⑤
1권 098쪽
1권 096쪽
유제 ㄱ. (cid:36)(cid:48)의 연소 반응식은 다음과 같다.
01
① 반응 전후 질량 차로 생성된 이산화 탄소의 질량을 구할
수 있는 것은 생성된 이산화 탄소가 물에 녹지 않고 공기 중
으로 빠져나가기 때문이다.
② 탄산 칼슘 (cid:18).(cid:17) (cid:72)을 넣을 때보다 (cid:19).(cid:17) (cid:72)을 넣을 때 생성된
이산화 탄소의 양이 (cid:19)배가 되므로 사용한 묽은 염산은 탄산
칼슘이 모두 반응하기에 충분하다.
③ 생성물 중에 기체는 이산화 탄소 뿐이므로 반응 전후 질
량 차는 발생한 이산화 탄소의 질량과 같다.
④ 탄산 칼슘은 산과 반응하여 이산화 탄소 기체를 발생하므
로 묽은 염산 대신 아세트산 수용액을 사용해도 반응의 양적
관계를 확인할 수 있다.
바로 알기 ⑤ 묽은 염산 (cid:22)(cid:17) (cid:78)(cid:45)는 탄산 칼슘이 모두 반응하
기에 충분하므로 (cid:24)(cid:17) (cid:78)(cid:45)로 실험해도 생성된 이산화 탄소의
질량은 같다.
02
ㄱ, ㄷ. 주어진 화학 반응식에서 반응물인 탄산 칼슘과 생성
물인 이산화 탄소의 계수비가 (cid:18):(cid:18)임을 확인하려면 실험에
서 측정한 탄산 칼슘의 질량과 생성된 이산화 탄소의 질량을
각 물질의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))으로 환산해야 한다. 따라서 탄산 칼슘의
화학식량과 이산화 탄소의 분자량을 알아야 한다.
바로 알기 ㄴ. 묽은 염산의 양은 충분하므로 주어진 실험에
서 반응의 양적 관계를 알아볼 때 묽은 염산의 밀도는 필요
하지 않다.
03
ㄱ, ㄴ. 마그네슘과 묽은 염산이 반응하는 화학 반응식은
(cid:46)(cid:72)((cid:84)) (cid:12) (cid:19)(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:46)(cid:72)(cid:36)(cid:77)2((cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:41)2( (cid:72))이다.
마그네슘과 묽은 염산이 반응하면 수소 기체가 발생하는데,
이때 발생한 수소 기체의 부피가 (cid:19).(cid:19)(cid:21) (cid:45)이므로 (cid:17).(cid:18)몰에 해
당한다. 화학 반응식의 계수비가 (cid:46)(cid:72):(cid:41)2(cid:30)(cid:18):(cid:18)이므로 반
16
정답과 해설
(cid:19)(cid:36)(cid:48)( (cid:72)) (cid:12) (cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:36)(cid:48)2( (cid:72))
연소 전 실린더 속 전체 기체의 부피가 (cid:19)(cid:21) (cid:45)이므로 기체의
양은 (cid:18)몰이다. 이때 (cid:36)(cid:48)의 분자량이 (cid:19)(cid:25)이므로 (cid:36)(cid:48) (cid:22).(cid:23) (cid:72)은
(cid:17).(cid:19)몰이고, (cid:48)2의 양은 (cid:18)몰(cid:14)(cid:17).(cid:19)몰(cid:30)(cid:17).(cid:25)몰이다. 반응한 (cid:36)(cid:48)
와 생성되는 (cid:36)(cid:48)2의 몰비가 (cid:18)(cid:276)(cid:18)이므로 생성되는 (cid:36)(cid:48)2의 양
은 (cid:17).(cid:19)몰이다. 즉, (cid:89)(cid:30)(cid:17).(cid:19)이다.
ㄴ. (cid:36)(cid:48) (cid:17).(cid:19)몰과 반응하는 (cid:48)2의 양은 (cid:17).(cid:18)몰이므로 연소 후
에는 생성된 (cid:36)(cid:48)2 (cid:17).(cid:19)몰과 반응하지 않은 (cid:48)2 (cid:17).(cid:24)몰((cid:30)(cid:17).(cid:25)
몰(cid:14)(cid:17).(cid:18)몰)이 남아 있다. 즉, 전체 기체의 양이 (cid:17).(cid:26)몰이므로
전체 기체의 부피는 (cid:19)(cid:18).(cid:23) (cid:45)이다. 따라서 (cid:55)(cid:30)(cid:19)(cid:18).(cid:23)이다.
ㄷ. 연소 후 반응하지 않고 남은 (cid:48)2의 양이 (cid:17).(cid:24)몰이고 (cid:48)2의
분자량은 (cid:20)(cid:19)이므로 (cid:48)2의 질량은 (cid:17).(cid:24)(cid:61)(cid:20)(cid:19)(cid:30)(cid:19)(cid:19).(cid:21)((cid:72))이다.
개념 모아 정리하기
1권 099쪽
1 화학식
2 화학식
3 왼쪽
4 오른쪽
5 계수
6 계수
7 부피비
개념 기본 문제
1권 100~101쪽
01 ㄱ, ㄴ 02 ⑴ (cid:19), (cid:18), (cid:19) ⑵ (cid:36)(cid:48)2 ⑶ (cid:48)2 03 (cid:26).(cid:17)(cid:20)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개
04 (cid:19)(cid:34)2 (cid:12) (cid:35)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:34)2(cid:35) 05 (cid:66): (cid:19), (cid:67): (cid:20), (cid:68): (cid:21), (cid:69): (cid:19) 06
⑴ (cid:66): (cid:19), (cid:67): (cid:18) ⑵ ㉠ (cid:45)(cid:74)(cid:48)(cid:41)의 화학식량((cid:18)몰의 질량), ㉡
, ㉢ (cid:36)(cid:48)2의
분자량((cid:18)몰의 질량) 07 ㄱ, ㄷ 08 ⑴ (cid:19)(cid:19) (cid:72) ⑵ (cid:18)(cid:15)(cid:19)(cid:17)(cid:21)(cid:61)(cid:18)(cid:17)24
개 ⑶ (cid:25) (cid:72) 09 ⑴ (cid:36)2(cid:41)5(cid:48)(cid:41) (cid:12) (cid:20)(cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:36)(cid:48)2 (cid:12) (cid:20)(cid:41)2(cid:48) ⑵
(cid:19)(cid:24) (cid:72) ⑶ (cid:17).(cid:22)몰 ⑷ (cid:23)(cid:24).(cid:19) (cid:45) 10 ⑴ (cid:19) ⑵ (cid:17).(cid:19)(cid:22)몰 ⑶ (cid:17).(cid:19)(cid:22)몰 ⑷ (cid:19)(cid:21)
(cid:18)
(cid:19)
01 ㄱ. 반응물은 화살표의 왼쪽에 있는 (cid:47)2와 (cid:41)2이다.
ㄴ. 화학 반응식에서 각 물질의 계수비가 반응 몰비와 같으
07 ㄱ. 주어진 화학 반응식을 완성하면 다음과 같다.
므로 (cid:47)2와 (cid:41)2는 (cid:18):(cid:20)의 몰비로 반응한다.
바로 알기 ㄷ. (cid:47)2와 (cid:47)(cid:41)3의 계수비는 반응 몰비이며 질량비
가 아니다. 즉, (cid:47)2와 (cid:47)(cid:41)3의 반응 몰비가 (cid:18):(cid:19)이므로 반응
질량비를 알려면 각 물질의 분자량을 알아야 한다. 분자량은
각각 (cid:19)(cid:25), (cid:18)(cid:24)이므로 (cid:47)2와 (cid:47)(cid:41)3의 반응 질량비는 (cid:19)(cid:25):
(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:24)(cid:30)(cid:18)(cid:21):(cid:18)(cid:24)이다.
02 각 반응에서 반응 전후 원자의 종류와 수가 같도록 계수를
맞추거나 적절한 물질의 화학식을 쓰면 다음과 같다.
⑴ (cid:19)(cid:36)(cid:48) (cid:12) (cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:36)(cid:48)2
⑵ (cid:39)(cid:70)2(cid:48)3 (cid:12) (cid:20)(cid:36)(cid:48)(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:39)(cid:70) (cid:12) (cid:20)(cid:36)(cid:48)2
⑶ (cid:19)(cid:41)2(cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:41)2(cid:48) (cid:12) (cid:48)2
03 주어진 반응에서 (cid:48)2와 (cid:41)2(cid:48)의 계수비가 (cid:18):(cid:19)이므로 (cid:20)몰의
(cid:41)2(cid:48)을 생성하기 위해 필요한 (cid:48)2의 최소한의 양은 (cid:18).(cid:22)몰이
고, (cid:18)몰에 들어 있는 분자 수는 (cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개이므로 필요한
(cid:48)2 분자 수는 (cid:18).(cid:22)(cid:61)(cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개이다.
04 반응물은 (cid:34)2와 (cid:35)2이고, 생성물은 (cid:34)2(cid:35)이다. 반응 전후 원자
의 종류와 수가 같도록 각 물질의 계수를 맞추면 다음과 같다.
(cid:19)(cid:34)2 (cid:12) (cid:35)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:34)2(cid:35)
05 반응물과 생성물에서 원자의 종류와 수가 같아야 하므로 각
원자의 반응 전후 개수는 다음과 같다.
원자의 종류
(cid:36)
(cid:41)
(cid:48)
방정식
(cid:66)(cid:30)(cid:69)
(cid:21)(cid:66)(cid:30)(cid:19)(cid:68)
(cid:66)(cid:12)(cid:19)(cid:67)(cid:30)(cid:68)(cid:12)(cid:19)(cid:69)
미지수는 (cid:21)개이고 방정식이 (cid:20)개이므로 (cid:66)(cid:30)(cid:18)이라고 하면
(cid:69)(cid:30)(cid:18), (cid:68)(cid:30)(cid:19), (cid:67)(cid:30)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5734)이다. (cid:66)(cid:344)(cid:69)가 모두 정수가 되게 전부 (cid:19)
를 곱하면 (cid:66)(cid:30)(cid:19), (cid:67)(cid:30)(cid:20), (cid:68)(cid:30)(cid:21), (cid:69)(cid:30)(cid:19)이다.
06 ⑴ 반응물과 생성물에서 원자의 종류와 수가 같아야 하므로
각 원자의 종류와 수가 같도록 계수를 맞추면 다음과 같다.
(cid:19)(cid:45)(cid:74)(cid:48)(cid:41)((cid:84)) (cid:12) (cid:36)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:45)(cid:74)2(cid:36)(cid:48)3((cid:84)) (cid:12) (cid:41)2(cid:48)((cid:77))
⑵ (cid:45)(cid:74)(cid:48)(cid:41) (cid:18)(cid:17) (cid:72)의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))을 구하려면 질량을 (cid:18)몰의 질량으
로 나누어야 한다. 따라서 ㉠은 (cid:45)(cid:74)(cid:48)(cid:41)의 화학식량(또는 (cid:18)몰
의 질량)이다. (cid:45)(cid:74)(cid:48)(cid:41)과 (cid:36)(cid:48)2는 (cid:19):(cid:18)의 몰비로 반응하므로
(cid:45)(cid:74)(cid:48)(cid:41) (cid:89)몰과 반응하는 (cid:36)(cid:48)2의 양( (cid:90))은 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:61)(cid:89)이다. 즉, ㉡
은 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)이다. (cid:36)(cid:48)2의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))으로부터 질량을 구하려면 (cid:36)(cid:48)2
의 분자량((cid:18)몰의 질량)을 곱해 주면 된다. 따라서 ㉢은 (cid:36)(cid:48)2
의 분자량((cid:18)몰의 질량)이다.
(cid:23)(cid:36)(cid:48)2 (cid:12) (cid:23)(cid:41)2(cid:48)(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)6(cid:41)12(cid:48)6 (cid:12) (cid:23)(cid:48)2
즉, (cid:36)(cid:48)2와 (cid:48)2의 반응 계수가 같으므로 반응하는 (cid:36)(cid:48)2 분자
수와 생성되는 (cid:48)2 분자 수는 같다.
ㄷ. (cid:66)(cid:12)(cid:67)(cid:30)(cid:18)(cid:12)(cid:23)(cid:30)(cid:24)이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:36)(cid:48)2와 (cid:36)6(cid:41)12(cid:48)6의 반응 계수비가 (cid:23):(cid:18)이므로
반응하는 (cid:36)(cid:48)2의 질량이 (cid:23)(cid:61)(cid:21)(cid:21) (cid:72)일 때 생성되는 (cid:36)6(cid:41)12(cid:48)6의
질량은 (cid:18)(cid:25)(cid:17) (cid:72)이다. 즉, 반응하는 (cid:36)(cid:48)2의 질량은 생성되는
(cid:36)6(cid:41)12(cid:48)6 질량의
(cid:30)(cid:1355)(cid:1355)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5737)(배)이다.
(cid:23)(cid:61)(cid:21)(cid:21)
(cid:18)(cid:25)(cid:17)
08 ⑴ 반응하는 (cid:36)(cid:41)4과 생성되는 (cid:36)(cid:48)2의 몰비는 (cid:18):(cid:18)이고,
(cid:36)(cid:41)4 (cid:25) (cid:72)은 (cid:17).(cid:22)몰이므로 생성되는 (cid:36)(cid:48)2의 양은 (cid:17).(cid:22)몰이다.
(cid:36)(cid:48)2 (cid:18)몰의 질량이 (cid:21)(cid:21) (cid:72)이므로 생성되는 (cid:36)(cid:48)2 (cid:17).(cid:22)몰의 질량
은 (cid:19)(cid:19)(cid:1)(cid:72)이다.
⑵ (cid:36)(cid:41)4 (cid:18)몰이 완전 연소하기 위해 필요한 (cid:48)2의 최소한의 양
이 (cid:19)몰이므로 분자 개수는 (cid:19)(cid:61)(cid:23).(cid:17)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개이다.
⑶ (cid:17) (cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 (cid:36)(cid:48)2 (cid:18)(cid:18).(cid:19) (cid:45)는 (cid:17).(cid:22)몰이므로 반응한
(cid:36)(cid:41)4은 (cid:17).(cid:22)몰이고, 질량은 (cid:25) (cid:72)이다.
09 ⑴ (cid:36)2(cid:41)5(cid:48)(cid:41)이 (cid:48)2와 반응하여 (cid:36)(cid:48)2와 (cid:41)2(cid:48)을 생성하고, 반
응 전후 원자의 종류와 수가 같아야 하므로 화학 반응식을
완성하면 다음과 같다.
(cid:36)2(cid:41)5(cid:48)(cid:41) (cid:12) (cid:20)(cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:36)(cid:48)2 (cid:12) (cid:20)(cid:41)2(cid:48)
⑵ (cid:36)2(cid:41)5(cid:48)(cid:41)과 (cid:41)2(cid:48)의 계수비가 (cid:18):(cid:20)이고, 분자량은 각각
(cid:21)(cid:23), (cid:18)(cid:25)이다. (cid:36)2(cid:41)5(cid:48)(cid:41) (cid:19)(cid:20) (cid:72)은 (cid:17).(cid:22)몰이므로 생성되는 (cid:41)2(cid:48)
의 양은 (cid:18).(cid:22)몰이고, 물 (cid:18)몰의 질량이 (cid:18)(cid:25) (cid:72)이므로 물 (cid:18).(cid:22)몰의
질량은 (cid:19)(cid:24) (cid:72)이다.
⑶ (cid:36)2(cid:41)5(cid:48)(cid:41) (cid:18)(cid:18).(cid:22) (cid:72)은 (cid:17).(cid:19)(cid:22)몰이므로 생성되는 (cid:36)(cid:48)2의 양은
(cid:17).(cid:22)몰이다.
⑷ (cid:36)2(cid:41)5(cid:48)(cid:41) (cid:21)(cid:23) (cid:72)은 (cid:18)몰이므로 (cid:36)2(cid:41)5(cid:48)(cid:41) (cid:18)몰을 완전 연소
시키기 위해 필요한 (cid:48)2의 최소한의 양은 (cid:20)몰이다. (cid:17) (cid:11)(cid:36), (cid:18)기
압에서 (cid:48)2 (cid:20)몰의 부피는 (cid:23)(cid:24).(cid:19) (cid:45)이다.
10 ⑴ 반응 전후 원자의 종류와 수가 같아야 하므로 화학 반응
식을 완성하면 다음과 같다.
(cid:46)((cid:84)) (cid:12) (cid:19)(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:46)(cid:36)(cid:77)2((cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:41)2( (cid:72))
⑵ (cid:17) (cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 (cid:41)2 (cid:22).(cid:23) (cid:45)의 양은 (cid:17).(cid:19)(cid:22)몰이다.
⑶ 화학 반응식의 계수비가 (cid:46):(cid:41)2(cid:30)(cid:18):(cid:18)이므로 반응한 (cid:46)
의 양은 (cid:17).(cid:19)(cid:22)몰이다.
⑷ 반응한 (cid:46) (cid:23) (cid:72)은 (cid:17).(cid:19)(cid:22)몰이므로 (cid:18)몰의 질량은 (cid:19)(cid:21) (cid:72)이다.
따라서 (cid:46)의 원자량은 (cid:19)(cid:21)이다.
정답과 해설
17
개념 적용 문제
1권 102~105쪽
는 반응 전후가 같다.
01 ④
05 ①
02 ⑤
06 ⑤
03 ③
07 ①
04 ①
08 ③
04 ㄱ. 기체의 온도와 압력이 일정할 때 기체의 부피비는 기체
분자 수비와 같다. 또, 실린더의 높이비는 기체의 부피비와
01 반응 전후 반응물과 생성물의 원자 종류와 수가 같아야 하므
같다.
로 주어진 화학 반응식을 완성하면 다음과 같다.
(cid:19)(cid:36)((cid:84)) (cid:12) (cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:36)(cid:48)( (cid:72))
(cid:39)(cid:70)2(cid:48)3((cid:84)) (cid:12) (cid:20)(cid:36)(cid:48)( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:39)(cid:70)((cid:84)) (cid:12) (cid:20)(cid:36)(cid:48)2( (cid:72))
(cid:36) (cid:24)(cid:19) (cid:72)은 (cid:23)몰이므로 (cid:36)가 모두 반응하여 생성되는 (cid:36)(cid:48)의
양은 (cid:23)몰이다. 반응한 (cid:36)(cid:48)와 생성되는 (cid:39)(cid:70)의 몰비는 (cid:20):(cid:19)이
므로 (cid:36)(cid:48) (cid:23)몰이 모두 반응하여 생성되는 (cid:39)(cid:70)의 양은 (cid:21)몰
이다. (cid:39)(cid:70)의 원자량이 (cid:22)(cid:23)이므로 생성되는 (cid:39)(cid:70)의 질량은
(cid:21)(cid:61)(cid:22)(cid:23)(cid:30)(cid:19)(cid:19)(cid:21)( (cid:72))이다.
02 ㄱ. (cid:36)의 연소 반응식은 다음과 같다.
(cid:36)((cid:84)) (cid:12) (cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:48)2( (cid:72))
(cid:36)((cid:84)) (cid:18).(cid:19) (cid:72)의 양은 (cid:17).(cid:18)몰이고, 주어진 온도와 압력 조건에서
(cid:48)2( (cid:72)) (cid:23) (cid:45)의 양은 (cid:17).(cid:19)몰이다.
(cid:36)((cid:84)), (cid:48)2( (cid:72)), (cid:36)(cid:48)2( (cid:72))의 계수비가 (cid:18):(cid:18):(cid:18)이므로 (cid:36) (cid:17).(cid:18)몰이
모두 반응하여 (cid:36)(cid:48)2 (cid:17).(cid:18)몰을 생성한다.
ㄴ. (cid:48)2 (cid:17).(cid:19)몰의 질량은 (cid:23).(cid:21) (cid:72)이므로 반응 전 반응물의 질량
의 합은 (cid:23).(cid:21) (cid:72)(cid:12)(cid:18).(cid:19) (cid:72)(cid:30)(cid:24).(cid:23) (cid:72)이다. 화학 반응에서 질량이
보존되므로 반응 후 실린더 속 물질의 전체 질량은 (cid:24).(cid:23) (cid:72)으
로 일정하다.
ㄷ. 반응 후 실린더 속에는 생성된 (cid:36)(cid:48)2 (cid:17).(cid:18)몰과 반응하지 않
고 남은 (cid:48)2 (cid:17).(cid:18)몰이 존재하므로 실린더 속 전체 기체의 부피
는 (cid:17).(cid:19)몰에 해당하는 (cid:23) (cid:45)이다.
03 ㄱ. (cid:48)2 (cid:23).(cid:21) (cid:72)의 양은 (cid:17).(cid:19)몰이므로 반응한 (cid:48)2의 양은 (cid:17).(cid:22)몰
(cid:14)(cid:17).(cid:19)몰(cid:30)(cid:17).(cid:20)몰이다. 이때 화학 반응식에서 (cid:36)2(cid:41)4과 (cid:48)2의
계수비가 (cid:18):(cid:20)이므로 반응한 (cid:36)2(cid:41)4의 양은 (cid:17).(cid:18)몰이다. 따라
서 반응 전 실린더에 들어 있던 (cid:36)2(cid:41)4의 질량((cid:89))은 (cid:17).(cid:18)(cid:61)(cid:19)(cid:25)
(cid:30)(cid:19).(cid:25)( (cid:72))이다.
ㄴ. 반응하는 (cid:36)2(cid:41)4과 생성되는 (cid:36)(cid:48)2의 몰비가 (cid:18):(cid:19)이므로
생성되는 (cid:36)(cid:48)2의 양은 (cid:17).(cid:19)몰이다. 따라서 생성된 (cid:36)(cid:48)2의 질
량은 (cid:17).(cid:19)(cid:61)(cid:21)(cid:21)(cid:30)(cid:25).(cid:25)( (cid:72))이다.
바로 알기 ㄷ. 반응물과 생성물이 모두 기체이고, 반응물의
계수의 합과 생성물의 계수의 합이 같으므로 반응한 기체의
양만큼 생성물이 생성된다. 즉, 반응 전후 전체 기체의 부피
의 합이 같다. 또, 반응 전후 질량은 일정하므로 기체의 밀도
18
정답과 해설
화학 반응에서 반응 전후 질량의 합은 항상 같고, (cid:48)2 (cid:20)몰의
질량은 (cid:20)(cid:61)(cid:20)(cid:19)(cid:30)(cid:26)(cid:23)( (cid:72))이므로 반응 전 질량의 합은 (cid:18)(cid:19)(cid:25) (cid:72)
(cid:12)(cid:26)(cid:23) (cid:72)(cid:30)(cid:19)(cid:19)(cid:21) (cid:72)이다. 반응 후 질량의 합도 (cid:19)(cid:19)(cid:21) (cid:72)이어야 하
므로 반응 후 남은 (cid:48)2의 질량은 (cid:19)(cid:19)(cid:21) (cid:72)(cid:14)(cid:18)(cid:23)(cid:17) (cid:72)(cid:30)(cid:23)(cid:21) (cid:72)이고,
(cid:23)(cid:21) (cid:72)은 (cid:48)2 (cid:19)몰에 해당한다. 즉, 반응한 (cid:48)2의 양이 (cid:18)몰((cid:30)(cid:20)
몰(cid:14)(cid:19)몰)이므로 반응 전 실린더 속 (cid:57)의 양은 (cid:19)몰이다.
반응 전 전체 기체 (cid:22)몰의 부피(높이)가 (cid:22)(cid:73)인데 반응 후 부피
(높이)가 (cid:21)(cid:73)이므로 반응 후 실린더 속에 들어 있는 전체 기
체의 양은 (cid:21)몰이다. 따라서 생성된 (cid:58)의 양은 (cid:19)몰이고, (cid:57)
(cid:19)몰이 반응하여 (cid:58) (cid:19)몰이 생성되었음을 알 수 있다. 이때 (cid:57)
와 (cid:58)의 반응 몰비가 같으므로 (cid:58)의 반응 계수((cid:66))는 (cid:57)와 같
은 (cid:19)이다.
즉, 화학 반응식은 (cid:19)(cid:57)( (cid:72)) (cid:12) (cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@?A(cid:1)(cid:19)(cid:58)( (cid:72))이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:57) (cid:19)몰의 질량이 (cid:18)(cid:19)(cid:25) (cid:72)이고, (cid:58) (cid:19)몰의 질량은
(cid:18)(cid:23)(cid:17) (cid:72)이다. 같은 분자 수의 질량비가 (cid:57):(cid:58)(cid:30)(cid:18)(cid:19)(cid:25):(cid:18)(cid:23)(cid:17)(cid:30)
(cid:21):(cid:22)이므로 분자량은 (cid:58)가 (cid:57)의 (cid:1358)(cid:1408)(cid:5736)배((cid:30)(cid:18).(cid:19)(cid:22)배)이다.
ㄷ. (cid:57) (cid:18)(cid:19)(cid:25) (cid:72)은 (cid:19)몰이므로 (cid:48)2 (cid:19)몰이 들어 있는 실린더에 넣
어 주면 (cid:48)2 (cid:18)몰이 반응하고, (cid:48)2 (cid:18)몰이 남는다.
05 ㄱ. 에타인의 연소 반응식을 완성하면 다음과 같다.
(cid:19)(cid:36)2(cid:41)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:22)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:21)(cid:36)(cid:48)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:19)(cid:41)2(cid:48)((cid:77))
(cid:41)2(cid:48) (cid:20).(cid:23) (cid:72)은 (cid:17).(cid:19)몰이고, (cid:41)2(cid:48)과 (cid:36)2(cid:41)2의 반응 몰비가 (cid:18):(cid:18)
이므로 반응 전 실린더 속에 들어 있는 (cid:36)2(cid:41)2의 양은 (cid:17).(cid:19)몰이
다. (cid:36)2(cid:41)2의 분자량은 (cid:19)(cid:23)이므로 (cid:17).(cid:19)몰의 질량((cid:89))은 (cid:19)(cid:23)(cid:61)(cid:17).(cid:19)
(cid:30)(cid:22).(cid:19)((cid:72))이다.
바로 알기 ㄴ. 반응한 (cid:36)2(cid:41)2의 양이 (cid:17).(cid:19)몰이므로 반응한 (cid:48)2
의 양은 (cid:17).(cid:22)몰이다. 주어진 온도와 압력 조건에서 기체 (cid:18)몰
의 부피가 (cid:19)(cid:21) (cid:45)이므로 (cid:48)2의 부피는 (cid:18)(cid:19) (cid:45)이다. 따라서 (cid:90)(cid:30)
(cid:18)(cid:19)이다.
ㄷ. (cid:49)에서 생성된 (cid:41)2(cid:48)의 양이 (cid:17).(cid:18)몰((cid:18).(cid:25) (cid:72))이므로 반응의
양적 관계는 다음과 같다.
(cid:19)(cid:36)2(cid:41)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:22)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:21)(cid:36)(cid:48)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:19)(cid:41)2(cid:48)((cid:77))
반응 전(몰) (cid:17).(cid:19)
(cid:17).(cid:19)(cid:22)
반응 (몰) (cid:14)(cid:17).(cid:18) (cid:14)(cid:17).(cid:19)(cid:22)
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
반응 후(몰) (cid:17).(cid:18)
(cid:17)
(cid:12)(cid:17).(cid:19)
(cid:17)
(cid:12)(cid:17).(cid:18)
(cid:17).(cid:19)
(cid:17).(cid:18)
(cid:17)
따라서 (cid:49)에서
(cid:36)2(cid:41)2의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))
(cid:36)(cid:48)2의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))
(cid:30)
(cid:17).(cid:18)
(cid:17).(cid:19)
(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)이다.
06 주어진 온도와 압력 조건에서 기체 (cid:18)몰의 부피가 (cid:19)(cid:21) (cid:45)이므
로 (나)에서 생성된 (cid:36)(cid:41)4( (cid:72))의 양은 (cid:18).(cid:22)몰((cid:20)(cid:23) (cid:45))이고, 반응
한 (cid:41)2의 양은 (cid:20)몰이다. 이로부터 (가)에서 반응한 (cid:46)의 양은
(cid:19)몰이고 이때의 질량이 (cid:88) (cid:72)이므로 (cid:18)몰의 질량은 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:88) (cid:72)이
다. 즉, (cid:46)의 원자량은 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:88)이다.
(나)에서 (cid:41)2 (cid:20)몰과 반응한 (cid:36)의 양은 (cid:18).(cid:22)몰이고, 반응 후 남
은 (cid:36) (cid:18)(cid:19) (cid:72)은 (cid:18)몰이므로 (나)에서 반응 전 (cid:36)의 양은 (cid:19).(cid:22)몰로
질량은 (cid:20)(cid:17) (cid:72)이다. 따라서 (cid:66)(cid:30)(cid:20)(cid:17)이므로 (cid:66)(cid:61)((cid:46)의 원자량)
(cid:30)(cid:20)(cid:17)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:88)(cid:30)(cid:18)(cid:22)(cid:88)이다.
07 ㄱ. 그림에서 (cid:34) (cid:24) (cid:72)과 반응하는 (cid:35)의 질량은 (cid:88) (cid:72)이고, 반응
전후 질량은 일정하므로 반응물 (cid:34)와 (cid:35)의 질량의 합은 생성
물 (cid:36)의 질량 (cid:25).(cid:22) (cid:72)과 같다. 따라서 (cid:88)(cid:30)(cid:18).(cid:22)1(cid:30)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5734)2이다.
(cid:35) (cid:88) (cid:72)이 모두 반응하면 실린더에는 (cid:36)만 존재하고 이때 (cid:36)의
부피가 (cid:18)(cid:19) (cid:45)이다. 이후 (cid:35)를 더 넣어 주어도 (cid:36)의 양에는 변
함이 없고 넣어 준 (cid:35)의 질량에 의해 부피가 증가한다.
체의 부피((cid:89))는 (cid:19)(cid:21)(cid:61)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5740)(cid:30)(cid:26)((cid:45))이다.
마찬가지로 (cid:35) (cid:19)(cid:88) (cid:72)을 넣었을 때 반응의 양적 관계는 다음과
같다.
(cid:34)( (cid:72)) (cid:12) (cid:20)(cid:35)( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:36)( (cid:72))
반응 전(몰)
(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)(cid:1) (cid:1356)(cid:1408)(cid:5734)(cid:1)
(cid:17)
반응(몰)
(cid:14)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)(cid:1) (cid:14)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)(cid:1)
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
반응 후(몰)
(cid:17)(cid:1) (cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)(cid:1)
(cid:12)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)
(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)
반응 후 전체 기체의 양이 (cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)(cid:12)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:30)(cid:1358)(cid:1408)(cid:5736)(몰)이므로 전체 기체
의 부피((cid:90))는 (cid:19)(cid:21)(cid:61)(cid:1358)(cid:1408)(cid:5736)(cid:30)(cid:20)(cid:17)((cid:45))이다.
따라서 (cid:89)(cid:12)(cid:90)(cid:30)(cid:20)(cid:26)이다.
08 실린더에서 기체 반응이 일어날 때 전체 기체의 질량은 일정
질량
부피
하다. 밀도는
이므로 밀도 변화는 부피 변화에 의한 것
이고, (cid:57)(cid:344)(cid:59)에서 밀도비는
비와 같다. (cid:57)(cid:344)(cid:59)에서 밀도
(cid:18)
부피
(cid:35) (cid:1356)(cid:1408)(cid:5734)(cid:88) (cid:72)을 넣었을 때 실린더 속에는 반응하지 않은 (cid:35) (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:88)
비가 (cid:1358)(cid:1408)(cid:5734):(cid:1358)(cid:1408)(cid:5736):(cid:18)(cid:30)(cid:18)(cid:17):(cid:22):(cid:21)이므로 부피비는 (cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5732):(cid:1354)(cid:1408)(cid:5737):
(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:61)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5734)(cid:30)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)( (cid:72))이 남게 되는데, 이때 전체 기체의 부피가
(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)(cid:30)(cid:19):(cid:21):(cid:22)이다.
(cid:19)(cid:18) (cid:45)이고, (cid:36)의 부피가 (cid:18)(cid:19) (cid:45)이므로 (cid:35) (cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)(cid:1)(cid:72)에 해당하는 부피
일정 온도와 압력에서 기체의 부피비는 기체 분자 수비와 같
는 (cid:26) (cid:45), 즉 (cid:1356)(cid:1408)(cid:5740)1(cid:30)(cid:1373)(cid:1410)(cid:5734)(cid:5736)2몰이다. 따라서 (cid:35) (cid:18)몰의 질량은 (cid:19) (cid:72)
이므로 분자량은 (cid:19)이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:34) (cid:24) (cid:72)1(cid:1370)(cid:1410)(cid:5734)(cid:5736)(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)몰2과 모두 반응한 (cid:35)의 양
((cid:88))은 (cid:18).(cid:22) (cid:72)1(cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)몰2이고, 생성된 (cid:36)의 양은 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)몰1(cid:30)(cid:1354)(cid:1355)(cid:1410)(cid:5734)(cid:5736)몰2
이다. 따라서 반응 몰비는 (cid:34):(cid:35):(cid:36)(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736):(cid:1356)(cid:1408)(cid:5736):(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:30)(cid:18):(cid:20)
:(cid:19)이다. 화학 반응식의 계수 (cid:67)와 (cid:68)는 각각 (cid:20), (cid:19)이므로
(cid:68)
(cid:67)
(cid:30)(cid:1355)(cid:1408)(cid:5735)이다.
ㄷ. (cid:35) (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:88)(cid:1)(cid:72)을 넣었을 때 반응의 양적 관계는 다음과 같다.
반응 전(몰)
(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)(cid:1) (cid:1356)(cid:1408)(cid:5740)(cid:1)
(cid:17)
반응(몰)
(cid:14)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5740)(cid:1) (cid:14)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5740)(cid:1)
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
반응 후(몰)
(cid:12)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)
(cid:1354)(cid:1408)(cid:5740)(cid:1)
(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)
(cid:17)(cid:1)
고, (cid:59) 이후에는 밀도가 일정하게 유지되는 것으로 보아 (cid:59)는
반응이 완결된 지점이다. 이로부터 (cid:34) (cid:19)몰이 모두 반응하면
전체 기체의 양은 (cid:22)몰임을 알 수 있다. 즉, 반응물과 생성물
의 몰비는 (cid:19) : (cid:22)이므로 화학 반응식의 계수 (cid:67)는 (cid:20)이다.
반응 전 (cid:34)의 양을 (cid:19)몰이라고 가정하고 (cid:58)에서 반응한 (cid:34)의
양을 (cid:19)(cid:89)몰이라고 하면 반응의 양적 관계는 다음과 같다.
(cid:19)(cid:34)( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:20)(cid:35)( (cid:72))(cid:1)(cid:12)(cid:1)(cid:19)(cid:36)( (cid:72))
반응 전(몰)
(cid:17)
(cid:17)
반응 (몰)
(cid:12)(cid:20)(cid:89) (cid:12)(cid:19)(cid:89)
@@@@@@@@@@@@@@@@@@?
반응 후(몰) (cid:19)(cid:14)(cid:19)(cid:89)
(cid:20)(cid:89)
(cid:19)(cid:89)
(cid:19)
(cid:14)(cid:19)(cid:89)
양((cid:19)(cid:14)(cid:19)(cid:89))은 (cid:1355)(cid:1408)(cid:5735)몰이다. 따라서
(cid:30)
(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5735)이다.
또, (cid:58)에서 (cid:35)의 양((cid:20)(cid:89))은 (cid:19)몰이고, 반응이 완결된 (cid:59)에서 (cid:35)
(cid:88)Y
(cid:88)X
(cid:1355)(cid:1408)(cid:5735)
(cid:19)
의 양은 (cid:20)몰이므로
(cid:30)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5734)이다.
(cid:79)Z
(cid:79)Y
(cid:88)Y
(cid:88)X
(cid:61)
(cid:79)Z
(cid:79)Y
정답과 해설
19
(cid:34)( (cid:72)) (cid:12) (cid:20)(cid:35)( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:36)( (cid:72))
이때 전체 기체의 양은 (cid:19)(cid:12)(cid:20)(cid:89)(cid:30)(cid:21)(몰), (cid:89)(cid:30)(cid:1355)(cid:1408)(cid:5735)이므로 (cid:34)의
반응 후 전체 기체의 양이 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5740)(cid:12)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)(cid:30)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5740)(몰)이므로 전체 기
위 결과로부터
(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5735)(cid:61)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5734)(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)이다.
03 몰 농도
탐구 확인 문제
01 ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅂ
02 (cid:26) (cid:72)
1권 112쪽
01
(cid:17).(cid:19) (cid:46) 수산화 나트륨((cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)) 수용액 (cid:22)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) (cid:17).(cid:18)몰이 들어 있다. 따라서 이 농도의 수용액을 만
들려면 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) (cid:17).(cid:18)몰의 질량을 전자저울(ㄱ)로 측정한 다음,
이를 비커(ㄹ)에 넣고 소량의 물을 넣은 후 유리 막대(ㅂ)로
잘 저어 녹인다. 이 용액을 (cid:22)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45) 부피 플라스크(ㄴ)에 넣
은 다음, 씻기병(ㄷ)에 들어 있는 증류수를 눈금선까지 넣어
준다.
02
(cid:17).(cid:18) (cid:46) 포도당 수용액 (cid:22)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 녹아 있는 포도당의 양은
(cid:17).(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)/(cid:45)(cid:61)(cid:17).(cid:22) (cid:45)(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. 포도당 (cid:18)몰의 질량이
(cid:18)(cid:25)(cid:17) (cid:72)이므로 용액에 녹아 있는 포도당의 질량은 (cid:17).(cid:17)(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)
(cid:61)(cid:18)(cid:25)(cid:17) (cid:72)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)(cid:30)(cid:26) (cid:72)이다.
집중 분석
유제 ㄱ, ㄴ
유제 ㄱ. (cid:19) (cid:6) 용액은 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 녹아 있는 용질의 질량이 (cid:19) (cid:72)
이다. (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) (cid:18)몰의 질량이 (cid:21)(cid:17) (cid:72)이므로 (cid:19) (cid:72)은 (cid:17).(cid:17)(cid:22)몰이다.
ㄴ. (cid:17).(cid:19) (cid:46) 수용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 들어 있는 용질의 양은 (cid:17).(cid:19)
(cid:78)(cid:80)(cid:77)/(cid:45)(cid:61)(cid:17).(cid:18) (cid:45)(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) (cid:18)몰의 질량이
(cid:21)(cid:17)(cid:1)(cid:72)이므로 (cid:17).(cid:17)(cid:19)몰의 질량은 (cid:17).(cid:25) (cid:72)이다.
바로 알기 ㄷ. (나)에서 용액의 밀도가 (cid:18) (cid:72)/(cid:78)(cid:45)이므로 (cid:18)(cid:17)(cid:17)
(cid:78)(cid:45)의 질량은 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)이다. 즉, 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 녹아 있는 용질
의 질량이 (cid:17).(cid:25) (cid:72)이므로 퍼센트 농도는 (cid:17).(cid:25) (cid:6)이다.
개념 모아 정리하기
1 용해
5 용질
2 용액
6 용매
1권 115쪽
3 용매
4 용질
7 (cid:46)
20
정답과 해설
개념 기본 문제
1권 116~117쪽
01 (가) 용매: 물, 용질: 설탕 (나) 용매: 물, 용질: 아세트산 등 (다) 용
매: 물, 용질: 이산화 탄소 등 02 (가), (다) 03 ㄱ 04 (cid:17).(cid:18) (cid:46)
05 ㄴ 06 ㄱ, ㄷ 07 에탄올의 몰 분율: (cid:17).(cid:19), 물의 몰 분율: (cid:17)(cid:15)(cid:25)
08 ⑴ ㄱ, ㄴ ⑵ (cid:19)(cid:17) (cid:6) 09 (cid:18).(cid:20)(cid:24)(cid:22) (cid:46) 10 (cid:19) 11 (cid:23)(cid:17) 12
(cid:18) (cid:46)
용액
(가)
(나)
(다)
01 (가)(cid:344)(다)에서 용매와 용질은 각각 다음과 같다.
용매
물
물
물
용질
설탕
아세트산 등
이산화 탄소 등
02 극성 용질은 극성 용매와 잘 섞이고, 무극성 용질은 무극성
용매와 잘 섞이므로 용액을 형성하는 것은 (가)와 (다)이다.
바로 알기 (나)에서 벤젠은 무극성 용매이고 염화 나트륨은
이온성 물질이므로 잘 섞이지 않는다. 이온성 물질은 극성 용
매와 잘 섞인다.
03 ㄱ. 용질 (cid:57)가 물에서 수화되어 용액을 형성하는 것으로 보아
1권 114쪽
(cid:57)는 극성 물질이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:57)는 극성 물질이므로 무극성 용매인 벤젠에
는 잘 녹지 않는다.
않다.
ㄷ. 사염화 탄소는 무극성 물질이므로 (cid:57)의 예로 적절하지
04 (cid:41)2(cid:52)(cid:48)4 (cid:21).(cid:26) (cid:72)은 (cid:17).(cid:17)(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이고, 용액의 부피가 (cid:17).(cid:22) (cid:45)이므로
이 용액의 몰 농도는
(cid:30)(cid:17).(cid:18) (cid:46)이다.
(cid:17).(cid:17)(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)
(cid:17).(cid:22) (cid:45)
05 ㄴ. (cid:18) (cid:6) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액 (cid:22)(cid:17)(cid:1)(cid:72)에는 용질 (cid:17).(cid:22)(cid:1)(cid:72)과 용매 (cid:21)(cid:26).(cid:22) (cid:72)
이 들어 있다. 이때 용액을 가열하여 물 (cid:21)(cid:17)(cid:1)(cid:72)을 증발시키면
용매는 (cid:26).(cid:22)(cid:1)(cid:72), 용질은 (cid:17).(cid:22)(cid:1)(cid:72)이 되므로 용액의 퍼센트 농도는
(cid:22)(cid:1)(cid:6)가 된다.
바로 알기 ㄱ. (cid:18) (cid:6) 수용액은 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 용질 (cid:18) (cid:72)이 녹아
있는 용액이고, (cid:22) (cid:6) 수용액은 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 용질 (cid:22) (cid:72)이 녹
아 있는 용액이다. (cid:18) (cid:6) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) (cid:17).(cid:18)
몰, 즉 (cid:21) (cid:72)을 녹이면 용액의 질량은 (cid:18)(cid:17)(cid:21) (cid:72)이 되고, 용질의
질량은 (cid:22) (cid:72)이 되므로 용액의 퍼센트 농도는 (cid:22) (cid:6)보다 작다.
ㄷ. (cid:18) (cid:6) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액 (cid:19)(cid:17) (cid:72)에는 용질이 (cid:17).(cid:19) (cid:72) 녹아 있다.
또, (cid:23) (cid:6) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액 (cid:19)(cid:17) (cid:72)에는 용질이 (cid:18).(cid:19)(cid:1)(cid:72) 녹아 있다.
두 용액을 혼합한 전체 용액 (cid:21)(cid:17) (cid:72)에는 용질이 (cid:18).(cid:21) (cid:72) 녹아 있
으므로 용액의 퍼센트 농도는
(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:30)(cid:20).(cid:22)((cid:6))이다.
(cid:18).(cid:21)
(cid:21)(cid:17)
06 ㄱ. 용액 (cid:18)(cid:18)(cid:17) (cid:72)에 녹아 있는 용질의 질량((cid:18)(cid:17) (cid:72))이 같으므로
두 용액의 퍼센트 농도가 같다.
ㄷ. 물의 몰비가 (가):(나)(cid:30)(cid:18):(cid:19)이고 용질의 몰비도 (가):
(나)(cid:30)(cid:18):(cid:19)이므로 용질의 몰 분율은 (가)와 (나)에서 같다.
바로 알기 ㄴ. 두 수용액의 밀도가 다르므로 부피비는 (가):
(나)M(cid:18):(cid:19)이고, 녹아 있는 용질의 몰비는 (가):(나)(cid:30)(cid:18):(cid:19)
이므로 몰 농도는 다르다.
11 용액의 몰 농도가 (cid:17).(cid:22) (cid:46)이고, 용액의 부피가 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이
므로 용액에 들어 있는 용질의 양은 (cid:17).(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)/(cid:45)(cid:61)(cid:17).(cid:18) (cid:45)
(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. 즉, (cid:57) (cid:20) (cid:72)은 (cid:17).(cid:17)(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이므로 (cid:18)몰의 질
량은 (cid:23)(cid:17) (cid:72)이다. 따라서 (cid:57)의 분자량은 (cid:23)(cid:17)이다.
12 (가) 용액에 들어 있는 용질의 양은 (cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)/(cid:45)(cid:61)(cid:17).(cid:19) (cid:45)(cid:30)(cid:17).(cid:19)
(cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. 포도당 (cid:17).(cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)의 질량은 (cid:17).(cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)(cid:61)(cid:18)(cid:25)(cid:17) (cid:72)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)
(cid:30)(cid:20)(cid:23) (cid:72)이다.
(나)에서 포도당 (cid:22)(cid:21) (cid:72)을 더 넣어 주었으므로 용질의 질량은
(cid:26)(cid:17) (cid:72)이다. 즉, 포도당의 양은 (cid:17).(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. (다)에서 용액의
부피가 (cid:22)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이므로 용액의 몰 농도는
(cid:17).(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)
(cid:17).(cid:22) (cid:45)
(cid:30)(cid:18) (cid:46)
07 에탄올 (cid:19)(cid:20) (cid:72)은 (cid:17).(cid:22)몰이고, 물 (cid:20)(cid:23) (cid:72)은 (cid:19)몰이다. 따라서 에탄
이다.
올의 몰 분율은
(cid:30)(cid:17).(cid:19)이고, 물의 몰 분율은
(cid:30)(cid:17).(cid:25)
(cid:19).(cid:17)
(cid:19).(cid:22)
(cid:17).(cid:22)
(cid:19).(cid:22)
이다.
농도로 환산하려면 용액의 부피를 용액의 질량으로 환산해
개념 적용 문제
1권 118~122쪽
08 ⑴ 몰 농도로부터 용액 (cid:18) (cid:45)에 들어 있는 용질의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))에
대한 정보를 알 수 있다. 퍼센트 농도는 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 녹아
있는 용질의 질량에 대한 값이다. 주어진 몰 농도를 퍼센트
야 하므로 환산 인자인 용액의 밀도(ㄴ)가 필요하다. 또, 용
액에 들어 있는 용질의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))을 용질의 질량으로 환산해
야 하므로 용질의 화학식량(ㄱ)이 필요하다.
⑵ (cid:23) (cid:46) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액이 (cid:18) (cid:45) 있다고 가정하면 용액 (cid:18) (cid:45)에
용질이 (cid:23)몰 들어 있다. 용액 (cid:18) (cid:45)의 질량은 용액의 부피와 용
액의 밀도의 곱으로부터 구할 수 있다. 즉, 용액 (cid:18) (cid:45)의 질량
은 (cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)(cid:61)(cid:18).(cid:19) (cid:72)/(cid:78)(cid:45)(cid:30)(cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:17) (cid:72)이다. 용액 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:17) (cid:72) 속
에 용질이 (cid:23)몰 녹아 있고, (cid:23)몰의 질량은 (cid:23) (cid:78)(cid:80)(cid:77)(cid:61)(cid:21)(cid:17) (cid:72)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)
(cid:30)(cid:19)(cid:21)(cid:17) (cid:72)이다.
따라서 퍼센트 농도는
(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:30)(cid:19)(cid:17) ((cid:6))이다.
(cid:19)(cid:21)(cid:17)
(cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:17)
09 (cid:18)(cid:17) (cid:6) 수용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 들어 있는 용질의 질량은 (cid:18)(cid:17) (cid:72)이고,
이 양은 (cid:17).(cid:18)몰이다. 또, (cid:19) (cid:46) 수용액 (cid:22)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 들어 있는
용질의 양은 (cid:18).(cid:17)몰이므로 혼합 용액에 들어 있는 용질의 양
은 (cid:18).(cid:18)몰이다. 따라서 혼합 용액의 몰 농도는
(cid:18).(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)
(cid:17).(cid:25) (cid:45)
(cid:30)
(cid:18).(cid:20)(cid:24)(cid:22) (cid:46)이다.
10 (cid:21) (cid:6) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에는 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)이 (cid:21) (cid:72) 녹아 있다.
(나)에 녹아 있는 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)의 질량이 (cid:21) (cid:72)이고, 이 양은 (cid:17).(cid:18)몰
이다. 즉, 수용액 (나)는 용액 (cid:22)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 용질이 (cid:17).(cid:18)몰 녹아
있는 용액이므로 몰 농도는
(cid:30)(cid:19) (cid:46)이다.
(cid:17).(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)
(cid:17).(cid:17)(cid:22) (cid:45)
01 ①
05 ②
09 ⑤
02 ③
06 ①
10 ④
03 ③
07 ①
04 ⑤
08 ②
01 ㄱ. (가)에서 용질 (cid:57)를 물 분자가 둘러싸서 안정화하므로 (cid:57)
는 물 분자에 의해 수화된다.
바로 알기 ㄴ. (나)에서 용질 (cid:58)는 물과 섞이지 않는 것으로
보아 무극성 물질이다. 주어진 물질 설탕과 아이오딘 중 무
극성 물질은 아이오딘이므로 (cid:58)는 아이오딘이다.
ㄷ. (나)에서 용액이 형성되지 않는 것으로 보아 용매 입자와
용질 입자 사이의 인력은 용매 입자 사이의 인력보다 작다.
02 ㄱ. (가)는 용액 (cid:18)(cid:22)(cid:17)(cid:1)(cid:72)에 용질 (cid:22)(cid:17)(cid:1)(cid:72)이 녹아 있는 용액이고,
(나)는 용액 (cid:24)(cid:22)(cid:1)(cid:72)에 용질 (cid:19)(cid:22)(cid:1)(cid:72)이 녹아 있는 용액이므로 두
수용액의 퍼센트 농도는 같다.
ㄷ. 용매의 몰비는 (가):(나)(cid:30)(cid:19):(cid:18)이고, 용질의 몰비도 (가)
:(나)(cid:30)(cid:19):(cid:18)이므로 용매와 용질의 몰 분율은 (가)와 (나)에
서 같다.
바로 알기 ㄴ. (가)의 질량은 (나)의 질량의 (cid:19)배이고 용질의
양((cid:78)(cid:80)(cid:77))도 (cid:19)배이지만, 온도가 서로 달라 부피는 (가)가 (나)
의 (cid:19)배가 되지 않는다. 따라서 (가)와 (나)의 몰 농도는 서로
다르다.
정답과 해설
21
03 (cid:17).(cid:22)(cid:17) (cid:46) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 들어 있는 용질의 양
((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:17).(cid:22)(cid:17) (cid:78)(cid:80)(cid:77)/(cid:45)(cid:61)(cid:17).(cid:18) (cid:45)(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다.
따라서 혼합 용액에 들어 있는 용질의 전체 양은 (cid:17).(cid:20) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이
고, 용액의 부피가 (cid:17).(cid:22) (cid:45)이므로 혼합 용액의 몰 농도는
(cid:17).(cid:20) (cid:78)(cid:80)(cid:77)
(cid:17).(cid:22) (cid:45)
(cid:30)(cid:17).(cid:23) (cid:46)이다.
04 ㄱ. 수용액의 밀도가 (cid:69) (cid:72)/(cid:78)(cid:45)이므로 (cid:18) (cid:45), 즉 (cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)의
질량은 (cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)(cid:61)(cid:69) (cid:72)/(cid:78)(cid:45)(cid:30)(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17)(cid:69) (cid:72)이다.
ㄴ. (cid:17).(cid:22) (cid:46)인 수용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 들어 있는 용질 (cid:57)의 양은
(cid:17).(cid:22)몰이고, 화학식량이 (cid:18)(cid:17)(cid:17)이므로 용액 속 용질의 질량은
(cid:22)(cid:17) (cid:72)이다.
ㄷ. 주어진 용액은 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17)(cid:69) (cid:72)에 용질이 (cid:22)(cid:17) (cid:72) 녹아 있는
(cid:22)(cid:17)
(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17)(cid:69)
용액이므로 퍼센트 농도는
(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:30)
(cid:6)이다.
(cid:22)
(cid:69)
05 ㄷ. (cid:19)(cid:22) (cid:6) 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)이 있다고 할 때 용액의 부피는
(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:1)(cid:78)(cid:45)이다. 또, (cid:19)(cid:17) (cid:6) 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)이 있다고 할 때 용액
의 부피가 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이므로 용액의 몰 농도는 용액 속 용질의
양((cid:78)(cid:80)(cid:77))에 비례한다. 용질의 양은 (가)가 (나)의 (cid:1358)(cid:1408)(cid:5736)배이므로
용액의 몰 농도도 (가)가 (나)의 (cid:1358)(cid:1408)(cid:5736)배이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:19)(cid:22) (cid:6) 용액은 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 용질이 (cid:19)(cid:22) (cid:72)의 비
율로 녹아 있는 용액이다. (가)의 질량을 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)이라고 가정
하면 (가)에는 용질 (cid:34)가 (cid:19)(cid:22) (cid:72) 녹아 있다. 여기에 물 (cid:89) (cid:72)을
첨가하여 (cid:19)(cid:17) (cid:6) 용액이 되었으므로 다음과 같은 관계식이 성
립한다.
(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:30)(cid:19)(cid:17)((cid:6)), (cid:89)(cid:30)(cid:19)(cid:22)
(cid:19)(cid:22)
(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:12)(cid:89)
따라서 첨가한 물의 질량은 (가)에 녹아 있는 (cid:34)의 질량과 같다.
ㄴ. (cid:19)(cid:22) (cid:6) 용액은 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 용질이 (cid:19)(cid:22) (cid:72) 녹아 있고, (cid:19)(cid:17)
(cid:6) 용액은 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 용질이 (cid:19)(cid:17) (cid:72) 녹아 있다. 용액이 (cid:18)(cid:17)(cid:17)
(cid:72)이라고 할 때 용질의 양은 (가)가 (나)의 (cid:1358)(cid:1408)(cid:5736)배이지만 용매
의 양은 (가)에서는 (cid:24)(cid:22) (cid:72), (나)에서는 (cid:25)(cid:17) (cid:72)으로 (cid:1358)(cid:1408)(cid:5736)배가 되지
않으므로 (cid:34)의 몰 분율은 (가)가 (나)의 (cid:1358)(cid:1408)(cid:5736)배보다 크다.
06 ㄱ. (cid:17).(cid:22) (cid:46) 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 들어 있는 용질의 양은 (cid:17).(cid:22)
(cid:78)(cid:80)(cid:77)/(cid:45)(cid:61)(cid:17).(cid:18) (cid:45)(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이고, (cid:34)의 화학식량이 (cid:21)(cid:17)이므
로 용액 속 (cid:34)의 질량은 (cid:19) (cid:72)이다. 이때 용액의 밀도가 (cid:18).(cid:17)(cid:19)
(cid:72)/(cid:78)(cid:45)이므로 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)의 질량은 (cid:18)(cid:17)(cid:19) (cid:72)이고, 용매의
질량은 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)이다.
22
정답과 해설
또, (나)에서 (cid:19) (cid:6) 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 들어 있는 용질 (cid:34)의 질량은
(cid:19) (cid:72)이고 용매의 질량은 (cid:26)(cid:25) (cid:72)이다. 이로부터 (가)와 (나)에서
(cid:34)의 질량이 같지만 용매의 질량은 (가)에서가 (나)에서보다
크므로 (cid:34)의 몰 분율은 (가)가 (나)보다 작다.
바로 알기 ㄴ. (나)에 물 (cid:26)(cid:25) (cid:72)을 첨가하면 용액의 질량은
(cid:18)(cid:26)(cid:25) (cid:72)이 되고, 용액 속 용질의 질량은 (cid:19) (cid:72)이므로 용액의 퍼
센트 농도는 (cid:18) (cid:6)보다 크다.
ㄷ. (가)와 (나)를 혼합한 용액의 질량은 (cid:19)(cid:17)(cid:19) (cid:72)이고 용질의
질량은 (cid:21) (cid:72)이므로 용액의 퍼센트 농도는 (cid:19) (cid:6)보다 작다.
07 (cid:41)(cid:34) 수용액의 밀도가 (cid:69) (cid:72)/(cid:78)(cid:45)이므로 (cid:55) (cid:78)(cid:45)의 질량은
(cid:55)((cid:78)(cid:45))(cid:61)(cid:69)((cid:72)/(cid:78)(cid:45))(cid:30)(cid:55)(cid:69)((cid:72))이다.
시약병에 들어 있는 (cid:41)(cid:34) 수용액의 퍼센트 농도가 (cid:89) (cid:6)이므
로 이는 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 용질이 (cid:89) (cid:72) 들어 있다는 의미이다. 따
라서 용액 (cid:55)(cid:69)((cid:72))에 들어 있는 용질의 질량은
(cid:72)이다.
(cid:89)(cid:55)(cid:69)
(cid:18)(cid:17)(cid:17)
용질의 질량을 화학식량으로 나누어 용액 속 용질의 양
((cid:78)(cid:80)(cid:77))을 구하면
(cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. 이 양이 용액 (cid:22)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에
(cid:89)(cid:55)(cid:69)
(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:66)
들어 있으므로 용액의 몰 농도는
((cid:46))이다.
(cid:89)(cid:55)(cid:69)
(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:66)
(cid:17).(cid:22)
(cid:30)
(cid:89)(cid:69)(cid:55)
(cid:22)(cid:17)(cid:66)
08 ㄷ. (나) (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 들어 있는 요소의 양은 (cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)/(cid:45)(cid:61)(cid:17).(cid:18) (cid:45)
(cid:30)(cid:17).(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이므로 (cid:18) (cid:45) 부피 플라스크에 넣고 만든 용액의
몰 농도는 (cid:17).(cid:18) (cid:46)이다.
바로 알기 ㄱ. (가) 용액의 퍼센트 농도가 (cid:18) (cid:6)이고 밀도가
(cid:18).(cid:17) (cid:72)/(cid:78)(cid:45)이므로 (cid:18) (cid:45)의 질량은 (cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:72)이고, 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:72)
에 들어 있는 요소의 질량은 (cid:18)(cid:17) (cid:72)이다. 요소의 분자량이 (cid:23)(cid:17)
이므로 요소 (cid:18)(cid:17) (cid:72)은 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5738)몰이다. (가)의 부피가 (cid:18) (cid:45)이므로
(가)의 몰 농도는 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5738) (cid:46)이다.
ㄴ. (나) 용액의 몰 농도가 (cid:18) (cid:46)이고 부피가 (cid:17).(cid:22) (cid:45)이므로 용
액 속에 들어 있는 요소의 질량은 (cid:17).(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)(cid:61)(cid:23)(cid:17) (cid:72)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)(cid:30)
(cid:20)(cid:17) (cid:72)이다.
09 ㄱ. (가)의 몰 농도가 (cid:19)(cid:67)((cid:46))이고, 용액의 부피가 (cid:89)((cid:45))이므로
용액 속 용질 (cid:34)의 양은 (cid:19)(cid:67) (cid:78)(cid:80)(cid:77)/(cid:45)(cid:61)(cid:89) (cid:45)(cid:30)(cid:19)(cid:67)(cid:89) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다.
마찬가지로 (나)에 들어 있는 용질 (cid:35)의 양은 (cid:23)(cid:67)(cid:89) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다.
이때 (cid:34)와 (cid:35)의 화학식량을 각각 (cid:46)A, (cid:46)B라고 하면 (가)에
들어 있는 (cid:34)의 질량과 (나)에 들어 있는 (cid:35)의 질량이 같으므
로 다음 관계식이 성립한다.
(cid:19)(cid:67)(cid:89)((cid:78)(cid:80)(cid:77))(cid:61)(cid:46)A((cid:72)/(cid:78)(cid:80)(cid:77))(cid:30)(cid:23)(cid:67)(cid:89)((cid:78)(cid:80)(cid:77))(cid:61)(cid:46)B( (cid:72)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)),
(cid:46)A(cid:30)(cid:20)(cid:46)B
따라서 화학식량은 (cid:34)가 (cid:35)의 (cid:20)배이다.
ㄴ. (다)에 녹아 있는 (cid:34)의 양은 (cid:20)(cid:89)(cid:90) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이고 (가)에 녹아 있
는 (cid:34)의 양인 (cid:19)(cid:67)(cid:89) (cid:78)(cid:80)(cid:77)과 같으므로 (cid:90)(cid:30)(cid:1355)(cid:1408)(cid:5735)(cid:67)이다.
ㄷ. 용액의 질량은 (다)가 (가)의 (cid:20)배이고, 녹아 있는 용질의
질량은 같으므로 퍼센트 농도는 (가)가 (다)의 (cid:20)배이다.
10 (cid:21) (cid:6) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 들어 있는 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)의 질량은 (cid:21)
(cid:72)이고 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)의 화학식량이 (cid:21)(cid:17)이므로 용질의 양은 (cid:17).(cid:18)몰이
다. 또, (cid:18).(cid:17) (cid:46) (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 들어 있는 용질의 양도
(cid:17).(cid:18)몰이다.
화학 반응식에서 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))과 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))이 (cid:18):(cid:18)의 몰비로
반응하므로 생성된 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)의 양은 (cid:17).(cid:18)몰이다. (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)의 화학
식량이 (cid:22)(cid:25).(cid:22)이므로 (cid:17).(cid:18)몰의 질량은 (cid:22).(cid:25)(cid:22) (cid:72)이다. 이때 용액
의 질량은 (cid:19)(cid:17)(cid:17) (cid:72)이므로 혼합 용액에서 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77) 수용액의 퍼센
트 농도는
(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17)((cid:6))이다.
(cid:22)(cid:15)(cid:25)(cid:22)
(cid:19)(cid:17)(cid:17)
통합 실전 문제
01 ①
05 ②
09 ①
02 ④
06 ②
10 ②
03 ③
07 ⑤
11 ⑤
04 ②
08 ⑤
12 ⑤
1권 124~129쪽
01 ㄱ. 같은 온도와 같은 압력에서 기체 (cid:34) (cid:19) (cid:45)의 질량이 (cid:88) (cid:72)일
때 기체 (cid:35) (cid:18) (cid:45)의 질량이 (cid:88) (cid:72)이므로 같은 부피의 질량비는
(cid:34):(cid:35)(cid:30)(cid:18):(cid:19)이다. 따라서 분자량은 (cid:35)가 (cid:34)의 (cid:19)배이다.
바로 알기 ㄴ. 같은 온도와 같은 압력에서 기체의 종류에 관
계없이 같은 부피에는 같은 수의 분자가 들어 있으므로 단위
부피당 기체 분자 수는 (가)와 (나)에서 같다.
ㄷ. (가)에서 기체의 밀도는
( (cid:72)/(cid:45))이고, (나)에서 기체의
(cid:88)
(cid:19)
밀도는
( (cid:72)/(cid:45))이다. 즉, 기체의 밀도는 (나)에서가 (가)에
(cid:19)(cid:88)
(cid:20)
서의 (cid:1357)(cid:1408)(cid:5735)배이다.
02 ㄴ. 실험식은 (가)가 (cid:34)(cid:35)2(cid:36), (나)가 (cid:36)(cid:35), (다)가 (cid:34)(cid:35)2이다.
(가)의 실험식은 분자식과 같은 (cid:34)(cid:35)2(cid:36)이므로 실험식량은 분
자량과 같은 (cid:23)(cid:23)이다. (cid:34)(cid:35)2의 실험식량은 (cid:23)(cid:23)보다 작은데,
(다)의 분자식이 (cid:34)(cid:35)2라면 실험식량도 (cid:18)(cid:17)(cid:17)이 되므로 타당하
지 않다.
(다)의 분자식은 ((cid:34)(cid:35)2)의 정수배인데, 분자량이 (cid:18)(cid:17)(cid:17)이 되려
면 분자식은 (cid:34)2(cid:35)4가 되어야 한다.
따라서 실험식량은 (가)가 (cid:23)(cid:23), (나)가 (cid:20)(cid:22), (다) (cid:22)(cid:17)이므로 (가)
가 가장 크다.
ㄷ. (cid:18) (cid:72)에 들어 있는 분자 수비는 (가):(나):(다)(cid:30)(cid:1365)(cid:1410)(cid:5738)(cid:5738):(cid:1365)(cid:1410)(cid:5739)(cid:5732)
:(cid:1376)(cid:1412)(cid:6011)(cid:5999)(cid:5988)이다. 또, 한 분자에 들어 있는 (cid:35) 원자 수는 (가)와
(나)에서 (cid:19)이고, (다)에서 (cid:21)이므로 (cid:18) (cid:72)에 들어 있는 (cid:35) 원자 수
비는 (cid:1366)(cid:1410)(cid:5738)(cid:5738):(cid:1366)(cid:1410)(cid:5739)(cid:5732):(cid:1379)(cid:1412)(cid:6011)(cid:5999)(cid:5988)이다. 따라서 (다)(cid:31)(가)(cid:31)(나)이다.(cid:1)
바로 알기 ㄱ. (다)의 분자식은 (cid:34)2(cid:35)4이다.
03 ㄱ. (가)에서 실린더에 들어 있는 (cid:57)(cid:41)4 (cid:18)(cid:25) (cid:45)의 양은 (cid:17).(cid:24)(cid:22)
몰이고, 이 질량이 (cid:18)(cid:19) (cid:72)이므로 (cid:18)몰의 질량은 (cid:18)(cid:23) (cid:72)이다. 즉,
(cid:57)(cid:41)4의 분자량은 (cid:18)(cid:23)이다. 이때 (cid:41)의 원자량은 (cid:18)이므로 (cid:57)의
원자량은 (cid:18)(cid:19)이다.
ㄷ. 꼭지를 열어도 전체 기체의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 변하지 않는다.
(가)와 (나)에서 기체의 온도와 압력이 같고, (나)에서 실린더
에 들어 있는 기체의 부피가 (cid:23) (cid:45)이므로 용기의 부피는 (cid:18)(cid:19) (cid:45)
이고, 용기에 들어 있는 (cid:57)(cid:41)4의 양은 (cid:17).(cid:22)몰이다.
(나)에서 (cid:57)(cid:41)4의 양은 (cid:17).(cid:22)몰이고, 분자 (cid:18)개에 들어 있는 원
자는 (cid:22)개이므로 전체 원자의 양은 (cid:19).(cid:22)몰이다. 따라서 용기
속 전체 원자 수는 (cid:1358)(cid:1408)(cid:5734)(cid:47)A이다.
바로 알기 ㄴ. (나)에서 용기에 들어 있는 (cid:57)(cid:41)4의 양은 (cid:17).(cid:22)몰
이다. (cid:57)(cid:41)4 (cid:18)몰에 들어 있는 수소 원자의 질량이 (cid:21) (cid:72)이므로
(cid:17).(cid:22)몰에 들어 있는 수소 원자의 질량은 (cid:19) (cid:72)이다.
04 ㄷ. (가)의 분자식은 (cid:34)(cid:35)이고, (나)의 분자식은 (cid:34)2(cid:35) 또는
(cid:34)(cid:35)2 중 하나이다. (cid:34)와 (cid:35)의 원자량을 각각 (cid:66), (cid:67)라고 하면
다음과 같은 관계식이 성립한다.
(cid:66)(cid:12)(cid:67)(cid:30)(cid:18)(cid:22), (cid:19)(cid:66)(cid:12)(cid:67)(cid:30)(cid:19)(cid:20) 또는 (cid:66)(cid:12)(cid:19)(cid:67)(cid:30)(cid:19)(cid:20)일 때 (cid:66)(cid:29)(cid:67)인 조
건을 충족하려면 (나)의 분자식은 (cid:34)(cid:35)2이어야 한다.
(cid:66)(cid:12)(cid:67)(cid:30)(cid:18)(cid:22), (cid:66)(cid:12)(cid:19)(cid:67)(cid:30)(cid:19)(cid:20)의 식을 풀면 (cid:66)(cid:30)(cid:24), (cid:67)(cid:30)(cid:25)이므로
(cid:34)2(cid:35)3의 분자량(상댓값)은 (cid:20)(cid:25)이고, (가)의 분자량인 (cid:18)(cid:22)의
(cid:19).(cid:22)배는 (cid:20)(cid:24).(cid:22)이므로 (가)의 (cid:19).(cid:22)배보다 크다.
바로 알기 ㄱ. (나)를 구성하는 원자 수는 (cid:35)가 (cid:34)보다 크다.
정답과 해설
23
ㄴ. (cid:18) (cid:72)에 들어 있는 분자 수비는 (가):(나)(cid:30)(cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5737):(cid:1365)(cid:1410)(cid:5734)(cid:5735)이다.
또, 분자당 (cid:35) 원자 수비는 (가):(나)(cid:30)(cid:18):(cid:19)이므로 (cid:18) (cid:72)에 들
(cid:46)(cid:57)3의 화학식량(cid:30)(cid:46)의 원자량(cid:12)(cid:57)의 원자량(cid:61)(cid:20)(cid:30)(cid:46)의
원자량(cid:12)((cid:22)(cid:88)(cid:61)(cid:20))(cid:30)(cid:19)(cid:22)(cid:88)이므로 (cid:46)의 원자량은 (cid:18)(cid:17)(cid:88)이다.
어 있는 (cid:35) 원자 수비는 (가):(나)(cid:30)(cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5737):(cid:1366)(cid:1410)(cid:5734)(cid:5735)이다. 즉, (나)
07 ㄱ. (cid:41)2와 (cid:36)(cid:41)4의 연소 반응식은 각각 다음과 같다.
가 (가)의 (cid:1356)(cid:1353)(cid:1410)(cid:5734)(cid:5735)배이므로 (나)가 (가)의 (cid:18).(cid:22)배보다 작다.
05 ㄴ. 실험 Ⅰ에서 (cid:34) (cid:17).(cid:24) (cid:72)의 양을 (cid:66)몰, (cid:35) (cid:20).(cid:19) (cid:72)의 양을 (cid:67)몰
이라고 하면 화학 반응식으로부터 양적 관계는 다음과 같다.
(cid:34)( (cid:72)) (cid:12) (cid:19)(cid:35)( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:36)( (cid:72))
반응 전(몰)
(cid:66)(cid:1)
(cid:67)
(cid:17)
(cid:14)(cid:66) (cid:14)(cid:19)(cid:66)
반응 (몰)
@@@@@@@@@@@@@@@@@@
반응 후(몰)
(cid:12)(cid:19)(cid:66)
(cid:67)(cid:14)(cid:19)(cid:66)(cid:1)
(cid:19)(cid:66)
(cid:17)
이때 반응 후 용기 속 (cid:35)와 (cid:36)의 몰비가 (cid:18):(cid:18)이므로 (cid:67)(cid:14)(cid:19)(cid:66)(cid:30)
(cid:19)(cid:66), 즉 (cid:67)(cid:30)(cid:21)(cid:66)이다. 이로부터 같은 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))의 질량비가 (cid:34):
(cid:20).(cid:19)
(cid:21)
(cid:35)(cid:30)(cid:17).(cid:24):
(cid:30)(cid:24):(cid:25)이므로 분자량비도 (cid:34):(cid:35)(cid:30)(cid:24):(cid:25)이다.
(cid:34)와 (cid:35)의 분자량(상댓값)을 각각 (cid:24), (cid:25)이라고 하면 실험 Ⅰ
에서 (cid:34) (cid:17).(cid:18)몰이 모두 반응하여 (cid:36) (cid:17).(cid:19)몰을 생성한다. 실험
Ⅱ에서 생성된 (cid:36)의 질량은 실험 Ⅰ에서와 같으므로 그 양은
(cid:17).(cid:19)몰이다. 또, 반응 후 (cid:34)와 (cid:36)의 몰비가 (cid:18):(cid:18)이므로 반응
후 남은 (cid:34)의 양은 (cid:17).(cid:19)몰이다. 따라서 반응 전 (cid:34)의 양은 (cid:17).(cid:18)
몰(cid:12)(cid:17).(cid:19)몰(cid:30)(cid:17).(cid:20)몰이므로 질량((cid:89))은 (cid:19).(cid:18) (cid:72)이다.
바로 알기 ㄱ. 화학 반응식으로부터 (cid:34) 분자 (cid:18)개와 (cid:35) 분자 (cid:19)
개가 반응하여 (cid:36) 분자 (cid:19)개가 생성되고, 반응 전후 질량은 보
존되므로 (cid:34)(cid:344)(cid:36)의 분자량 사이에는 다음과 같은 관계식이
성립한다.
(cid:34)의 분자량(cid:12)((cid:35)의 분자량(cid:61)(cid:19))(cid:30)(cid:36)의 분자량(cid:61)(cid:19)
즉, (cid:24)(cid:12)(cid:25)(cid:61)(cid:19)(cid:30)(cid:36)의 분자량(cid:61)(cid:19)이므로 (cid:36)의 분자량은 (cid:18)(cid:18).(cid:22)이
다. 따라서 분자량비는 (cid:34):(cid:36)(cid:30)(cid:24):(cid:18)(cid:18).(cid:22)(cid:30)(cid:18)(cid:21):(cid:19)(cid:20)이다.
ㄷ. 실험 Ⅰ에서 남은 (cid:35)의 양은 (cid:17).(cid:19)몰, 즉 (cid:18).(cid:23) (cid:72)이고, 실험
Ⅱ에서 남은 (cid:34)의 양은 (cid:17).(cid:19)몰, 즉 (cid:18).(cid:21) (cid:72)이다. 따라서 질량의
합은 (cid:20).(cid:17) (cid:72)이다.
•(cid:19)(cid:41)2 (cid:12) (cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:41)2(cid:48)
•(cid:36)(cid:41)4 (cid:12) (cid:19)(cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:48)2 (cid:12) (cid:19)(cid:41)2(cid:48)
용기 Ⅰ에서 반응 몰비가 (cid:41)2:(cid:48)2:(cid:41)2(cid:48)(cid:30)(cid:19):(cid:18):(cid:19)이므로
반응 질량비는 (cid:41)2:(cid:48)2:(cid:41)2(cid:48)(cid:30)(cid:19)(cid:61)(cid:19):(cid:18)(cid:61)(cid:20)(cid:19):(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:25)(cid:30)
(cid:18):(cid:25):(cid:26)이다. 이로부터 반응의 질량 관계는 다음과 같다.
반응 전( (cid:72))
(cid:19)(cid:41)2(cid:1)(cid:12)(cid:1)(cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:41)2(cid:48)
(cid:18).(cid:17)
반응 ( (cid:72))
(cid:14)(cid:18) (cid:14)(cid:25)
@@@@@@@@@@@@@@@@@
반응 후( (cid:72))
(cid:17) (cid:89)(cid:14)(cid:25)
(cid:12)(cid:26)
(cid:89)(cid:1)
(cid:17)
(cid:26)
반응 후 용기 속 물질의 질량의 합은 ((cid:89)(cid:14)(cid:25))(cid:12)(cid:26)(cid:30)(cid:18)(cid:17).(cid:23)이므
로 반응 전 (cid:48)2의 질량((cid:89))은 (cid:26).(cid:23)( (cid:72))이다.
용기 Ⅱ에서 반응 질량비가 (cid:36)(cid:41)4:(cid:48)2:(cid:36)(cid:48)2:(cid:41)2(cid:48)(cid:30)(cid:18)(cid:23):
(cid:19)(cid:61)(cid:20)(cid:19):(cid:21)(cid:21):(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:25)(cid:30)(cid:21):(cid:18)(cid:23):(cid:18)(cid:18):(cid:26)이다. 이로부터 반응
의 질량 관계는 다음과 같다.
반응 전( (cid:72))
(cid:36)(cid:41)4 (cid:12)(cid:1)(cid:19)(cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:48)2(cid:1)(cid:12)(cid:1)(cid:19)(cid:41)2(cid:48)
(cid:19).(cid:21)
(cid:90)
(cid:21)
(cid:17)
(cid:26)(cid:90)
(cid:18)(cid:23)
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
(cid:17)
(cid:18)(cid:18)(cid:90)
(cid:18)(cid:23)
(cid:14)(cid:90)(cid:1)
반응( (cid:72))
(cid:12)
(cid:14)
(cid:12)
(cid:90)
반응 후( (cid:72))
(cid:19).(cid:21)(cid:14)
(cid:17)
(cid:90)
(cid:21)
(cid:18)(cid:18)(cid:90)
(cid:18)(cid:23)
(cid:26)(cid:90)
(cid:18)(cid:23)
(cid:90)
(cid:21)
2(cid:12)
(cid:18)(cid:18)(cid:90)
(cid:18)(cid:23)
반응 후 용기 속 물질의 질량의 합은 1(cid:19).(cid:21)(cid:14)
(cid:26)(cid:90)
(cid:18)(cid:23)
(cid:30)(cid:25).(cid:25)이므로 반응 전 (cid:48)2의 질량((cid:90))은 (cid:23).(cid:21)( (cid:72))이다. 따라서 반
응 전 용기 속 (cid:48)2의 질량은 용기 Ⅰ에서가 Ⅱ에서의 (cid:18).(cid:22)배이다.
ㄴ. Ⅱ에서 (cid:48)2 (cid:23).(cid:21) (cid:72)은 (cid:17).(cid:19)몰이므로 생성된 (cid:36)(cid:48)2의 양은 (cid:17).(cid:18)
몰이다.
(cid:12)
ㄷ. Ⅰ에서 생성된 (cid:41)2(cid:48)의 질량은 (cid:26) (cid:72)이고, Ⅱ에서는 (cid:17).(cid:19)몰.
즉 (cid:20).(cid:23) (cid:72)이다. 따라서 생성된 (cid:41)2(cid:48)의 질량의 합은 (cid:18)(cid:19).(cid:23) (cid:72)이다.
06 생성된 (cid:57)2( (cid:72))의 부피가 (cid:21)(cid:25)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이고, 주어진 온도와 압력
에서 기체 (cid:18)몰의 부피가 (cid:19)(cid:21) (cid:45)이므로 생성된 (cid:57)2의 양은 (cid:17).(cid:17)(cid:19)
몰이다. 화학 반응식에서 (cid:46)(cid:57)3와 (cid:57)2의 계수비가 (cid:19):(cid:18)이므
로 반응한 (cid:46)(cid:57)3 (cid:88) (cid:72)은 (cid:17).(cid:17)(cid:21)몰이다. 이로부터 (cid:46)(cid:57)3 (cid:18)몰의
질량은 (cid:19)(cid:22)(cid:88) (cid:72)이므로 (cid:46)(cid:57)3의 화학식량은 (cid:19)(cid:22)(cid:88)이다. 또, 화
학 반응 전후 질량이 보존되므로 생성된 (cid:57)2의 질량은 (cid:17).(cid:19)(cid:88)
(cid:72)((cid:30)(cid:88) (cid:72)(cid:14)(cid:17).(cid:25)(cid:88) (cid:72))이다. 즉, (cid:17).(cid:17)(cid:19)몰의 질량이 (cid:17).(cid:19)(cid:88) (cid:72)이므
로 (cid:57)2의 분자량은 (cid:18)(cid:17)(cid:88)이다. 따라서 (cid:57)의 원자량은 (cid:22)(cid:88)이다.
08 ㄱ. 반응 전후 질량은 같고 부피는 반응 후가 반응 전보다 작
으므로 밀도는 반응 후가 반응 전보다 크다.
ㄴ. 반응물은 (cid:57)2와 (cid:58)2이고, 어느 한 기체가 모두 소모될 때
까지 반응시켰을 때 반응 후 (cid:57)2가 남았으므로 반응 몰비는
(cid:57)2:(cid:58)2(cid:30)(cid:18):(cid:20)이다. 또, 반응 전 분자 수가 (cid:22)개일 때의 부피
가 (cid:22)이고 반응 후 전체 기체의 부피가 (cid:20)이므로 생성물((cid:59))의
분자 모형은 (cid:19)개이다. 이로부터 화학 반응식을 완성하면 다
음과 같다.
24
정답과 해설
(cid:57)2 (cid:12) (cid:20)(cid:58)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:59)
반응 전후 원자의 종류와 수가 같아야 하므로 (cid:59)의 분자식은
11 ㄱ. (가)에 들어 있는 용질의 양은 (cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)/(cid:45)(cid:61)(cid:17).(cid:18) (cid:45)(cid:30)(cid:17).(cid:18)
(cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. (가)에 증류수를 가해 부피가 (cid:19)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)가 되면 용
(cid:57)(cid:58)3이다.
ㄷ. (cid:57)2 (cid:19)개의 질량이 (cid:88)1 (cid:72)일 때 (cid:58)2 (cid:20)개의 질량이 (cid:88)2 (cid:72)이므
로 각 분자 (cid:18)개의 질량비는 (cid:57)2:(cid:58)2(cid:30)(cid:20)(cid:88)1:(cid:19)(cid:88)2이다. 따라
서 원자량비도 (cid:57):(cid:58)(cid:30)(cid:20)(cid:88)1:(cid:19)(cid:88)2이다.
09 ㄱ. 꼭지 Ⅰ을 열어 반응을 완결시켰을 때 반응 후 용기에는
(cid:35)와 (cid:36)가 존재하므로 (cid:34) (cid:21).(cid:17) (cid:72)이 모두 반응하였다. 이때 생
성된 (cid:36)의 질량이 (cid:22).(cid:17) (cid:72)이므로 반응한 (cid:35)의 질량은 (cid:18).(cid:17) (cid:72)이
다. 화학 반응식의 계수비가 (cid:34):(cid:35)(cid:30)(cid:19):(cid:18)이므로 (cid:34) 분자 (cid:19)
개의 질량을 (cid:21).(cid:17) (cid:72)이라고 할 때 (cid:35) 분자 (cid:18)개의 질량은 (cid:18).(cid:17) (cid:72)
이다. 따라서 분자 (cid:18)개의 질량비는 (cid:34):(cid:35)(cid:30)(cid:19):(cid:18)이므로 분
자량은 (cid:34)가 (cid:35)의 (cid:19)배이다.
바로 알기 ㄴ. (다)에서 꼭지를 열기 전 용기에는 (cid:35) ((cid:88)1(cid:14)
(cid:18)(cid:15)(cid:17)) (cid:72), (cid:34) (cid:88)2 (cid:72), (cid:36) (cid:22).(cid:17) (cid:72)이 들어 있다. (나)의 결과로부터 반
응 질량비는 (cid:34):(cid:35):(cid:36)(cid:30)(cid:21):(cid:18):(cid:22)인데, (다) 과정 이후 (cid:36)의
질량이 (cid:19)(cid:17).(cid:17) (cid:72)이므로 과정 (다)에서 생성된 (cid:36)의 질량은 (cid:18)(cid:22).(cid:17)
(cid:72)이다. 이로부터 반응한 (cid:35)의 질량은 (cid:20) (cid:72)이므로 (cid:88)1(cid:14)(cid:18).(cid:17)
(cid:30)(cid:20).(cid:17)이고, (cid:88)1(cid:30)(cid:21).(cid:17)이다. 또, 반응한 (cid:34)의 질량은 (cid:18)(cid:19).(cid:17) (cid:72)이
고, 반응 후 반응하지 않은 (cid:34)가 남아 있으므로 (cid:88)2(cid:31)(cid:18)(cid:19).(cid:17)
이다. 따라서
(cid:31)(cid:20)이다.
(cid:88)2
(cid:88)1
ㄷ. 분자량은 (cid:34)가 (cid:35)의 (cid:19)배이므로 (cid:35)의 분자량을 (cid:67)라고 할
때 (cid:34)의 분자량은 (cid:19)(cid:67)이고 (cid:36)의 분자량은 (cid:19)(cid:67)(cid:61)(cid:19)(cid:12)(cid:67)(cid:30)(cid:36)의 분
자량(cid:61)(cid:19), (cid:36)의 분자량(cid:30)(cid:19).(cid:22)(cid:67)이다.
(나)에서 반응 후 용기에 들어 있는 (cid:35)의 질량은 (cid:20).(cid:17) (cid:72)이고,
(cid:36)의 질량은 (cid:22).(cid:17) (cid:72)이다. 즉, (cid:35)의 양이
몰일 때 (cid:36)의 양은
(cid:20)
(cid:67)
몰이다. 따라서 기체의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:35):(cid:36)(cid:30)(cid:20):(cid:19)이므로
(cid:22)
(cid:19).(cid:22)(cid:67)
(cid:35)의 양은 (cid:36)의 양의 (cid:1356)(cid:1408)(cid:5734)배이다.
10 ㄴ. 퍼센트 농도는 용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 녹아 있는 용질의 질량((cid:72))이
다. 따라서 세 용액의 퍼센트 농도는 모두 같다.
바로 알기 ㄱ, ㄷ. 몰 농도는 용액 (cid:18) (cid:45)에 녹아 있는 용질의
양((cid:78)(cid:80)(cid:77))이고, 용질의 몰 분율은 용질의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))을 용액을
이루는 전체 성분 물질의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))으로 나눈 값이다. 세 용액
의 용질의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))이 다르므로 세 용액의 몰 농도와 용질의
액의 몰 농도는
(cid:30)(cid:17).(cid:22) (cid:46)이다.
(cid:17)(cid:15)(cid:18)(cid:1)(cid:78)(cid:80)(cid:77)
(cid:17).(cid:19)(cid:1)(cid:45)
ㄴ. (나)에 들어 있는 용질의 양은 (cid:18) (cid:72)이다. (나)에 증류수를
넣어 용액의 질량이 (cid:19)(cid:17)(cid:17) (cid:72)이 되면 용액 (cid:19)(cid:17)(cid:17) (cid:72)에 용질 (cid:18) (cid:72)이
녹아 있게 되므로 퍼센트 농도는 (cid:1376)(cid:1412)(cid:6012)(cid:5999)(cid:5988)(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:30)(cid:17).(cid:22)((cid:6))이다.
ㄷ. (가)에 들어 있는 용질의 질량은 (cid:17).(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)(cid:61)(cid:21)(cid:17) (cid:72)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)(cid:30)(cid:21)
(cid:72)이다. (가) 용액의 질량은 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)이므로 (가)와 (나) 두 용
액을 혼합하면 용액의 질량은 (cid:19)(cid:17)(cid:17) (cid:72)이 되고, 용액 속 용질
의 질량은 (cid:22) (cid:72)이므로 용액의 퍼센트 농도는 (cid:1380)(cid:1412)(cid:6012)(cid:5999)(cid:5988)(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:30)
(cid:19).(cid:22)((cid:6))이다.
12 ㄱ. 주어진 화학 반응식을 완성하면 다음과 같다.
(cid:46)(cid:35)(cid:83)2((cid:66)(cid:82))(cid:1)(cid:12)(cid:1)(cid:19)(cid:34)(cid:72)(cid:47)(cid:48)3((cid:66)(cid:82))(cid:1)
(cid:1)
@@A (cid:19)(cid:34)(cid:72)(cid:35)(cid:83)((cid:84))(cid:1)(cid:12)(cid:1)(cid:46)((cid:47)(cid:48)3)2((cid:66)(cid:82))
따라서
(cid:30)(cid:18)이다.
(cid:67)
(cid:66)
ㄴ. (cid:17).(cid:19) (cid:46) (cid:34)(cid:72)(cid:47)(cid:48)3 수용액 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 들어 있는 용질의 양
은 (cid:17).(cid:17)(cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. 화학 반응식의 양적 관계로부터 반응한
(cid:34)(cid:72)(cid:47)(cid:48)3의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))과 생성된 (cid:34)(cid:72)(cid:35)(cid:83)의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))이 같으므로
생성된 (cid:34)(cid:72)(cid:35)(cid:83)의 양은 (cid:17).(cid:17)(cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. (cid:34)(cid:72)(cid:35)(cid:83)의 화학식량이
(cid:18)(cid:25)(cid:25)이므로 (cid:17).(cid:17)(cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)의 질량은 (cid:20).(cid:24)(cid:23) (cid:72)이다.
ㄷ. 넣어 준 (cid:46)(cid:35)(cid:83)2 (cid:21).(cid:17) (cid:72) 중 (cid:19).(cid:17) (cid:72)이 반응하지 않고 남았으
므로 반응한 (cid:46)(cid:35)(cid:83)2의 질량은 (cid:19).(cid:17) (cid:72)이다. 화학 반응식의 양
적 관계로부터 반응한 (cid:46)(cid:35)(cid:83)2 (cid:19).(cid:17) (cid:72)은 (cid:17).(cid:17)(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. 이로
부터 (cid:46)(cid:35)(cid:83)2의 화학식량은 (cid:19)(cid:17)(cid:17)이므로 다음 관계식이 성립
한다.
(cid:46)의 원자량(cid:12)((cid:25)(cid:17)(cid:61)(cid:19))(cid:30)(cid:19)(cid:17)(cid:17)
따라서 (cid:46)의 원자량은 (cid:21)(cid:17)이다.
사고력 확장 문제
1권 130~133쪽
01 ⑴ 원자 (cid:18)개의 질량에 아보가드로수를 곱한 값이 원자 (cid:18)몰의
질량이다. (cid:56) 원자 (cid:18)몰의 질량은 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5738)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-23(cid:61)(cid:23)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23(cid:30)
정답과 해설
25
몰 분율은 모두 다르다.
(cid:18)( (cid:72))이다.
⑵ (cid:57), (cid:58), (cid:59)의 원자량은 각 원자 (cid:18)개의 질량에 아보가드로수
를 곱하여 구할 수 있다. 이로부터 각 원자의 원자량은 (cid:57)가
(cid:18)(cid:19), (cid:58)가 (cid:18)(cid:21), (cid:59)가 (cid:18)(cid:23)이다. 분자량은 분자를 이루는 원자들
의 원자량을 합하여 구한다.
⑶ (cid:58)2와 (cid:56)2가 반응하여 (cid:58)(cid:56)3를 생성하는 반응의 화학 반
응식은 다음과 같다.
(cid:58)2 (cid:12) (cid:20)(cid:56)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:58)(cid:56)3
따라서 반응 몰비는 (cid:58)2:(cid:56)2:(cid:58)(cid:56)3(cid:30)(cid:18):(cid:20):(cid:19)이다.
모범 답안 ⑴ (cid:56) 원자 (cid:18)개의 질량에 아보가드로수를 곱한 값이 (cid:56)
원자 (cid:18)몰의 질량이다. (cid:56) 원자 (cid:18)몰의 질량이 (cid:18) (cid:72)이므로 (cid:56) 원자 (cid:18) (cid:72)
에는 아보가드로수, 즉 (cid:23)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23개의 원자가 들어 있다.
⑵ (cid:57)(cid:59)2의 분자량은 (cid:21)(cid:21)((cid:30)(cid:18)(cid:19)(cid:12)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:23))이고, (cid:58)2(cid:59)의 분자량은 (cid:21)(cid:21)
((cid:30)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:21)(cid:12)(cid:18)(cid:23))이다.
⑶ (cid:58)2와 (cid:56)2가 반응하여 (cid:58)(cid:56)3를 생성하는 반응의 화학 반응식은
(cid:58)2 (cid:12) (cid:20)(cid:56)2(cid:1) @@A(cid:1) (cid:19)(cid:58)(cid:56)3이므로 반응 몰비는 (cid:58)2:(cid:56)2:(cid:58)(cid:56)3(cid:30)
(cid:18):(cid:20):(cid:19)이다.
(cid:58)2 (cid:18)(cid:21) (cid:72)은 (cid:17).(cid:22)몰이고 (cid:56)2 (cid:19) (cid:72)은 (cid:18)몰이므로 (cid:56)2 (cid:18)몰이 모두 반응
하여 (cid:58)(cid:56)3 (cid:1355)(cid:1408)(cid:5735)몰이 생성된다. 이때 생성된 (cid:58)(cid:56)3 (cid:1355)(cid:1408)(cid:5735)몰의 분자 개수
채점 기준
배점(%)
⑴
⑶
원자량의 개념이나 아보가드로수를 이용하여 원자의
개수를 구하는 과정을 옳게 서술한 경우
⑵ (cid:57)(cid:59)2와 (cid:58)2(cid:59)의 분자량을 모두 옳게 구한 경우
화학 반응식의 양적 관계로부터 (cid:58)(cid:56)3 분자 개수를
옳게 구한 경우
화학 반응식은 완성하였으나 (cid:58)(cid:56)3 분자 개수가 옳지
않은 경우
40
20
40
20
02 같은 온도, 같은 압력에서 기체의 부피비는 분자 수비와 같
다. 또, 용기 내 기체의 부피비는 길이비와 같다. 따라서 (가)
에서 헬륨과 산소의 부피비는 (cid:20):(cid:19)이고, (나)에서 헬륨과 산
소의 부피비는 (cid:20):(cid:24)이다. 이때 용기 왼쪽 헬륨의 양은 (가)와
(나)에서 변화가 없다.
같다. (가)에서 헬륨과 산소의 몰비는 (cid:20):(cid:19)이고, 헬륨의 양이 (cid:17).(cid:23)몰이
므로 산소의 양((cid:89)몰)은 (cid:17).(cid:21)몰이다. 또, (나)에서 헬륨과 산소의 몰비는
(cid:20):(cid:24)이고, 헬륨의 양에는 변화가 없으므로 산소의 양은 (cid:18).(cid:21)몰이다.
즉, 넣어 준 산소의 양((cid:90) (cid:72))은 (cid:18).(cid:21)몰(cid:14)(cid:17).(cid:21)몰(cid:30)(cid:18).(cid:17)몰이므로 (cid:20)(cid:19) (cid:72)이다.
따라서 (cid:89)는 (cid:17).(cid:21), (cid:90)는 (cid:20)(cid:19)이다.
03 같은 온도, 같은 압력에서 기체의 부피비는 분자 수비와 같
다. 따라서 같은 온도와 압력에서 기체의 부피가 (cid:19)배이면 분
자 수도 (cid:19)배이다.
모범 답안 (cid:36)(cid:41)4과 (cid:48)2의 분자량비는 (cid:18)(cid:23):(cid:20)(cid:19)(cid:30)(cid:18):(cid:19)이고, 부피가
(cid:18)(cid:17) (cid:45)인 용기 (가)에 들어 있는 (cid:36)(cid:41)4 (cid:89) (cid:72)의 양을 (cid:18)몰이라고 가정하면
(나)에 들어 있는 (cid:48)2의 양은 부피가 (가)의 (cid:19)배이므로 (cid:19)몰이 들어 있어
야 한다. 이때 분자량은 (cid:48)2가 (cid:36)(cid:41)4의 (cid:19)배이므로 질량은 (cid:21)(cid:89) (cid:72)이다. 마
찬가지로 (다)에 들어 있는 (cid:48)2의 양은 (가)에서와 같은 (cid:18)몰이므로 질량
은 (cid:19)(cid:89) (cid:72)이다. (라)에서는 부피가 (가)의 (cid:19)배이므로 질량은 (가)의 (cid:19)배인
(cid:19)(cid:89) (cid:72)이다. 따라서 각 기체의 질량은 (나)가 (cid:21)(cid:89) (cid:72), (다)가 (cid:19)(cid:89) (cid:72), (라)가
(cid:19)(cid:89) (cid:72)이다.
채점 기준
(나)(cid:344)(라)의 질량을 모두 옳게 구한 경우
(나)(cid:344)(라) 중 (cid:19)개의 질량만 옳게 구한 경우
(나)(cid:344)(라) 중 (cid:18)개의 질량만 옳게 구한 경우
배점(%)
100
60
30
04 ⑴ 포도당((cid:36)6(cid:41)12(cid:48)6)의 구성 원소가 (cid:36), (cid:41), (cid:48)이므로 포도당
이 완전 연소하면 이산화 탄소와 물을 생성한다. 이를 바탕
으로 포도당의 연소 반응의 화학 반응식을 완성하면 다음과
(cid:36)6(cid:41)12(cid:48)6((cid:84)) (cid:12) (cid:23)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:23)(cid:36)(cid:48)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:23)(cid:41)2(cid:48)( (cid:77))
⑵ 포도당((cid:36)6(cid:41)12(cid:48)6)의 분자량은 (cid:18)(cid:19)(cid:61)(cid:23)(cid:12)(cid:18)(cid:61)(cid:18)(cid:19)(cid:12)(cid:18)(cid:23)(cid:61)
(cid:23)(cid:30)(cid:18)(cid:25)(cid:17)이다. 주어진 온도와 압력에서 산소 (cid:19)(cid:19).(cid:21) (cid:45)의 양은
(cid:18)몰이고, 화학 반응식에서 포도당과 산소의 반응 몰비가 (cid:18):
(cid:23)이다.
모범 답안 ⑴ (cid:36)6(cid:41)12(cid:48)6((cid:84))(cid:1)(cid:12)(cid:1)(cid:23)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:23)(cid:36)(cid:48)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:23)(cid:41)2(cid:48)((cid:77))
⑵ 포도당 (cid:18)(cid:25) (cid:72)의 양은 (cid:17).(cid:18)몰이고 산소 (cid:19)(cid:19).(cid:21) (cid:45)의 양은 (cid:18)몰이다. 화학
반응식에서 계수비는 반응 몰비이므로 포도당 (cid:17).(cid:18)몰이 모두 반응하여
(cid:36)(cid:48)2( (cid:72)) (cid:17).(cid:23)몰과 (cid:41)2(cid:48)((cid:77)) (cid:17).(cid:23)몰을 생성하고, 반응물인 (cid:48)2( (cid:72)) (cid:17).(cid:21)몰은
반응하지 않고 남는다. 따라서 반응 후 실린더 속 기체의 양은 (cid:17).(cid:23)몰
(cid:12)(cid:17).(cid:21)몰(cid:30)(cid:18).(cid:17)몰이므로 전체 기체의 부피는 (cid:19)(cid:19).(cid:21) (cid:45)이다.
채점 기준
배점(%)
⑴ 화학 반응식을 옳게 완성한 경우
⑵
물의 양과 전체 기체의 부피를 옳게 구한 경우
전체 기체의 부피만 옳게 구한 경우
40
60
40
05 ⑴ (cid:36)3(cid:41)8의 연소 반응의 화학 반응식에서 반응 전후 원자의
종류와 수가 같도록 계수를 맞추어 화학 반응식을 완성하면
모범 답안 같은 온도, 같은 압력에서 기체의 부피비는 분자 수비와
화학 반응식의 양적 관계와 관련지어 생성물과 반응
는 (cid:1355)(cid:1408)(cid:5735)(cid:61)(cid:23)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23(cid:30)(cid:21)(cid:61)(cid:18)(cid:17)23(개)이다.
같다.
채점 기준
(cid:89)와 (cid:90)를 모두 옳게 구한 경우
(cid:89)와 (cid:90) 중 한 가지만 옳게 구한 경우
배점(%)
100
50
다음과 같다.
(cid:36)3(cid:41)8( (cid:72))(cid:1)(cid:12) (cid:22)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:20)(cid:36)(cid:48)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:21)(cid:41)2(cid:48)( (cid:77))
⑵ 화학 반응식에서 계수비는 반응 몰비와 같다.
26
정답과 해설
⑶ (cid:36)3(cid:41)8의 분자량이 (cid:21)(cid:21)이므로 (cid:36)3(cid:41)8 (cid:19)(cid:19) (cid:72)은 (cid:17).(cid:22)몰이다.
(cid:36)3(cid:41)8과 (cid:48)2의 반응 몰비는 (cid:18):(cid:22)이다. (cid:17)(cid:1)(cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 모든
기체 (cid:18)몰의 부피는 (cid:19)(cid:19).(cid:21) (cid:45)이다.
모범 답안 ⑴ (cid:66): (cid:22), (cid:67): (cid:20), (cid:68): (cid:21)
⑵ 화학 반응식의 계수비에 의하면 (cid:48)2와 (cid:36)(cid:48)2의 반응 몰비가 (cid:22):(cid:20)이
다. 따라서 (cid:48)2 (cid:18)몰이 모두 반응할 때 생성되는 (cid:36)(cid:48)2의 양은 (cid:17).(cid:23)몰이
고, (cid:36)(cid:48)2의 분자량이 (cid:21)(cid:21)이므로 (cid:36)(cid:48)2 (cid:17).(cid:23)몰의 질량은 (cid:17).(cid:23)(cid:61)(cid:21)(cid:21)(cid:30)(cid:19)(cid:23).(cid:21)
( (cid:72))이다.
⑶ (cid:36)3(cid:41)8의 분자량이 (cid:21)(cid:21)이므로 (cid:36)3(cid:41)8 (cid:19)(cid:19) (cid:72)은 (cid:17).(cid:22)몰이다. (cid:36)3(cid:41)8 (cid:17).(cid:22)몰
을 완전 연소시키기 위해 필요한 (cid:48)2의 최소 양은 (cid:19).(cid:22)몰이므로 (cid:17)(cid:1)(cid:11)(cid:36),
(cid:18)기압에서 (cid:19).(cid:22)(cid:61)(cid:19)(cid:19).(cid:21)(cid:30)(cid:22)(cid:23)((cid:45))이다.
채점 기준
배점(%)
⑴ (cid:66), (cid:67), (cid:68)를 모두 옳게 구한 경우
화학 반응의 양적 관계를 이용하여 (cid:36)(cid:48)2의 질량을 옳
게 구한 경우
(cid:36)(cid:48)2의 질량만 옳게 구한 경우
(cid:48)2의 최소 부피를 옳게 구하고 그 과정을 옳게 서술
한 경우
⑵
⑶
(cid:48)2의 최소 부피만 옳게 구한 경우
20
40
20
40
20
06 ⑴ 반응 (가)에서 반응물은 (cid:36)(cid:86)와 (cid:48)2이고, 생성물은 (cid:36)(cid:86)(cid:48)이
므로 화학 반응식은 다음과 같다.
(cid:19)(cid:36)(cid:86)((cid:84))(cid:1)(cid:12)(cid:1)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:36)(cid:86)(cid:48)((cid:84))
반응 (나)에서 반응물은 (cid:36)(cid:86)(cid:48)와 (cid:41)2이고, 생성물은 (cid:36)(cid:86)와 (cid:57)
이므로 화학 반응식은 다음과 같다.
(cid:36)(cid:86)(cid:48)((cid:84))(cid:1)(cid:12) (cid:41)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:86)((cid:84))(cid:1)(cid:12)(cid:1)(cid:57)(cid:9)(cid:41)2(cid:48)((cid:77)))
모범 답안 ⑴ 반응 (가)와 (나)의 화학 반응식은 각각 다음과 같다.
(가) (cid:19)(cid:36)(cid:86)((cid:84)) (cid:12) (cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:36)(cid:86)(cid:48)((cid:84))
(나) (cid:36)(cid:86)(cid:48)((cid:84)) (cid:12) (cid:41)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:86)((cid:84)) (cid:12) (cid:41)2(cid:48)((cid:77))
따라서 물질 (cid:57)는 (cid:41)2(cid:48)이다.
⑵ (cid:36)(cid:86) (cid:18)(cid:19).(cid:25) (cid:72)의 양은 (cid:17).(cid:19)몰이고 (가)에서 반응하는 (cid:36)(cid:86)와 생성되
는 (cid:36)(cid:86)(cid:48)의 몰비가 (cid:18):(cid:18)로 같으므로 생성되는 (cid:36)(cid:86)(cid:48)의 양은 (cid:17).(cid:19)몰이
다. (나)에서 반응하는 (cid:36)(cid:86)(cid:48)와 생성되는 (cid:57)((cid:41)2(cid:48))의 몰비가 (cid:18):(cid:18)이
므로 (cid:36)(cid:86)(cid:48) (cid:17).(cid:19)몰이 반응하여 생성되는 (cid:57)((cid:41)2(cid:48))의 양은 (cid:17).(cid:19)몰이다.
(cid:57)((cid:41)2(cid:48))의 분자량은 (cid:18)(cid:25)이므로 (cid:57) (cid:17).(cid:19)몰의 질량은 (cid:20).(cid:23) (cid:72)이다.
채점 기준
배점(%)
반응 (가)와 (나)의 화학 반응식을 모두 옳게 나타내고,
⑴
물질 (cid:57)를 옳게 쓴 경우
반응 (가)와 (나) 중에서 한 가지의 화학 반응식만 옳게
나타낸 경우
화학 반응식의 양적 관계와 관련지어 생성되는 (cid:57)의
⑵
질량을 옳게 구한 경우
(cid:57)의 질량만 옳게 구한 경우
40
20
60
30
07 ⑴ 용액의 퍼센트 농도는 다음과 같이 구할 수 있다.
퍼센트 농도((cid:6))(cid:30)
용질의 질량( (cid:72))
용액의 질량( (cid:72))
(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17)
용액의 밀도를 알고 있을 때 질량은 용액의 부피(cid:61)밀도로 구
할 수 있다.
⑵ 몰 농도는 다음과 같이 구할 수 있다.
몰 농도((cid:46))(cid:30)
용질의 양( (cid:78)(cid:80)(cid:77))
용액의 부피( (cid:45))
모범 답안 ⑴ 진한 염산의 밀도가 (cid:18).(cid:19)(cid:22) (cid:72)/(cid:78)(cid:45)이므로 진한 염산
(cid:19)(cid:17).(cid:17) (cid:78)(cid:45)의 질량은 (cid:19)(cid:22) (cid:72)((cid:30)(cid:18).(cid:19)(cid:22) (cid:72)/(cid:78)(cid:45)(cid:61)(cid:19)(cid:17).(cid:17) (cid:78)(cid:45))이다.
진한 염산 (cid:19)(cid:22) (cid:72)에 들어 있는 용질의 질량은 (cid:19)(cid:22)(cid:61)
((cid:72))이고, 이 양
(cid:20)(cid:23).(cid:22)
(cid:18)(cid:17)(cid:17)
(cid:19)(cid:22)(cid:61)(cid:20)(cid:23).(cid:22)
(cid:18)(cid:17)(cid:17)
(cid:20)(cid:23).(cid:22) (cid:30)
은
(cid:19)(cid:22)
(cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:30)(cid:17).(cid:19)(cid:22)(몰)이다. 이 양이 용액 (cid:19)(cid:22)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
((cid:30)(cid:17).(cid:19)(cid:22) (cid:45))에 들어 있으므로 묽은 염산의 몰 농도는 (cid:18).(cid:17)((cid:46))이다.
⑵ 묽은 염산의 밀도가 (cid:18).(cid:17) (cid:72)/(cid:78)(cid:45)이므로 묽은 염산 (cid:19)(cid:22)(cid:17) (cid:78)(cid:45)의 질량
은 (cid:19)(cid:22)(cid:17) (cid:72)이다.
이 용액 속에 들어 있는 용질의 질량은 (cid:19)(cid:22)(cid:61)
용액의 퍼센트 농도는
(cid:26).(cid:18)(cid:19)(cid:22)
(cid:19)(cid:22)(cid:17) (cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:30)(cid:20).(cid:23)(cid:22)((cid:6))이다.
(cid:20)(cid:23).(cid:22)
(cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:30)(cid:26).(cid:18)(cid:19)(cid:22)((cid:72))이므로
채점 기준
배점(%)
몰 농도를 구하는 과정에서 오류가 없고 몰 농도가 옳
은 경우
⑴
옳지 않은 경우
옳은 경우
⑵
가 옳지 않은 경우
몰 농도를 구하는 과정에서 오류가 없지만 몰 농도가
퍼센트 농도를 구하는 과정에서 오류가 없고 농도가
퍼센트 농도를 구하는 과정에서 오류가 없지만 농도
50
20
50
20
08 염산과 수산화 나트륨 수용액의 반응을 화학 반응식으로 나
타내면 다음과 같다.
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))(cid:1)(cid:12) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)( (cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:41)2(cid:48)( (cid:77))
모범 답안 (cid:17).(cid:18)(cid:1)(cid:46) (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:1)(cid:78)(cid:45)에 들어 있는 (cid:41)(cid:36)(cid:77)의 양은
(cid:17).(cid:17)(cid:18)몰이고, (cid:17).(cid:19)(cid:1)(cid:46) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:22)(cid:17)(cid:1)(cid:78)(cid:45)에 들어 있는 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)의 양도
(cid:17).(cid:17)(cid:18)몰이다. (cid:41)(cid:36)(cid:77)과 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)은 (cid:18):(cid:18)의 몰비로 반응하여 (cid:18)몰의 비로
(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)을 생성하므로 생성된 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)의 양은 (cid:17).(cid:17)(cid:18)몰이고, 이 질량은
(cid:17).(cid:22)(cid:25)(cid:22) (cid:72)이다. (가)와 (나)의 밀도는 (cid:18).(cid:17) (cid:72)/(cid:78)(cid:45)이므로 (다)의 질량은 (cid:18).(cid:17)
(cid:72)/(cid:78)(cid:45)(cid:61)(cid:18)(cid:22)(cid:17) (cid:78)(cid:45)(cid:30)(cid:18)(cid:22)(cid:17) (cid:72)이다.
따라서 퍼센트 농도는
(cid:17).(cid:22)(cid:25)(cid:22)
(cid:18)(cid:22)(cid:17) (cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:30)(cid:17).(cid:20)(cid:26)((cid:6))이다.
채점 기준
계산 과정과 퍼센트 농도가 모두 옳은 경우
계산 과정은 옳지만 퍼센트 농도가 옳지 않은 경우
배점(%)
100
40
정답과 해설
27
II 원자의 세계
1. 원자의 구조
01 원자의 구성 입자
개념 모아 정리하기
1권 147쪽
1 전자
5 ((cid:12))
2 직진
3 ((cid:14))
4 원자핵
6 중성자
7 양성자
8 양성자
개념 기본 문제
1권 148~149쪽
01 (가) ㄷ (나) ㄱ (다) ㄴ 02 (가) 중성자 (나) 전자 (다) 양성자
03 ㄴ 04 (가) (cid:25) (나) (cid:18)(cid:18) (다) (cid:18)(cid:19) (라) (cid:18)(cid:24) (마) (cid:20)(cid:22) 05 ⑴ (cid:20) ⑵ (cid:21)
⑶ (cid:20) 06 ㅁ 07 ㄴ, ㄷ 08 ⑴ (cid:18)(cid:25)가지 ⑵ (cid:23)가지 09 ⑴ (cid:34), (cid:35),
(cid:36), (cid:37) ⑵ (cid:35)와 (cid:36) ⑶ (cid:34)와 (cid:35), (cid:36)와 (cid:37) ⑷ (cid:34)와 (cid:35), (cid:36)와 (cid:37) ⑸ (cid:34)와 (cid:35),
(cid:36)와 (cid:37) 10 (cid:24)(cid:26)(cid:15)(cid:26)(cid:18)
01 톰슨은 음극선 실험을 통해 물질의 종류에 관계없이 ((cid:14))전
하를 띠는 질량이 매우 작은 입자가 존재함을 발견하였고,
이 입자를 전자라고 하였다.
(가) 음극선이 지나는 길에 물체를 놓아두었을 때 그림자가
생기는 것은 음극선이 직진하는 성질이 있기 때문이다. 음극
선이 휘어지는 성질이 있다면 물체의 그림자 부분에도 음극
선이 도달할 수 있으므로 그림자가 생기지 않아야 한다.
(나) 음극선이 지나는 길에 바람개비를 놓아두었을 때 바람개
비가 회전하는 것은 음극선이 질량을 가진 입자의 흐름이기
때문이다. 질량을 가진 입자는 다른 물체를 움직이게 할 수
있다.
야 한다.
(다) 음극선이 지나는 길에 전기장을 걸었을 때 음극선이
((cid:12))극 방향으로 휘어지는 것은 음극선이 ((cid:14))전하를 띠기 때
문이다. 음극선이 전하를 띠지 않는다면 전기장의 영향을 받
지 않아야 하며, ((cid:12))전하를 띤다면 ((cid:14))극 방향으로 휘어져
02 (가) (cid:18)(cid:26)(cid:20)(cid:19)년 채드윅은 알파(a) 입자를 베릴륨((cid:35)(cid:70)) 박판에 충
돌시켰을 때, 전하를 띠지 않는 입자가 방출되는 것을 발견
하였고, 이 입자를 중성자라고 하였다.
28
정답과 해설
(나) (cid:18)(cid:25)(cid:26)(cid:24)년 톰슨은 거의 진공 상태((cid:18)(cid:17)-6기압)로 만든 유리
관에 높은 전압((cid:18)(cid:17)4 (cid:55))을 걸어 주었을 때 ((cid:14))극에서 ((cid:12))극
쪽으로 이동하는 입자의 흐름을 발견하였고, 이 입자를 전자
라고 하였다.
(다) (cid:18)(cid:25)(cid:25)(cid:23)년 골트슈타인은 낮은 압력의 기체가 들어 있는 관
에 높은 전압을 걸어 주었을 때 ((cid:14))극 쪽으로 움직이는 양극
선의 존재를 발견하였고, 후에 (cid:18)(cid:26)(cid:18)(cid:21)년 러더퍼드는 양극선의
정체가 양성자임을 밝혀 냈다.
03 러더퍼드는 알파(a) 입자를 얇은 금박에 충돌시켰을 때 대부
분의 알파(a) 입자는 직진하여 금박을 통과하지만, 극히 일부
의 알파(a) 입자는 큰 각도로 휘는 현상을 관찰하였다. 이로
부터 원자의 대부분이 빈 공간이고, 중심에 ((cid:12))전하를 띠고
원자 질량의 대부분을 차지하는 입자가 존재한다는 것을 발
견하였고, 이를 원자핵이라고 하였다.
04 중성인 원자에서 양성자수와 전자 수는 같고, 질량수는 양성
자수와 중성자수를 합한 값과 같다.
원자
양성자수 중성자수 전자 수
질량수
(cid:34)
(cid:35)
(cid:36)
(cid:25)
(cid:18)(cid:18)
(cid:18)(cid:24)
(cid:18)(cid:17)
(cid:18)(cid:19)
(cid:18)(cid:25)
(cid:25)
(cid:18)(cid:18)
(cid:18)(cid:24)
(cid:18)(cid:25)
(cid:19)(cid:20)
(cid:20)(cid:22)
05 73 (cid:45)(cid:74)에서 원소 기호의 왼쪽 위에는 질량수, 왼쪽 아래에는 원
자 번호가 표시된다. 따라서 원소 기호의 왼쪽 위에 표시된 (cid:24)
은 (cid:45)(cid:74) 원자의 질량수를 의미하며, 원소 기호의 왼쪽 아래에
표시된 (cid:20)은 원자 번호를 의미한다.
⑴ 양성자수는 원자 번호와 같으므로 (cid:20)이다.
⑵ 중성자수는 ‘질량수(cid:14)양성자수’이므로 (cid:21)이다.
⑶ 전자 수는 양성자수와 같으므로 (cid:20)이다.
06 ㅁ. 질량수는 양성자수와 중성자수를 합한 값으로, 원소 기호의
왼쪽 위에 표시된다. 따라서 18(cid:48)와 18(cid:39)의 질량수는 (cid:18)(cid:25)로 같다.
바로 알기 ㄱ, ㄹ. (cid:48)의 원자 번호는 (cid:25), (cid:39)의 원자 번호는 (cid:26)이
다. 따라서 (cid:48)의 양성자수는 (cid:25), (cid:39)의 양성자수는 (cid:26)로, 두 원자
의 양성자수는 서로 다르다.
ㄴ. 원자는 양성자수와 전자 수가 같으므로 (cid:48)의 전자 수는
(cid:25), (cid:39)의 전자 수는 (cid:26)이다.
ㄷ. 중성자수는 질량수에서 양성자수를 뺀 값이므로 (cid:48)의 중
성자수는 (cid:18)(cid:25)(cid:14)(cid:25)(cid:30)(cid:18)(cid:17), (cid:39)의 중성자수는 (cid:18)(cid:25)(cid:14)(cid:26)(cid:30)(cid:26)이다.
07 ㄴ. (가)(cid:344)(다)는 양성자수가 모두 같으므로 핵전하량이 모두
개념 적용 문제
1권 150~153쪽
ㄷ. (가)(cid:344)(다)는 양성자수가 같지만 중성자수가 달라 질량수
가 모두 다르므로, 원자 번호가 같고 질량수가 다른 동위 원
01 ③ 02 ② 03 ⑤ 04 ③ 05 ② 06 ④ 07 ③
08 ⑤
소 관계이다. 동위 원소 관계의 (가)(cid:344)(다)는 화학적 성질이
01 음극선이 지나는 길에 전기장을 걸어 주었을 때 음극선이
같다.
같다.
바로 알기 ㄱ. 질량수는 양성자수와 중성자수를 합한 값이
다. (가)(cid:344)(다)는 양성자수가 같지만 중성자수가 다르므로 질
량수가 모두 다르다.
08 ⑴ 물 분자는 수소 원자 (cid:19)개와 산소 원자 (cid:18)개가 결합하여
생성된다. 수소 원자 (cid:19)개가 결합하는 방법은 1(cid:41) (cid:19)개, 2(cid:41) (cid:19)
개, 3(cid:41) (cid:19)개, 1(cid:41) (cid:18)개와 2(cid:41) (cid:18)개, 1(cid:41) (cid:18)개와 3(cid:41) (cid:18)개, 2(cid:41) (cid:18)개와
3(cid:41) (cid:18)개가 각각 결합한 경우의 (cid:23)가지이고, 산소 원자는 16(cid:48),
17(cid:48), 18(cid:48) (cid:20)가지이다. 따라서 수소 원자 (cid:19)개와 산소 원자 (cid:18)개
가 결합하여 생성될 수 있는 물 분자의 종류는 (cid:23)(cid:61)(cid:20)(cid:30)(cid:18)(cid:25)가
지이다.
((cid:12))극 쪽으로 휘어지는 것은 음극선이 ((cid:14))전하를 띠고 있
기 때문이다. 또, 알파(a) 입자를 얇은 금박에 충돌시켰을 때
대부분의 알파(a) 입자는 얇은 금박을 직선으로 통과하지만
극히 일부의 알파(a) 입자는 크게 휘어지거나 튕겨 나온다.
그 이유는 원자의 대부분은 빈 공간이지만 매우 작은 공간에
((cid:12))전하를 띠는 입자가 밀집되어 있기 때문이다.
ㄷ. (cid:57)는 전자, (cid:58)는 원자핵이다. 전자의 질량은 원자핵의 질
량에 비해 무시할 수 있을 정도로 매우 작다.
바로 알기 ㄱ. (cid:57)는 전자로, ((cid:14))전하를 띤다.
ㄴ. (cid:58)는 원자핵으로, 원자의 대부분은 빈 공간이며 원자핵은
작은 공간에 밀집되어 있다.
⑵ 염화 수소 분자는 수소 원자 (cid:18)개와 염소 원자 (cid:18)개가 결합
하여 생성된다. 수소 원자는 1(cid:41), 2(cid:41), 3(cid:41) (cid:20)가지이고, 염소 원
자는 35(cid:36)(cid:77), 37(cid:36)(cid:77) (cid:19)가지이다. 따라서 수소 원자 (cid:18)개와 염소 원
자 (cid:18)개가 결합하여 생성될 수 있는 염화 수소 분자의 종류는
(cid:20)(cid:61)(cid:19)(cid:30)(cid:23)가지이다.
02 금((cid:34)(cid:86))은 양성자수가 (cid:24)(cid:26)이고, 알루미늄((cid:34)(cid:77))은 양성자수가
(cid:18)(cid:20)이다. 금은 알루미늄보다 원자핵의 크기와 전하량이 작다.
따라서 동일한 조건에서 각 금속판에 알파(a) 입자를 충돌시
키면 금보다 알루미늄에서 산란된 알파(a) 입자 수가 더 적
다. 이것은 산란된 알파(a) 입자 수가 핵전하량과 관계가 있
09 ⑴ (cid:34), (cid:35), (cid:36), (cid:37)는 모두 양성자수와 전자 수가 같으므로 중성
기 때문이다.
인 원자이다.
⑵ 질량수는 양성자수와 중성자수를 합한 값이다. 따라서 각
원자의 질량수는 (cid:34)가 (cid:18), (cid:35)가 (cid:20), (cid:36)가 (cid:20), (cid:37)가 (cid:21)이다.
⑶ 동위 원소는 양성자수가 같고 중성자수가 다른 원소이다.
(cid:34)와 (cid:35)는 양성자수가 (cid:18)로 같으나 중성자수는 각각 (cid:17), (cid:19)로
서로 다르므로 동위 원소 관계이고, (cid:36)와 (cid:37)는 양성자수가 (cid:19)
로 같으나 중성자수가 각각 (cid:18), (cid:19)로 서로 다르므로 동위 원소
관계이다.
⑷ 원자 번호는 양성자수와 같으므로 (cid:34)와 (cid:35)의 원자 번호는
(cid:18)이고, (cid:36)와 (cid:37)의 원자 번호는 (cid:19)이다.
⑸ 원소의 화학적 성질은 양성자수((cid:30)전자 수)에 의해 결정
된다. (cid:34)와 (cid:35)는 동위 원소 관계로, 양성자수나 전자 수가 같
으므로 (cid:34)와 (cid:35)의 화학적 성질이 같다. 마찬가지로 (cid:36)와 (cid:37)는
동위 원소 관계로 화학적 성질이 같다.
10 (cid:35)(cid:83)의 평균 원자량은 다음과 같다.
(cid:25)(cid:17).(cid:26)(cid:19)(cid:61)(cid:21)(cid:26).(cid:20)(cid:18)
(cid:18)(cid:17)(cid:17)
(cid:24)(cid:25).(cid:26)(cid:19)(cid:61)(cid:22)(cid:17).(cid:23)(cid:26)
(cid:18)(cid:17)(cid:17)
(cid:12)
(cid:30)(cid:24)(cid:26).(cid:26)(cid:17)(cid:23)(cid:19)
03 질량수는 양성자수와 중성자수를 합한 값으로, (cid:35)x+에서 양
성자수는 (cid:18)(cid:18), 질량수는 (cid:19)(cid:20)이므로 중성자수((cid:78))는 (cid:18)(cid:19)이다.
따라서 (cid:36)y+의 양성자수와 중성자수는 모두 (cid:78)이므로 (cid:18)(cid:19)이
고, 질량수((cid:79))는 양성자수와 중성자수를 합한 값이므로 (cid:19)(cid:21)
이다.
ㄴ. (cid:34)x-에서 전자 수는 (cid:26)(cid:12)(cid:89)이고, (cid:35)x+에서 전자 수는
(cid:18)(cid:18)(cid:14)(cid:89)이므로 다음과 같은 식이 성립한다.
(cid:26)(cid:12)(cid:89)(cid:30)(cid:18)(cid:18)(cid:14)(cid:89), ∴ (cid:89)(cid:30)(cid:18)
따라서 전자 수는 (cid:18)(cid:17)이다.
ㄷ. (cid:36)y+에서 전자 수는 (cid:18)(cid:19)(cid:14)(cid:90)(cid:30)(cid:18)(cid:17)이므로 (cid:90)(cid:30)(cid:19)이다. 따라
서 (cid:89)(cid:12)(cid:90)(cid:30)(cid:18)(cid:12)(cid:19)(cid:30)(cid:20)이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:78)(cid:12)(cid:79)(cid:30)(cid:18)(cid:19)(cid:12)(cid:19)(cid:21)(cid:30)(cid:20)(cid:23)이다.
04 (cid:59)의 원자 번호가 (cid:26)이므로 (cid:59)의 양성자수는 (cid:26)이고, (cid:59)-은 (cid:59)
원자가 전자 (cid:18)개를 얻어 생성된 이온이므로 전자 수가 (cid:18)(cid:17)이
다. (cid:59)-에서 ㉡의 수가 (cid:67), ㉠과 ㉢의 수가 (cid:67)(cid:12)(cid:18)이므로 (cid:67)는 양
성자수인 (cid:26)이고, ㉠과 ㉢의 수는 중성자수와 전자 수 중 하
나이다. 여기서 ㉠을 전자라고 가정하면 원자 (cid:57)에서 양성
정답과 해설
29
자수(cid:30)전자 수이므로 (cid:66)(cid:30)(cid:22)가 되고, ㉢의 수는 (cid:66)(cid:12)(cid:18)(cid:30)(cid:23)이
ㄷ. 동위 원소 관계에 있는 원소는 화학적 성질이 같다.
이다. (가)가 ㉠과 반응하여 (나)가 되므로 ㉠은 중성자이고,
(cid:57)
된다. (cid:58)에서 ㉡의 수는 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)((cid:66)(cid:12)(cid:67))이므로 (cid:66)(cid:30)(cid:22), (cid:67)(cid:30)(cid:26)를 대
입하면 ㉡의 수는 (cid:24)이 되고, (cid:58)에서 ㉠과 ㉡의 수가 같으므로
㉠은 전자, ㉢은 중성자임을 알 수 있다.
만약 ㉠이 중성자, ㉢이 전자라면 (cid:57)에서 (cid:66)(cid:30)(cid:21)가 되므로 (cid:58)
에서 양성자수인 ㉡이 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)((cid:66)(cid:12)(cid:67))(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)((cid:21)(cid:12)(cid:26))(cid:30)(cid:23).(cid:22)가 되어
성립하지 않는다는 것을 알 수 있다.
ㄱ. ㉠은 전자이며, (cid:66)(cid:30)(cid:22), (cid:67)(cid:30)(cid:26)이다.
ㄴ. (cid:57)의 전자 수 (cid:66)(cid:30)(cid:22)이고, 중성자수 (cid:66)(cid:12)(cid:18)(cid:30)(cid:23)이다.
바로 알기 ㄷ. (cid:58)는 양성자수가 (cid:24)이고, 중성자수가 (cid:25)이므로
질량수는 (cid:18)(cid:22)이다.
05 42 (cid:41)(cid:70)2+에서 양성자수는 (cid:19), 중성자수는 (cid:19), 질량수는 (cid:21)이다.
원자핵 (가)에서 ㉠과 ㉡의 수가 (cid:18)씩 증가하였을 때 42 (cid:41)(cid:70)2+
이 생성되므로 원자핵 (가)는 42 (cid:41)(cid:70)2+보다 양성자수와 중성
자수가 (cid:18)씩 작아야 한다. 따라서 양성자수 (cid:19)인 (cid:41)(cid:70)에서 양
성자수가 (cid:18)로 감소하면 (cid:41)이므로 (가)는 21 (cid:41)+이다. (나)는
중성자수
양성자수
(cid:30)(cid:19)로 중성자수가 양성자수의 (cid:19)배이므로 31 (cid:41)+
㉡은 양성자이다. (다)는 (가)에서 양성자수가 (cid:18) 커지므로
32 (cid:41)(cid:70)2+이다. 즉, (가)는 21 (cid:41)+, (나)는 31 (cid:41)+, (다)는 32 (cid:41)(cid:70)2+이다.
ㄷ. 질량수는 (가) (cid:19), (나) (cid:20), (다) (cid:20)으로, (가)(cid:29)(나)(cid:30)(다)이다.
바로 알기 ㄱ. ㉠은 중성자, ㉡은 양성자이다.
ㄴ. 양성자수는 원자 번호와 같으므로 (가)(cid:30)(나)(cid:29)(다)이다.
06 동위 원소는 양성자수가 같고, 중성자수가 달라 질량수가 다
른 원소이다. 양성자수는 원자 번호와 같다.
원자 번호 동위 원소
양성자수
중성자수
전자 수
(cid:23)
(cid:24)
(cid:25)
12(cid:36)
13(cid:36)
14(cid:47)
15(cid:47)
16(cid:48)
17(cid:48)
18(cid:48)
(cid:23)
(cid:23)
(cid:24)
(cid:24)
(cid:25)
(cid:25)
(cid:25)
(cid:23)
(cid:24)
(cid:24)
(cid:25)
(cid:25)
(cid:26)
(cid:18)(cid:17)
(cid:23)
(cid:23)
(cid:24)
(cid:24)
(cid:25)
(cid:25)
(cid:25)
ㄱ. 15(cid:47)과 16(cid:48)의 중성자수는 (cid:25)로 같다.
30
정답과 해설
바로 알기 ㄴ. 17(cid:48)과 18(cid:48)의 전자 수는 (cid:25)로 같다.
07 (cid:57)2 분자는 a(cid:57)2, a(cid:57)a+2(cid:57), a+2(cid:57)2 (cid:20)가지가 존재하고, 존재 비
율 합이 (cid:18)이므로 (cid:57)의 동위 원소는 (cid:19)가지이다. 각 분자의 존
재 비율은 a(cid:57)2 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5736), a(cid:57)a+2(cid:57) (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734), a+2(cid:57)2 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)로, 각 원자의 존
재 비율은 a(cid:57):a+2(cid:57)(cid:30)(cid:18):(cid:18)이다.
ㄱ. a(cid:57):a+2(cid:57)의 존재 비율은 (cid:18):(cid:18)로 같다.
ㄷ. a(cid:57)의 존재 비율은 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)이고, a+2(cid:57)의 존재 비율도 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)이므
로 (cid:57)의 평균 원자량은 다음과 같이 구할 수 있다.
((cid:66)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734))(cid:12)(((cid:66)(cid:12)(cid:19))(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734))(cid:30)(cid:66)(cid:12)(cid:18)
따라서 (cid:57)의 평균 원자량은 (cid:66)(cid:12)(cid:18)이다.
바로 알기 ㄴ. 동위 원소는 양성자수가 같고 중성자수가 달
라 질량수가 다른 원자로, a(cid:57)와 a+2(cid:57)은 양성자수가 같다. 중
성자수와 질량수는 a+2(cid:57)가 a(cid:57)보다 (cid:19)만큼 더 크다.
08 (cid:57)와 (cid:58)의 동위 원소가 결합하여 생성될 수 있는 (cid:57)(cid:58)4 분자
는 다음과 같다.
(cid:58)4
35(cid:58)4
35(cid:58)337(cid:58)
35(cid:58)237(cid:58)2
35(cid:58)37(cid:58)3
37(cid:58)4
35(cid:58)4
35(cid:58)337(cid:58)
35(cid:58)237(cid:58)2
35(cid:58)37(cid:58)3
37(cid:58)4
(cid:57)(cid:58)4
12(cid:57)35(cid:58)4
12(cid:57)35(cid:58)337(cid:58)
12(cid:57)35(cid:58)237(cid:58)2
12(cid:57)35(cid:58)37(cid:58)3
12(cid:57)37(cid:58)4
13(cid:57)35(cid:58)4
13(cid:57)35(cid:58)337(cid:58)
13(cid:57)35(cid:58)237(cid:58)2
13(cid:57)35(cid:58)37(cid:58)3
13(cid:57)37(cid:58)4
분자량
(cid:18)(cid:22)(cid:19)
(cid:18)(cid:22)(cid:21)
(cid:18)(cid:22)(cid:23)
(cid:18)(cid:22)(cid:25)
(cid:18)(cid:23)(cid:17)
(cid:18)(cid:22)(cid:20)
(cid:18)(cid:22)(cid:22)
(cid:18)(cid:22)(cid:24)
(cid:18)(cid:22)(cid:26)
(cid:18)(cid:23)(cid:18)
12(cid:57)
13(cid:57)
ㄴ. (cid:57)의 동위 원소 중 존재 비율이 큰 원소는 12(cid:57)이고, (cid:58)의
동위 원소 중 존재 비율이 큰 원소는 35(cid:58)이다. 따라서 (cid:57)(cid:58)4
분자 중에서 존재 비율이 큰 원소끼리 결합하여 형성된 분자
의 존재 비율이 가장 크다. 따라서 이 분자의 분자량은 (cid:57)의
원자량(cid:12)((cid:21)(cid:61)(cid:58)의 원자량)(cid:30)(cid:18)(cid:19)(cid:12)((cid:21)(cid:61)(cid:20)(cid:22))(cid:30)(cid:18)(cid:22)(cid:19)이다.
ㄷ. (cid:57)(cid:58)4 분자 중 분자량이 가장 작은 분자는 12(cid:57)35(cid:58)4 분자
이고, 분자량이 가장 큰 분자는 13(cid:57)37(cid:58)4 분자이다. 자연계에
는 (cid:57)의 동위 원소 중 12(cid:57)가 13(cid:57)보다 존재 비율이 크고, (cid:58)의
03 ㄱ, ㄴ. 보어의 원자 모형에 따르면 원자핵 주위의 전자는 원
동위 원소 중 35(cid:58)가 37(cid:58)보다 존재 비율이 크므로, (cid:57)(cid:58)4 분자
중에서는 12(cid:57)35(cid:58)4 분자가 존재 비율이 가장 크고, 13(cid:57)37(cid:58)4
분자가 존재 비율이 가장 작다.
자핵 주위에 무질서하게 존재하는 것이 아니라 특정한 에너
지를 가진 몇 개의 원 모양 궤도를 따라 빠르게 돌고 있으며,
이 궤도를 전자 껍질이라고 한다.
바로 알기 ㄱ. (cid:57)와 (cid:58)의 동위 원소가 결합하여 생성될 수 있
ㄷ. 바닥상태는 어떤 원자의 전자 배치가 가장 낮은 에너지를
는 (cid:57)(cid:58)4 분자의 분자량은 (cid:18)(cid:17)가지이다.
가지는 안정한 상태이다.
02 현대 원자 모형
개념 모아 정리하기
1권 167쪽
1 돌턴
5 오비탈
2 톰슨
6 작을
3 러더퍼드
4 보어
7 낮
8 모양
9 (cid:12)
(또는 (cid:14)
)
10 (cid:14)
(또는 (cid:12)
)
(cid:18)
(cid:19)
(cid:18)
(cid:19)
(cid:18)
(cid:19)
11 (cid:84)
(cid:18)
(cid:19)
12 (cid:81)
개념 기본 문제
1권 168~169쪽
01 (다) (cid:14) (마) (cid:14) (가) (cid:14) (라) (cid:14) (나) 02 (가) 03 ㄱ, ㄴ, ㄷ
04 ⑴ (나) ⑵ 에너지 흡수 05 ⑴ (cid:38)1 ⑵ (cid:67) ⑶ (cid:68), (cid:69) 06 ㄱ, ㄷ
07 ⑴ (cid:61) ⑵ (cid:61) ⑶ ◯ ⑷ ◯ ⑸ ◯ 08 ㄴ. ㄷ 09 (가) (cid:21)
(나) (cid:18)(cid:23) (다) (cid:21) (라) (cid:20)(cid:19) 10 ㄱ, ㄹ
01 (가)는 러더퍼드의 원자 모형, (나)는 현대 원자 모형, (다)는
돌턴의 원자 모형, (라)는 보어의 원자 모형, (마)는 톰슨의
원자 모형이다.
돌턴의 원자 모형이 가장 먼저 제안되었고, 이후 톰슨의 원자
모형, 러더퍼드의 원자 모형, 보어의 원자 모형이 순차적으로
제안되어 현대 원자 모형에 이르렀다.
02 러더퍼드의 알파(a) 입자 산란 실험을 통해 원자의 중심에는
원자핵이 있으며, 그 주위를 ((cid:14))전하를 띤 전자가 돌고 있다
는 원자 모형이 제안되었다. 하지만 러더퍼드의 모형으로는
원자의 안정성을 설명할 수 없었으며, 수소 원자의 선 스펙
바로 알기 ㄹ. 보어의 수소 원자 모형에 의하면 수소 원자의
스펙트럼이 불연속적으로 나타나는 이유는 수소 원자의 에너
지 준위가 불연속적이기 때문일 뿐, 다양한 모양의 궤도가 존
재하기 때문이 아니다.
04 (가)는 들뜬상태이고, (나)는 바닥상태이다. 따라서 (나)에서
(가)와 같이 전자가 전이되는 것은 바닥상태에 있는 전자가
에너지를 흡수하여 들뜬상태로 된 경우이다.
05 ⑴ 전자 껍질의 에너지 준위는 주 양자수((cid:79))가 커질수록 증
가하므로 (cid:38)1이 가장 에너지 준위가 낮다.
⑵ 방출하는 에너지가 클수록 빛의 파장이 짧다. (cid:66)(cid:344)(cid:69) 중 (cid:67)
가 가장 방출하는 에너지가 크므로 방출하는 빛의 파장이 가
장 짧다.
⑶ (cid:66)와 (cid:67)는 자외선을 방출하고, (cid:68)와 (cid:69)는 가시광선을 방출한다.
06 ㄱ. (cid:84) 오비탈은 방향성이 없으며, 전자 존재 확률은 핵으로부
터의 거리에 의해서만 결정된다.
ㄷ. (cid:81) 오비탈은 (cid:81)x, (cid:81)y, (cid:81)z 오비탈이 존재하며, 이 오비탈은
모두 에너지 준위가 같다.
바로 알기 ㄴ. (cid:19)(cid:84) 오비탈과 (cid:19)(cid:81) 오비탈은 모두 주 양자수가 (cid:19)
로, 같은 전자 껍질에 존재한다.
07 ⑴ 주 양자수((cid:79))는 오비탈의 크기와 에너지를 결정하는 양자
수이다.
⑵ 방위 양자수((cid:77))는 오비탈의 모양을 결정하는 양자수이다.
⑶ 주 양자수가 (cid:79)인 오비탈의 방위 양자수( (cid:77))는 (cid:17), (cid:18), (cid:19) …,
((cid:79)(cid:14)(cid:18))까지 총 (cid:79)개가 존재한다.
⑷ 방위 양자수가 (cid:77)인 오비탈은 자기 양자수((cid:78)l)가 (cid:14)(cid:77)에서
(cid:77)까지의 값을 갖는다. 따라서 (cid:81) 오비탈의 방위 양자수는 (cid:18)이
므로 자기 양자수는 (cid:14)(cid:18), (cid:17), (cid:18)의 값을 갖는다.
⑸ 스핀 자기 양자수((cid:78)s)는 전자의 운동 방향을 결정하는 양
자수로, 서로 다른 두 가지 스핀 상태가 존재하며 스핀 자기
양자수는 (cid:12)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)과 (cid:14)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)의 값을 갖는다.
정답과 해설
31
트럼 역시도 설명할 수 없는 문제가 있었다.
08 (cid:18)(cid:84), (cid:19)(cid:84), (cid:19)(cid:81)x, (cid:19)(cid:81)y, (cid:19)(cid:81)z 오비탈의 양자수는 다음과 같다.
오비탈
주 양자수((cid:79))
방위 양자수((cid:77))
(cid:18)(cid:84)
(cid:18)
(cid:17)
(cid:19)(cid:84)
(cid:19)
(cid:17)
(cid:19)(cid:81)x
(cid:19)(cid:81)y
(cid:19)(cid:81)z
(cid:19)
(cid:18)
(cid:19)
(cid:18)
(cid:19)
(cid:18)
자기 양자수((cid:78)l)는 (cid:84) 오비탈이 (cid:17), (cid:81) 오비탈이 (cid:14)(cid:18), (cid:17), (cid:18)의
값을 가진다.
ㄴ. (cid:22)개 오비탈의 방위 양자수((cid:77)) 합은 (cid:17)(cid:12)(cid:17)(cid:12)(cid:18)(cid:12)(cid:18)(cid:12)(cid:18)(cid:30)(cid:20)
이다.
ㄷ. (cid:22)개 오비탈의 자기 양자수((cid:78)l) 합은 (cid:17)(cid:12)(cid:17)(cid:12)((cid:14)(cid:18))(cid:12)(cid:17)(cid:12)
(cid:18)(cid:30)(cid:17)이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:22)개 오비탈의 주 양자수((cid:79)) 합은 (cid:18)(cid:12)(cid:19)(cid:12)(cid:19)(cid:12)
(cid:19)(cid:12)(cid:19)(cid:30)(cid:26)이다.
09 (가) 전자 껍질이 (cid:47)이므로 주 양자수 (cid:79)(cid:30)(cid:21)이다.
(나) 전자 껍질에 존재하는 총 오비탈 수는 (cid:79)2이다.
(다) 오비탈의 종류는 (cid:21)(cid:84), (cid:21)(cid:81), (cid:21)(cid:69), (cid:21)(cid:71)로 총 (cid:21)가지이다.
(라) 각 오비탈에는 전자가 최대 (cid:19)개 들어가므로 최대 허용
전자 수는 (cid:19)(cid:79)2(cid:30)(cid:20)(cid:19)이다.
10 주 양자수가 (cid:79)인 오비탈은 방위 양자수((cid:77))를 (cid:17), (cid:18), …,
((cid:79)(cid:14)(cid:18))까지 가질 수 있고, 자기 양자수((cid:78)l)는 (cid:14)(cid:77)에서 (cid:77)까
지의 값을 가질 수 있다. 또, 스핀 자기 양자수((cid:78)s)는 (cid:12)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734),
(cid:14)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)의 값을 가질 수 있다.
바로 알기 ㄴ. 스핀 자기 양자수((cid:78)s)는 (cid:12)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734) 또는 (cid:14)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)의
값만 가질 수 있다.
ㄷ. 주 양자수((cid:79))가 (cid:20)인 오비탈의 방위 양자수((cid:77))는 (cid:17), (cid:18), (cid:19)
까지만 가능하다.
ㅁ. 방위 양자수((cid:77))가 (cid:20)인 오비탈의 자기 양자수((cid:78)l)는 (cid:14)(cid:20),
(cid:14)(cid:19), (cid:14)(cid:18), (cid:17), (cid:18), (cid:19), (cid:20)까지만 가능하다.
개념 적용 문제
1권 170~173쪽
01 ② 02 ① 03 ③ 04 ④ 05 ① 06 ④ 07 ①
08 ②
(cid:34)는 원자는 쪼개지지 않는다는 돌턴의 원자 모형이고, (cid:37)는
전자가 일정한 궤도를 원운동한다는 보어의 원자 모형이며,
(cid:38)는 전자의 확률 분포를 나타내는 현대의 원자 모형이다.
02 ㄴ. 현대 원자 모형은 전자 존재 확률을 모형으로 나타낸 것
으로, 현대 원자 모형에서 오비탈은 보어의 원자 모형에서 전
자가 원운동하고 있는 궤도와는 전혀 다른 개념이다.
바로 알기 ㄱ. (가)는 보어의 원자 모형이다. 보어의 원자 모
형으로 수소 원자의 선 스펙트럼 설명은 가능하지만, 전자가
(cid:19)개 이상인 원자의 선 스펙트럼은 설명할 수 없다.
ㄷ. (다)는 톰슨의 원자 모형으로, 알파(a) 입자 산란 실험의
결과를 설명할 수 없다.
03 ㄷ. (cid:67)는 전자가 (cid:79)(cid:30)(cid:20)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:19)로 전이하면서 가시광선이
방출되는 경우이고, (cid:69)는 전자가 (cid:79)(cid:30)(cid:21)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:20)으로 전이
하면서 적외선이 방출되는 경우이다.
바로 알기 ㄱ. 수소 원자의 가시광선 영역의 선 스펙트럼은
높은 에너지 준위의 전자가 (cid:79)(cid:30)(cid:19)로 전이할 때 방출된다. 이
때 파장이 가장 큰 (cid:23)(cid:22)(cid:23) (cid:79)(cid:78)의 전자기파는 에너지가 가장 작
으므로 (cid:79)(cid:30)(cid:20)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:19)로 전이할 때 방출된다.
ㄴ. (cid:66)는 (cid:79)(cid:30)(cid:19)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전이하는 경우이므로 가시광선보
다 파장이 짧은 자외선이 방출된다.
04 ㄱ. (cid:34)는 전자가 (cid:79)(cid:30)(cid:18)에서 (cid:79)(cid:30)3로 전이하면서 에너지를
흡수하는 경우이고, (cid:35)는 전자가 (cid:79)(cid:30)(cid:19)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전이하
면서 에너지를 방출하는 경우이다.
ㄷ. 수소 원자에서 에너지 준위는 주 양자수에 의해서만 결정
되므로 (cid:19)(cid:84)와 (cid:19)(cid:81)x의 에너지 준위는 (cid:79)(cid:30)(cid:19)의 에너지 준위와 같다.
바로 알기 ㄴ. (cid:34)에서 흡수하는 에너지는 주 양자수((cid:79)) (cid:18)인
오비탈의 에너지 준위와 값이 같고, (cid:35)는 주 양자수((cid:79)) (cid:19)에
서 (cid:18)로 전자가 전이하는 경우로 에너지는 (cid:14)
(cid:14) 1(cid:14)
2(cid:30)
(cid:76)
(cid:19)2
(cid:76)
(cid:18)2
(cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)(cid:76) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. 따라서 (cid:34)와 (cid:35)에 해당하는 에너지의 비
를 구하면 (cid:34):(cid:35)(cid:30)(cid:76):(cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)(cid:76)(cid:30)(cid:21):(cid:20)이다.
05 ㄱ. 주 양자수((cid:79))가 커질수록 에너지 준위가 증가한다.
바로 알기 ㄴ. 다전자 원자일 경우 (cid:19)(cid:84) 오비탈과 (cid:19)(cid:81)x 오비탈
의 주 양자수는 같지만, 두 오비탈의 에너지 준위가 서로 다
01 톰슨은 음극선 실험 결과로부터 원자 내 전자의 존재를 알아
냈으며, 전자를 포함하는 원자 모형 (cid:35)를 제안하였다. 러더퍼
르다.
드는 알파(a) 입자 산란 실험 결과로부터 원자핵의 존재를 알
아냈으며, 원자핵을 포함하는 원자 모형 (cid:36)를 제안하였다.
ㄷ. 주 양자수가 (cid:18)인 경우는 (cid:18)(cid:84) 오비탈만 존재한다. (cid:81) 오비
탈은 주 양자수가 (cid:19) 이상에만 존재한다.
32
정답과 해설
바로 알기 ㄱ. 방위 양자수((cid:77))는 오비탈의 모양을 결정하는
양자수로, 구 모양의 오비탈인 (가)와 (나)의 방위 양자수((cid:77))
(cid:31)(cid:66)(cid:31)(cid:67)이다.
06 주 양자수가 (cid:18) 또는 (cid:19)이므로 크기가 작은 (cid:84) 오비탈 (가)는 (cid:18)(cid:84)
오비탈, 크기가 큰 (나)는 (cid:19)(cid:84) 오비탈, (다)는 (cid:19)(cid:81) 오비탈이다.
ㄴ. 수소 원자에서 오비탈의 에너지 준위는 주 양자수에 의해
서만 영향을 받는다. 따라서 에너지 준위는 (cid:18)(cid:84)(cid:29)(cid:19)(cid:84)(cid:30)(cid:19)(cid:81)이
므로 (가)(cid:29)(나)(cid:30)(다)이다.
ㄷ. 모든 오비탈에서 전자가 가질 수 있는 스핀 자기 양자수
((cid:78)s)는 (cid:12)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734) 또는 (cid:14)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)이다.
는 모두 (cid:17)이다.
07 주 양자수((cid:79))는 (cid:21)보다 작아야 하므로 (cid:89)는 (cid:18) 또는 (cid:19)이고, (cid:90)는
(cid:20) 또는 (cid:21)이어야 한다. 따라서 전자가 전이하는 경우의 수는
(cid:21)가지이다.
(cid:89)(cid:30)(cid:18), (cid:90)(cid:30)(cid:20)인 경우 에너지 출입은 다음과 같다.
(cid:79)전이 전
(cid:79)전이 후
에너지 흡수
에너지 방출
(cid:89)(cid:30)(cid:18), (cid:90)(cid:30)(cid:21)인 경우 에너지 출입은 다음과 같다.
(cid:79)전이 전
(cid:79)전이 후
(cid:18)
(cid:14)
(cid:18)
ㄱ. (cid:492)c는 주 양자수 (cid:79)(cid:30)(cid:19)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전이하는 경우이고, (cid:492)d
는 주 양자수 (cid:79)(cid:30)(cid:21)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전이하는 경우이다. (cid:79)j(cid:19)인
전자 껍질에서 (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전이할 때에는 자외선이 방출된다.
바로 알기 ㄴ. (cid:69)와 (cid:68)는 주 양자수 (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전이하는 경우이
며, (cid:69)의 전이 전 주 양자수가 더 크므로 (cid:69)의 에너지가 가장
크다. (cid:66)는 주 양자수 (cid:79)(cid:30)(cid:19)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:20)으로 전이하는 경우이
고, (cid:67)는 주 양자수 (cid:79)(cid:30)(cid:21)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:20)으로 전이되는 경우이므
로 (cid:67)의 에너지가 가장 작다. 따라서 에너지의 크기는 (cid:69)(cid:31)(cid:68)(cid:1)
ㄷ. (cid:69)는 (cid:79)(cid:30)(cid:21)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전이하는 경우이고 (cid:67)는 (cid:79)(cid:30)(cid:21)에
서 (cid:79)(cid:30)(cid:20)으로 전이하는 경우이며, (cid:68)는 (cid:79)(cid:30)(cid:19)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전
이하는 경우이므로 (cid:69)(cid:30)(cid:67)(cid:12)(cid:68)가 성립하지 않는다.
08 ㄷ. (cid:79)(cid:30)(cid:19)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전이할 때 방출되는 에너지는 (cid:14)
(cid:76)
(cid:19)2
2(cid:30)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)(cid:76)이다. 그런데 선 Ⅱ와 선 Ⅲ의 에너지의 비가
(cid:14)1(cid:14)
(cid:76)
(cid:18)2
(cid:21):(cid:18)이므로 (나)의 에너지는 (cid:1367)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5738)(cid:76)이다. 이것은 (cid:79)(cid:30)(cid:21)에서
(cid:79)(cid:30)(cid:19)로 전이할 때 방출되는 에너지 값과 같다.
바로 알기 ㄱ. 파장과 에너지는 서로 반비례하므로, 파장의
비는 (cid:66):(cid:67):(cid:68)(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5737)(cid:276)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)(cid:276)(cid:18)이다. 따라서 (cid:66)(cid:30)(cid:21)(cid:76), (cid:67)(cid:30)(cid:22)(cid:76),
(cid:68)(cid:30)(cid:19)(cid:17)(cid:76)이므로 (cid:66)(cid:12)(cid:67)L(cid:68)이다.
ㄴ. 스펙트럼 선 Ⅰ과 Ⅱ의 에너지의 비가 (cid:22):(cid:21)이므로 (가)의
에너지 흡수
에너지 흡수
에너지는 (cid:1354)(cid:1358)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5738)(cid:76)이다. 이것은 (cid:79)(cid:30)(cid:21)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전이할 때 방
에너지 흡수
에너지 방출
출되는 에너지 값과 같다.
(cid:89)(cid:30)(cid:19), (cid:90)(cid:30)(cid:20)인 경우 에너지 출입은 다음과 같다.
(cid:79)전이 전
(cid:19)
(cid:79)전이 후
에너지 흡수
에너지 방출
에너지 방출
에너지 방출
(cid:89)(cid:30)(cid:19), (cid:90)(cid:30)(cid:21)인 경우 에너지 출입은 다음과 같다.
(cid:79)전이 전
(cid:79)전이 후
에너지 흡수
(cid:19)
(cid:14)
에너지 방출
03 전자 배치
개념 모아 정리하기
1 (cid:25)
5 (cid:29)
2 (cid:30)
6 (cid:29)
1권 181쪽
3 (cid:30)
7 낮은
4 (cid:29)
빛이 방출되는 전자 전이가 (cid:20)가지인 경우는 (cid:89)(cid:30)(cid:19), (cid:90)(cid:30)(cid:20)일
때이다.
8 파울리 배타 원리
9 훈트 규칙
10 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)x2(cid:19)(cid:81)y2(cid:19)(cid:81)z2
11 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)x2(cid:19)(cid:81)y2(cid:19)(cid:81)z2
정답과 해설
33
(cid:20)
(cid:14)
(cid:20)
(cid:21)
(cid:21)
(cid:14)
(cid:20)
(cid:18)
(cid:21)
(cid:19)
(cid:20)
(cid:18)
(cid:21)
(cid:19)
개념 기본 문제
1권 182쪽
01 ㄱ, ㄷ, ㄹ 02 (cid:18)(cid:84)(cid:29)(cid:19)(cid:84)(cid:30)(cid:19)(cid:81)(cid:29)(cid:20)(cid:84)(cid:30)(cid:20)(cid:81)(cid:30)(cid:20)(cid:69)(cid:29)(cid:21)(cid:84) 03 ⑴
(cid:19)(cid:81)(cid:29)(cid:20)(cid:81)(cid:29)(cid:22)(cid:84)(cid:29)(cid:21)(cid:69) ⑵ (cid:19)(cid:84)(cid:29)(cid:21)(cid:84)(cid:29)(cid:20)(cid:69)(cid:29)(cid:21)(cid:81) ⑶ (cid:20)(cid:69)(cid:29)(cid:21)(cid:81)(cid:29)(cid:22)(cid:81)(cid:29)(cid:23)(cid:84)
04 ㄱ, ㄷ, ㄹ 05 ⑴ (cid:34) ⑵ (cid:36) ⑶ (cid:37) ⑷ (cid:35), (cid:38) 06 ⑴ (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6
⑵ (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6 ⑶ (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)6 ⑷ (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)6
전자 껍질
(주 양자수)
(cid:44)
((cid:79)(cid:30)(cid:18))
(cid:45)
((cid:79)(cid:30)(cid:19))
(cid:46)
((cid:79)(cid:30)(cid:20))
방위
양자수((cid:77))
오비탈
(cid:17)
(cid:18)(cid:84)
(cid:17)
(cid:19)(cid:84)
(cid:18)
(cid:19)(cid:81)
(cid:17)
(cid:20)(cid:84)
(cid:18)
(cid:19)
(cid:20)(cid:81)
(cid:20)(cid:69)
같은 전자 껍질에서 오비탈의 에너지 준위는 (cid:79)(cid:84)(cid:29)(cid:79)(cid:81)(cid:29)(cid:79)(cid:69)
01 ㄱ. 3(cid:45)(cid:74)은 원자 번호가 (cid:20)인 원소로, (cid:20)개의 전자가 다음과 같
이고, 다전자 원자에서 오비탈의 에너지 준위는 ((cid:79)(cid:12)(cid:77))이
이 배치된다. (cid:8857) (cid:44)((cid:19))(cid:45)((cid:18))
ㄷ. 전자 껍질에 전자가 채워질 때에는 에너지 준위가 낮은
커질수록 커지고, ((cid:79)(cid:12)(cid:77))이 같을 경우에는 (cid:79)이 클수록 크
다. 따라서 ⑴(cid:344)⑶의 에너지 준위를 각각 비교하면 다음과
전자 껍질부터 차례로 채워지며, (cid:44) 전자 껍질, (cid:45) 전자 껍질,
같다.
(cid:46) 전자 껍질 순으로 전자가 채워진다. 즉, 에너지 준위는
(cid:44)(cid:29)(cid:45)(cid:29)(cid:46)이다.
ㄹ. 각 전자 껍질에 채워질 수 있는 최대 허용 전자 수는 (cid:19)(cid:79)2
이므로 주 양자수 (cid:19)인 (cid:45) 전자 껍질에는 최대 (cid:25)개의 전자가
채워진다.
바로 알기 ㄴ. 원자가 전자는 원자의 바닥상태 전자 배치에
서 가장 바깥 전자 껍질에 존재하며 화학 결합에 관여하는
전자로, 원자가 전자 수가 같은 원자는 화학적 성질이 비슷
하다. 원자가 전자 수는 각각 (cid:34)가 (cid:18), (cid:35)가 (cid:17), (cid:36)가 (cid:18)로, (cid:35)와
(cid:36)의 화학적 성질은 다르다.
⑴ (cid:19)(cid:81)(cid:29)(cid:20)(cid:81)(cid:29)(cid:22)(cid:84)(cid:29)(cid:21)(cid:69)
⑵ (cid:19)(cid:84)(cid:29)(cid:21)(cid:84)(cid:29)(cid:20)(cid:69)(cid:29)(cid:21)(cid:81)
⑶ (cid:20)(cid:69)(cid:29)(cid:21)(cid:81)(cid:29)(cid:22)(cid:81)(cid:29)(cid:23)(cid:84)
04 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)5의 전자 배치를 그림으로 나타내면 다음과
같다.
(cid:18)(cid:84)2 (cid:19)(cid:84)2
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
(cid:19)(cid:81)6
(cid:20)(cid:84)2
(cid:20)(cid:81)5
ㄱ. 홀전자는 (cid:81) 오비탈에 (cid:18)개 존재한다.
ㄷ. 에너지 준위가 가장 낮은 전자 껍질부터 차례로 전자가
02 수소 원자에서 오비탈의 에너지 준위는 주 양자수에 의해서
채워진 바닥상태의 전자 배치이다.
만 결정된다. 따라서 같은 전자 껍질 내에서 오비탈의 에너지
준위는 다른 양자수와 관계없이 같은 값을 가진다.
03 주 양자수는 오비탈의 크기와 에너지를 결정하는 양자수로,
보어의 원자 모형에서 전자 껍질을 나타낸다. (cid:79)은 (cid:18), (cid:19), (cid:20),
… 등의 정수 값을 가지며, (cid:79)이 커지면 오비탈의 크기는 커지
ㄹ. 주 양자수 (cid:79)(cid:30)(cid:20)이므로 전자가 들어 있는 전자 껍질이 (cid:20)
개이다.
바로 알기 ㄴ. 원자가 전자는 가장 바깥 전자 껍질에 있으면
서 화학 결합에 참여할 수 있는 전자로, 주 양자수가 (cid:20)인 오
비탈에 (cid:24)개의 전자가 있으므로 원자가 전자는 (cid:24)개이다.
고 전자는 핵으로부터 더 멀리 떨어진다. 따라서 (cid:79)이 커지면
05 ⑴ 쌓음 원리에 의하면 다전자 원자에서 오비탈에 전자가 채
핵과 전자 사이에 작용하는 힘이 약해지고 전자는 더 큰 에
워질 때에는 에너지 준위가 낮은 오비탈부터 채워져야 한다.
너지를 가지게 되어 불안정해진다.
이러한 쌓음 원리에 위배되는 전자 배치는 (cid:34)이다.
주 양자수((cid:79))
전자 껍질
(cid:18)
(cid:44)
(cid:19)
(cid:45)
(cid:20)
(cid:46)
(cid:21)
(cid:47)
(cid:22)
(cid:48)
…
…
방위 양자수는 오비탈의 (cid:20)차원적 모양을 결정하는 양자수
로, 전자 부껍질 또는 부 양자수라고도 한다. 주 양자수 (cid:79)인
오비탈은 방위 양자수((cid:77))를 (cid:17), (cid:18), …, ((cid:79)(cid:14)(cid:18))까지 가질 수 있
다. 따라서 주 양자수가 (cid:79)인 전자 껍질에는 (cid:79)종류의 서로 다
⑵ 파울리 배타 원리에 의하면 한 오비탈에는 (cid:19)개의 전자가
배치되며, 이때 두 전자의 스핀 방향은 달라야 한다. 이러한
파울리 배타 원리에 위배되는 전자 배치는 (cid:36)이다.
⑶ 훈트 규칙에 의하면 에너지 준위가 같은 여러 개의 오비
탈에 전자가 들어갈 때에는 홀전자 수가 많을수록 안정하다.
이러한 훈트 규칙에 위배되는 전자 배치는 (cid:37)이다.
⑷ 바닥상태 전자 배치는 에너지가 가장 낮은 안정한 상태의
른 모양의 오비탈이 존재한다. 전자 부껍질은 방위 양자수로
전자 배치로, 쌓음 원리, 파울리 배타 원리, 훈트 규칙을 모
표시하기보다는 주로 (cid:84), (cid:81), (cid:69), (cid:71)의 문자 기호를 사용하는데,
두 만족한다. 이 세 가지를 모두 만족하는 전자 배치는 (cid:35)와
(cid:77)(cid:30)(cid:17)일 때 (cid:84), (cid:77)(cid:30)(cid:18)일 때 (cid:81), (cid:77)(cid:30)(cid:19)일 때 (cid:69)로 표시한다.
(cid:38)이다.
34
정답과 해설
06 바닥상태의 전자 배치는 쌓음 원리, 파울리 배타 원리, 훈트
규칙을 모두 만족한다. 원자가 전자를 잃고 양이온이 될 때
에는 에너지 준위가 가장 높은 오비탈의 전자를 잃고, 원자
가 전자를 얻어 음이온이 될 때에는 에너지 준위가 가장 낮
은 오비탈부터 전자가 들어간다.
⑴ 8(cid:48)2- (cid:8857) (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6
⑵ 12(cid:46)(cid:72)2+ (cid:8857) (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6
⑶ 18(cid:34)(cid:83) (cid:8857) (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)6
⑷ 19(cid:44)+ (cid:8857) (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)6
개념 적용 문제
1권 183~186쪽
01 ③ 02 ③ 03 ② 04 ① 05 ⑤ 06 ④ 07 ②
08 ⑤
01 원자의 전자 수는 양성자수와 같고, 양성자수는 원자 번호와
같다.
ㄷ. 바닥상태 전자 배치에서 가장 바깥 전자 껍질에 존재하
며, 화학 결합에 관여하는 전자를 원자가 전자라고 한다. 수
소를 제외하고 원자가 전자 수가 같은 원소는 화학적 성질이
비슷하다는 특징이 있다. 따라서 각 원자의 원자가 전자 수는
(cid:34) (cid:18), (cid:35) (cid:24), (cid:36) (cid:18), (cid:37) (cid:24)이므로 (cid:34)와 (cid:36), (cid:35)와 (cid:37)의 원자가 전자
수가 같다. 하지만 (cid:34)는 수소이므로 (cid:36)와 화학적 성질이 다르
고, (cid:35)와 (cid:37)의 화학적 성질은 비슷하다.
바로 알기 ㄱ. 원자 (cid:34)의 전자 수는 (cid:18)이므로, 양성자수도 (cid:18)
이다.
ㄴ. 보어의 원자 모형에서 전자 껍질에 전자가 채워질 때에는
(cid:44) 전자 껍질, (cid:45) 전자 껍질, (cid:46) 전자 껍질에 차례로 전자가
채워진다. 원자 (cid:36)의 (cid:46) 전자 껍질에 채워진 전자 수가 (cid:18)이므
로, (cid:44) 전자 껍질과 (cid:45) 전자 껍질에 채워진 전자 수가 각각 (cid:19),
(cid:25)이어야 한다. 따라서 원자 (cid:36)의 총 전자 수는 (cid:18)(cid:18)이다.
02 원자 (cid:34)의 전자 수는 (cid:25)이고, 원자 (cid:35)의 전자 수는 (cid:18)(cid:18)이다. 따
라서 원자 (cid:34), (cid:35)의 바닥상태 전자 배치를 오비탈 기호로 나
이다.
타내면 다음과 같다.
(cid:34): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)4
(cid:35): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)1
ㄷ. 원자 (cid:34), (cid:35)의 바닥상태 전자 배치에서 (cid:81) 오비탈 (cid:20)개에 모
두 전자가 들어 있으므로 전자가 들어 있는 (cid:81) 오비탈의 수는
서로 같다.
바로 알기 ㄱ. 원자 (cid:34)의 원자가 전자 수는 (cid:23)이고, (cid:35)의 원자
가 전자 수는 (cid:18)이다.
ㄴ. 홀전자 수는 (cid:34) (cid:19), (cid:35) (cid:18)이다.
03 각 원자의 바닥상태 전자 배치를 오비탈 기호로 나타내면 다
음과 같다.
(cid:34): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)4
(cid:35): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)1
(cid:36): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)5
(cid:37): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)6(cid:21)(cid:84)2
ㄴ. 바닥상태의 원자 (cid:35)와 (cid:36)의 홀전자 수는 (cid:18)로 같다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)의 원자가 전자 수는 (cid:23), (cid:35)의 원자가 전자 수
는 (cid:18)이다.
ㄷ. 바닥상태의 원자에서 전자가 들어 있는 오비탈 수는 (cid:36)가
(cid:26), (cid:37)가 (cid:18)(cid:17)이다.
04 ㄱ. (가) 원자의 전자 배치는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)1이다. 따라서 (cid:19)주기 (cid:18)족
원소인 (cid:45)(cid:74)이고, 원자가 전자 수는 (cid:18)이다.
바로 알기 ㄴ. 전자 배치는 (나) (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)2, (다) (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)4이
므로 원자가 전자 수가 (나)는 (cid:21)이고, (다)는 (cid:23)이다.
ㄷ. (가), (나), (다)의 양성자수는 각각 (cid:20), (cid:23), (cid:25)이고, (라)의 전
자 배치는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)3이므로 양성자수는 (cid:24)이다.
05 ㄴ. 가장 바깥 전자 껍질에 존재하는 전자 수가 (cid:36)는 (cid:18), (cid:37)는
(cid:19)이다.
ㄷ. 홀전자 수는 (cid:34)가 (cid:20), (cid:35)가 (cid:18)이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)(cid:344)(cid:37)의 전자 배치는 모두 쌓음 원리, 훈트
규칙, 파울리 배타 원리를 만족하는 바닥상태의 전자 배치이다.
06 질소 원자의 바닥상태 전자 배치는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)3이다. 여기서
원자가 전자는 (cid:19)(cid:84)2, (cid:19)(cid:81)3의 전자이고, 원자가 전자는 (cid:35)와 (cid:36)
에 들어 있다. 그런데 오비탈 (cid:34)와 (cid:36)의 모양이 다르므로 (cid:34)
는 (cid:18)(cid:84), (cid:36)는 (cid:19)(cid:81), (cid:35)는 (cid:19)(cid:84)이다.
ㄱ. 오비탈의 크기는 주 양자수가 커질수록 커지므로 (cid:34)(cid:29)(cid:35)
ㄷ. (cid:19)(cid:81) 오비탈인 (cid:36)에는 전자 (cid:20)개가 (cid:81)x, (cid:81)y, (cid:81)z 오비탈에 각
각 (cid:18)개씩 배치되어 있다. 따라서 (cid:81) 오비탈에 배치된 전자는
모두 홀전자이다.
바로 알기 ㄴ. 다전자 원자에서 오비탈의 에너지 준위는
((cid:79)(cid:12)(cid:77))이 클수록 증가하므로 (cid:34)(cid:29)(cid:35)(cid:29)(cid:36)이다.
07 (cid:57)와 (cid:58)의 전자 껍질 수가 같으므로 (cid:57)와 (cid:58)는 같은 주기여야
한다. 또, (cid:81) 오비탈에 들어 있는 전자 수가 (cid:57)가 (cid:58)의 (cid:22)배이
정답과 해설
35
므로 (cid:58)의 (cid:81) 오비탈에 (cid:19)개 이상의 전자가 배치되어 있을 경
우, (cid:57)의 (cid:81) 오비탈에는 (cid:18)(cid:17)개 이상의 전자가 배치되어야 하므
로 (cid:58)의 (cid:81) 오비탈에는 (cid:19)개 이상의 전자가 배치될 수 없다. 즉
(cid:58)의 (cid:81) 오비탈에는 (cid:18)개의 전자가 배치되어 있고, (cid:57)의 (cid:81) 오
비탈에는 (cid:22)개의 전자가 배치되어 있다. 따라서 (cid:57)와 (cid:58)의 전
자 배치를 오비탈 기호로 나타내면 다음과 같다.
(cid:57): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)5
(cid:58): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)1
(cid:57)-과 (cid:59)2+의 전자 수가 같으므로 (cid:59)의 전자 배치를 오비탈 기
호로 나타내면 다음과 같다.
(cid:59): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2
ㄷ. (cid:59)에서 전자가 들어 있는 총 오비탈 수는 (cid:23)이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:57)의 원자가 전자 수는 (cid:24)이다.
ㄴ. 홀전자는 오비탈 내에서 짝을 이루지 못한 전자로, (cid:58)의
홀전자 수는 (cid:18)이다.
08 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 (cid:35)(cid:31)(cid:34), (cid:37)(cid:31)(cid:36)이므로 (cid:35)와
(cid:37)는 (cid:20)주기 원자이고, (cid:34)와 (cid:36)는 (cid:19)주기 원자이다. 이를 토대
로 주어진 조건에 맞는 원자의 바닥상태 전자 배치를 오비탈
기호로 나타내면 다음과 같다.
(cid:34): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)4 (cid:8857) 홀전자 수: (cid:19)
(cid:35): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2 (cid:8857) 홀전자 수: (cid:17)
(cid:36): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6 (cid:8857) 홀전자 수: (cid:17)
(cid:37): (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)3 (cid:8857) 홀전자 수: (cid:20)
ㄴ. 홀전자 수는 각각 (cid:34) (cid:19), (cid:35) (cid:17), (cid:36) (cid:17), (cid:37) (cid:20)으로, (cid:37)가 가장
크다.
ㄷ. (cid:35)의 바닥상태 전자 배치는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2이고, 안정한 이
온이 되었을 때 전자 배치는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6이므로, 전자가 들어
있는 오비탈 수는 감소한다.
바로 알기 ㄱ. 전자 수는 양성자수와 같고, 양성자수는 원자
번호와 같다. (cid:34)는 원자 번호가 (cid:25)인 산소이고, (cid:36)는 원자 번
호가 (cid:18)(cid:17)인 네온이므로 원자 번호는 (cid:36)가 (cid:34)보다 크다.
통합 실전 문제
1권 188~191쪽
01 ⑤ 02 ④ 03 ③ 04 ① 05 ③ 06 ⑤ 07 ②
08 ①
이다.
01 질량수는 양성자수와 중성자수를 합한 값이므로, 각 이온의
양성자수와 중성자수는 다음과 같다.
36
정답과 해설
이온
(cid:34)a+
(cid:35)b-
(cid:36)c+
양성자수
중성자수
(cid:89)
(cid:90)
(cid:89)(cid:14)(cid:18)
(cid:89)(cid:12)(cid:18)
(cid:90)
(cid:89)
질량수
(cid:19)(cid:89)(cid:12)(cid:18)
(cid:19)(cid:90)
(cid:19)(cid:89)(cid:14)(cid:18)
(cid:34)(cid:344)(cid:36) 이온의 전자 배치가 모두 아르곤((cid:34)(cid:83))과 같으므로, (cid:34)
(cid:344)(cid:36) 이온의 전자 수는 모두 (cid:18)(cid:25)이다.
따라서 (cid:34)a+의 전자 수는 (cid:89)(cid:14)(cid:19)(cid:30)(cid:18)(cid:25)이므로 (cid:89)(cid:30)(cid:19)(cid:17)이고, (cid:35)b-
의 전자 수는 (cid:90)(cid:12)(cid:19)(cid:30)(cid:18)(cid:25)이므로 (cid:90)(cid:30)(cid:18)(cid:23)이다. 따라서 각 이온
의 양성자수, 중성자수, 전자 수, 질량수는 다음과 같다.
이온
양성자수
중성자수
전자 수
질량수
(cid:34)a+
(cid:35)b-
(cid:36)c+
(cid:89)(cid:30)(cid:19)(cid:17)
(cid:89)(cid:12)(cid:18)(cid:30)(cid:19)(cid:18)
(cid:89)(cid:14)(cid:19)(cid:30)(cid:18)(cid:25) (cid:19)(cid:89)(cid:12)(cid:18)(cid:30)(cid:21)(cid:18)
(cid:90)(cid:30)(cid:18)(cid:23)
(cid:90)(cid:30)(cid:18)(cid:23)
(cid:90)(cid:12)(cid:19)(cid:30)(cid:18)(cid:25)
(cid:19)(cid:90)(cid:30)(cid:20)(cid:19)
(cid:89)(cid:14)(cid:18)(cid:30)(cid:18)(cid:26)
(cid:89)(cid:30)(cid:19)(cid:17)
(cid:18)(cid:25)
(cid:19)(cid:89)(cid:14)(cid:18)(cid:30)(cid:20)(cid:26)
ㄴ. (cid:34), (cid:35), (cid:36)의 질량수는 각각 (cid:21)(cid:18), (cid:20)(cid:19), (cid:20)(cid:26)이다. 따라서 질량
수는 (cid:34)(cid:31)(cid:36)(cid:31)(cid:35)이다.
ㄷ. (cid:66)(cid:12)(cid:67)(cid:12)(cid:68)(cid:30)(cid:19)(cid:12)(cid:19)(cid:12)(cid:18)(cid:30)(cid:22)이다.
바로 알기 ㄱ. 원자 번호는 양성자수와 같으므로 (cid:34), (cid:35), (cid:36)의
원자 번호는 각각 (cid:19)(cid:17), (cid:18)(cid:23), (cid:18)(cid:26)이다. 따라서 원자 번호는
(cid:34)(cid:31)(cid:36)(cid:31)(cid:35)이다.
02 양성자수가 같고 중성자수가 달라 질량수가 다른 원소를 동
위 원소라고 한다. 따라서 (cid:34)와 (cid:36)는 양성자수가 (cid:18)(cid:23)으로 같
으므로 동위 원소 관계이고, (cid:35)와 (cid:37)도 양성자수가 (cid:18)(cid:22)로 같
으므로 동위 원소 관계이다.
질량수는 양성자수와 중성자수를 합한 값으로, 각 원자의 중
성자수는 다음과 같다.
원자
질량수
양성자수
중성자수
(cid:34)
(cid:20)(cid:20)
(cid:18)(cid:23)
(cid:35)
(cid:20)(cid:19)
(cid:18)(cid:22)
(cid:36)
(cid:20)(cid:19)
(cid:18)(cid:23)
(cid:37)
(cid:20)(cid:18)
(cid:18)(cid:22)
(cid:20)(cid:20)(cid:14)(cid:18)(cid:23)
(cid:30)(cid:18)(cid:24)
(cid:20)(cid:19)(cid:14)(cid:18)(cid:22)
(cid:30)(cid:18)(cid:24)
(cid:20)(cid:19)(cid:14)(cid:18)(cid:23)
(cid:30)(cid:18)(cid:23)
(cid:20)(cid:18)(cid:14)(cid:18)(cid:22)
(cid:30)(cid:18)(cid:23)
ㄱ. (cid:34)와 (cid:36)가 동위 원소 관계이고, (cid:35)와 (cid:37)가 동위 원소 관계
ㄷ. (cid:36)의 중성자수는 (cid:18)(cid:23)이고, (cid:37)의 중성자수도 (cid:18)(cid:23)이다. 따라
서 (cid:36)와 (cid:37)의 중성자수는 서로 같다.
바로 알기 ㄴ. 양성자수는 전자 수와 같다. (cid:35)의 양성자수는
(cid:18)(cid:22)이므로 전자 수도 (cid:18)(cid:22)이고, (cid:36)의 양성자수는 (cid:18)(cid:23)이므로 전
자 수도 (cid:18)(cid:23)이다. 따라서 (cid:35)와 (cid:36)의 전자 수는 서로 다르다.
바로 알기 ㄴ. (가)의 에너지는 (cid:14)
(cid:14)1(cid:14)
2(cid:30)
03 ㄱ. (cid:57)2의 분자량이 가장 작은 것은 (cid:18)(cid:22)(cid:25)이므로 (cid:57)의 원자량
이 가장 작은 것은 (cid:24)(cid:26)이다. 또 (cid:57)2의 분자량이 가장 큰 것은
(cid:18)(cid:23)(cid:19)이므로 (cid:57)의 원자량이 가장 큰 것은 (cid:25)(cid:18)이다. 따라서 (cid:57)의
동위 원소는 (cid:19)가지이다.
ㄴ. 79(cid:57)가 (cid:19)개 결합한 (cid:57)2의 존재비와 81(cid:57)가 (cid:19)개 결합한 (cid:57)2
의 존재비가 같은 것으로 보아 79(cid:57)와 81(cid:57)의 존재비는 같다는
것을 알 수 있다.
바로 알기 ㄷ. (cid:46)(cid:72)(cid:57)2의 화학식량이 가장 작은 경우는 (cid:46)(cid:72)의
원자량이 (cid:19)(cid:21)인 것과 (cid:57)의 원자량이 (cid:24)(cid:26)인 것 (cid:19)개가 결합한
경우로, 이때의 화학식량은 (cid:18)(cid:25)(cid:19)이다. 또, (cid:46)(cid:72)(cid:57)2의 화학식량
이 가장 큰 것은 (cid:46)(cid:72)의 원자량이 (cid:19)(cid:22)인 것과 (cid:57)의 원자량이
(cid:25)(cid:18)인 것 (cid:19)개가 결합한 경우로, 이때의 화학식량은 (cid:18)(cid:25)(cid:24)이다.
따라서 가능한 화학식량은 (cid:18)(cid:25)(cid:19), (cid:18)(cid:25)(cid:20), (cid:18)(cid:25)(cid:21), (cid:18)(cid:25)(cid:22), (cid:18)(cid:25)(cid:23), (cid:18)(cid:25)(cid:24)
의 (cid:23)가지이다.
04 (가)는 원자의 중심에 원자핵이 존재하고 핵 주위를 전자가
원운동하고 있는 것으로 보아 러더퍼드의 태양계 모형을 나
타낸 것이다. (나)는 원자핵 주위에 궤도가 존재하는 것으로
보아 보어의 원자 모형을 나타낸 것이다. (다)는 오비탈 모형
으로 현대 원자 모형을 나타낸 것이다.
ㄱ. 알파((cid:482)) 입자 산란 실험 결과를 통해 제시된 원자 모형은
러더퍼드의 태양계 모형이다.
바로 알기 ㄴ. 보어의 원자 모형은 수소 원자의 선 스펙트럼
을 설명할 수 있지만, 전자가 (cid:19)개 이상인 다전자 원자의 스펙
트럼을 설명하지는 못한다. 따라서 원자 번호 (cid:20)인 리튬((cid:45)(cid:74))
의 선 스펙트럼 결과는 보어 모형으로 설명할 수 없다.
ㄷ. (다)는 전자가 존재할 확률을 나타낸 모형이다. 전자가
궤도를 따라 원운동하는 모형은 보어의 원자 모형이다.
05 수소 원자의 선 스펙트럼에서 전자가 (cid:79)(cid:30)(cid:18)인 전자 껍질로
전이될 때 방출되는 에너지는 라이먼 계열, 전자가 (cid:79)(cid:30)(cid:19)인
전자 껍질로 전이될 때 방출되는 에너지는 발머 계열, 전자가
(cid:79)(cid:30)(cid:20)인 전자 껍질로 전이될 때 방출되는 에너지는 파셴 계
열이다.
ㄱ. (다)가 파셴 계열이므로, (cid:89)(cid:30)(cid:20)이다. 에너지 크기는 라이
먼 계열(cid:31)발머 계열(cid:31)파셴 계열로, 에너지와 파장은 반비례
하므로 파장의 크기는 (cid:66)(cid:29)(cid:67)(cid:29)(cid:68)이다.
ㄷ. 수소 원자에서 전자가 (cid:79)(cid:30)(cid:21)에서 (cid:79)(cid:30)(cid:19)로 전이될 때 가시
광선 영역의 에너지가 방출된다.
(cid:76) (cid:43) /(cid:78) (cid:80) (cid:77) 이고, (다)의 에너지는 (cid:14)
(cid:14)
(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)
(cid:20)2
(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)
(cid:20)2
(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)
(cid:22)2
(cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. 따라서 (가) : (다)의
(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:23)
(cid:19)(cid:19)(cid:22)
(cid:25)
(cid:26)
(cid:18)(cid:23)
(cid:19)(cid:19)(cid:22)
(cid:30)
:
(cid:30)(cid:19)(cid:22):(cid:19)이다.
(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)(cid:61)(cid:25)
(cid:26)
(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)
(cid:20)2
1(cid:14)
에너지비는
2(cid:30)
(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)(cid:61)(cid:18)(cid:23)
(cid:19)(cid:19)(cid:22)
(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)(cid:61)(cid:25)
(cid:26)
:
06 원자 (cid:34)(cid:344)(cid:37)의 전자 배치와 원자가 전자 수는 다음과 같다.
원자 (cid:34)는 (cid:84) 오비탈 수가 (cid:19)이므로 (cid:18)(cid:84), (cid:19)(cid:84) 오비탈이 존재하고,
(cid:81) 오비탈이 (cid:19)개 존재한다. 따라서 (cid:19)(cid:84) 오비탈에는 전자가 모
두 채워진 상태이고, 홀전자 수가 (cid:19)이므로 (cid:19)개의 (cid:81) 오비탈에
는 각각 전자가 (cid:18)개씩 배치된 상태여야 한다.
(cid:8857) (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)x1(cid:19)(cid:81)y1
원자 (cid:35)는 (cid:84) 오비탈 수가 (cid:19)이므로 (cid:18)(cid:84), (cid:19)(cid:84) 오비탈이 존재하고,
(cid:81) 오비탈이 (cid:20)개 존재하므로 (cid:84) 오비탈에는 전자가 모두 채워
진 상태이다. 또, 홀전자 수가 (cid:17)인 것으로 보아 (cid:20)개의 (cid:81) 오비
탈에는 전자가 (cid:19)개씩 배치된 상태여야 한다.
(cid:8857) (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)x2(cid:19)(cid:81)y2(cid:19)(cid:81)z2
원자 (cid:36)는 (cid:84) 오비탈 수가 (cid:20)이므로 (cid:18)(cid:84), (cid:19)(cid:84), (cid:20)(cid:84) 오비탈이 존재
하고, (cid:81) 오비탈 수가 (cid:23)이므로 (cid:19)(cid:81)x, (cid:19)(cid:81)y, (cid:19)(cid:81)z, (cid:20)(cid:81)x, (cid:20)(cid:81)y, (cid:20)(cid:81)z
오비탈이 존재한다. 따라서 (cid:20)개의 (cid:84) 오비탈에는 전자가 모두
채워진 상태이고, 홀전자 수가 (cid:19)이므로 (cid:19)개의 (cid:20)(cid:81) 오비탈에
전자가 (cid:18)개씩 배치되고 나머지 오비탈에는 전자가 모두 (cid:19)개
씩 배치된 상태여야 한다.
(cid:8857) (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)x2(cid:19)(cid:81)y2(cid:19)(cid:81)z2(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)x2(cid:20)(cid:81)y1(cid:20)(cid:81)z1
원자 (cid:37)는 (cid:84) 오비탈 수가 (cid:20)이므로 (cid:18)(cid:84), (cid:19)(cid:84), (cid:20)(cid:84) 오비탈이 존재
하고, (cid:81) 오비탈 수가 (cid:23)이므로 (cid:19)(cid:81)x, (cid:19)(cid:81)y, (cid:19)(cid:81)z, (cid:20)(cid:81)x, (cid:20)(cid:81)y, (cid:20)(cid:81)z
오비탈이 존재한다. 따라서 (cid:20)개의 (cid:84) 오비탈에는 전자가 모두
채워진 상태이고, 홀전자 수가 (cid:20)이므로 (cid:20)개의 (cid:20)(cid:81) 오비탈에
전자가 (cid:18)개씩 배치되고 나머지 오비탈에는 전자가 모두 (cid:19)개
씩 배치된 상태여야 한다.
(cid:8857) (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)x2(cid:19)(cid:81)y2(cid:19)(cid:81)z2(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)x1(cid:20)(cid:81)y1(cid:20)(cid:81)z1
원자 (cid:34)(cid:344)(cid:37)의 전자 수, 원자가 전자 수, 전자 껍질 수는 다음
과 같다.
원자
전자 수
원자가 전자 수
전자 껍질 수
(cid:34)
(cid:23)
(cid:21)
(cid:19)
(cid:35)
(cid:18)(cid:17)
(cid:17)
(cid:19)
(cid:36)
(cid:18)(cid:23)
(cid:23)
(cid:20)
(cid:37)
(cid:18)(cid:22)
(cid:22)
(cid:20)
정답과 해설
37
ㄴ. 양성자수는 전자 수와 같으므로 전자 수가 클수록 양성
자수가 큰 원자이다. 따라서 전자 수가 가장 큰 (cid:36)의 양성자
수가 가장 크다.
ㄷ. 전자 껍질 수는 (cid:34), (cid:35)가 (cid:19)로 같고, (cid:36), (cid:37)가 (cid:20)으로 서로
같다.
바로 알기 ㄱ. 원자가 전자 수는 (cid:36)가 가장 크다.
07 (cid:19)주기에서 전자가 들어 있는 오비탈 수가 가장 작은 경우는
(cid:18)(cid:84), (cid:19)(cid:84) 오비탈만 존재할 때이고, (cid:20)주기에서 전자가 들어 있
는 오비탈 수가 가장 큰 경우는 (cid:18)(cid:84), (cid:19)(cid:84), (cid:19)(cid:81), (cid:20)(cid:84), (cid:20)(cid:81)가 존재
할 때이다. 따라서 오비탈 수는 (cid:19)일 때 가장 작고, (cid:26)일 때 가
장 크다. 전자가 들어 있는 오비탈 수가 (cid:18):(cid:21)를 만족하기 위
해서는 (cid:34)의 오비탈 수는 (cid:19), (cid:35)의 오비탈 수는 (cid:25)이어야 한
다. 따라서 (cid:34)는 3(cid:45)(cid:74)((cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)1) 또는 4(cid:35)(cid:70)((cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2)이고, (cid:35)는
14(cid:52)(cid:74)((cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)2)이다.
(cid:19), (cid:20)주기 원소 중
(cid:81) 오비탈의 총 전자 수
(cid:84) 오비탈의 총 전자 수
(cid:30)(cid:19)인 원소는
18(cid:34)(cid:83)((cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)6)이다. 따라서 (cid:36)는 18(cid:34)(cid:83)이다.
18(cid:34)(cid:83)의 경우 (cid:84) 오비탈의 총 전자 수가 (cid:23)이므로 (cid:34)의 (cid:84) 오비
탈의 총 전자 수는 (cid:21)이다. 따라서 (cid:34)는 4(cid:35)(cid:70)이다.
ㄷ. (cid:35)의 경우 (cid:81) 오비탈에 들어 있는 전자 수가 (cid:25)이고, (cid:36)의
경우 (cid:81) 오비탈에 들어 있는 전자 수가 (cid:18)(cid:19)이다. 따라서 전자
수는 (cid:35):(cid:36)(cid:30)(cid:19):(cid:20)이다.
바로 알기 ㄱ. 원자 번호는 (cid:36)가 가장 크다.
ㄴ. (cid:34)의 원자가 전자 수는 (cid:19)이고, (cid:36)의 원자가 전자 수는 (cid:17)
이므로 원자가 전자 수는 서로 다르다.
08 가장 바깥 전자 껍질이 (cid:45) 전자 껍질인 경우 주 양자수((cid:79))가
(cid:19)이고, (cid:46) 전자 껍질인 경우 주 양자수((cid:79))가 (cid:20)이다.
원자 (cid:57)의 가장 바깥 전자 껍질은 (cid:45) 전자 껍질로, (cid:18)(cid:84), (cid:19)(cid:84),
(cid:19)(cid:81) 오비탈이 존재할 수 있다. 주 양자수((cid:79))가 (cid:19)인 전자 껍질
에 전자가 (cid:21)개 존재하고, (cid:84) 오비탈과 (cid:81) 오비탈에 각각 (cid:20)개의
전자가 존재해야 하므로 원자 (cid:57)의 전자 배치는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)1(cid:19)(cid:81)3
이다.
원자 (cid:58)의 가장 바깥 전자 껍질은 (cid:45) 전자 껍질로, (cid:18)(cid:84), (cid:19)(cid:84), (cid:19)(cid:81)
오비탈이 존재할 수 있다. 주 양자수((cid:79))가 (cid:19)인 전자 껍질이
면서 (cid:84) 오비탈에 (cid:21)개의 전자, (cid:81) 오비탈에 (cid:22)개의 전자가 존재
해야 하므로 원자 (cid:58)의 전자 배치는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)5이다.
원자 (cid:59)의 가장 바깥 전자 껍질은 (cid:46) 전자 껍질로, (cid:18)(cid:84), (cid:19)(cid:84),
(cid:19)(cid:81), (cid:20)(cid:84), (cid:20)(cid:81) 오비탈이 존재할 수 있다. 주 양자수((cid:79))가 (cid:20)인
전자 껍질에 전자가 (cid:19)개 존재하고, (cid:84) 오비탈에 (cid:22)개의 전자, (cid:81)
38
정답과 해설
오비탈에 (cid:23)개의 전자가 존재해야 하므로 원자 (cid:59)의 전자 배치
는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)5(cid:20)(cid:84)1(cid:20)(cid:81)1 또는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)1(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2 등이 가능하다.
ㄱ. (cid:58)의 (cid:45) 전자 껍질에 있는 전자 수 ㉠은 (cid:24)이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:58) 의 바닥상태의 오비탈 전자 배치는
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)5이므로 홀전자 수는 (cid:18)이다.
ㄷ. (cid:59)는 (cid:84) 오비탈의 전자 수가 (cid:22)이고 (cid:81) 오비탈의 전자 수가
(cid:23)이므로 원자 번호가 (cid:18)(cid:18)인 (cid:47)(cid:66)이다. 따라서 바닥상태의 전
자 배치를 전자 껍질로 나타내면 (cid:44)((cid:19))(cid:45)((cid:25))(cid:46)((cid:18))이고, 오비
탈 기호로 나타내면 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)1이다. 즉, (cid:59)는 바닥상태의
전자 배치가 아니다.
사고력 확장 문제
1권 192~195쪽
01 모범 답안 ⑴ (가) 돌턴의 원자 모형, (나) 톰슨의 원자 모형, (다) 러더
퍼드의 원자 모형, (라) 보어의 원자 모형, (마) 현대 원자 모형
⑵ 각 모형의 특징과 한계점은 다음과 같다.
모형
특징
한계점
(가)
(나)
(다)
(라)
• 원자는 더 이상 쪼개지지 않는다.
• 같은 원소의 원자는 질량이 같고,
다른 원소의 원자는 질량이 다르다.
• 화학 반응이 일어날 때 원자는 배
열만 바뀌고 새로 생성되거나 소
멸되지 않는다.
• 전자와 원자핵 등
의 발견으로 원자
가 더 작은 입자
로 이루어졌음이
밝혀졌다.
• 동위 원소가 발견
되었다.
((cid:12))전하가 고르게 분포된 구 속에
((cid:14))전하를 띤 전자가 군데군데 박
혀 있다.
알파(a) 입자 산란
실험의 결과를 설명
할 수 없다.
((cid:12))전하를 띤 원자핵이 중심에 있
고, 그 주위를 ((cid:14))전하를 띤 전자
가 돌고 있다.
원자의 안정성과 수
소의 선 스펙트럼을
설명할 수 없다.
• 전자가 에너지를 방출 또는 흡수
하지 않는 안정된 궤도(전자 껍
질)를 돌고 있다.
• 전자가 다른 전자 껍질로 전이될
때 에너지 차이만큼 에너지를 흡
수 또는 방출한다.
• 원자 내 전자의 위치를 전자의 존
재 확률 분포로 나타낸다.
(마)
• 전자의 존재 확률이 (cid:26)(cid:17) (cid:6)인 공
간을 나타내는 경계면 그림을 그
려 오비탈을 나타낸다.
• 다전자 원자의 선
스펙트럼을 서술
할 수 없다.
• 불확정성의 원리
에 어긋난다.
파동 방정식의 물리
적 의미를 알기 어
려우므로, 파동 함
수의 제곱인 전자
존재 확률로 오비탈
을 나타낸다.
⑴
⑵
⑴
⑵
⑴
⑵
채점 기준
배점(%)
⑵ 염화 브로민의 종류, 분자량, 존재 비율은 다음과 같다.
각 모형의 특징과 한계점을 한 가지 이상씩 모두 옳게
(cid:20)(cid:22)(cid:12)(cid:24)(cid:26)(cid:30)(cid:18)(cid:18)(cid:21)
(cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:30)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5740)((cid:20)(cid:24).(cid:22) (cid:6))
원자 모형 (cid:22)개의 이름을 모두 옳게 쓴 경우
원자 모형 (cid:18)개의 이름을 옳게 쓴 경우 각각
서술한 경우
어떤 모형의 특징 한 가지를 옳게 서술한 경우 각각
어떤 모형의 한계점 한 가지를 옳게 서술한 경우 각각
02 ⑴ 가상의 우주가 현대 원자 모형과 다른 점은 스핀 자기 양
자수((cid:78)s)이다. 현대 원자 모형은 스핀 자기 양자수((cid:78)s)가 (cid:19)
가지이지만, 가상의 우주는 (cid:21)가지이다. 따라서 가상의 우주
에서 한 개의 오비탈에 최대로 채워질 수 있는 전자 수는 (cid:21)이다.
⑵ 가상의 우주에서 각 전자 껍질에 채워질 수 있는 최대 전
자 수는 (cid:21)(cid:79)2이 되므로 (cid:44) 전자 껍질에 (cid:21)개, (cid:45) 전자 껍질에
(cid:18)(cid:23)개, (cid:46) 전자 껍질에 (cid:20)(cid:23)개, (cid:47) 전자 껍질에 (cid:23)(cid:21)개의 전자가
수용될 수 있다.
모범 답안 ⑴ (cid:21)개
⑵ (cid:44) 전자 껍질 (cid:14) (cid:21)개, (cid:45) 전자 껍질 (cid:14) (cid:18)(cid:23)개, (cid:46) 전자 껍질 (cid:14) (cid:20)(cid:23)개, (cid:47)
전자 껍질 (cid:14) (cid:23)(cid:21)개
채점 기준
배점(%)
가상의 우주에서 한 오비탈에 채워질 수 있는 전자 수
를 옳게 구한 경우
각 전자 껍질에 들어가는 전자 수를 모두 옳게 구한
하나의 전자 껍질에 들어가는 전자 수를 옳게 구한 경
경우
우 각각
분자
(cid:34)(cid:36)
(cid:34)(cid:37)
(cid:35)(cid:36)
(cid:35)(cid:37)
분자량
존재 비율
(cid:20)(cid:22)(cid:12)(cid:25)(cid:18)(cid:30)(cid:18)(cid:18)(cid:23)
(cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:30)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5740)((cid:20)(cid:24).(cid:22) (cid:6))
(cid:20)(cid:24)(cid:12)(cid:24)(cid:26)(cid:30)(cid:18)(cid:18)(cid:23)
(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5740)((cid:18)(cid:19).(cid:22) (cid:6))
(cid:20)(cid:24)(cid:12)(cid:25)(cid:18)(cid:30)(cid:18)(cid:18)(cid:25)
(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5740)((cid:18)(cid:19).(cid:22) (cid:6))
모범 답안 ⑴ 염소((cid:36)(cid:77))의 평균 원자량과 브로민((cid:35)(cid:83))의 평균 원자량
은 다음과 같이 구할 수 있다.
염소((cid:36)(cid:77))의 평균 원자량(cid:30)(cid:20)(cid:22)(cid:61)(cid:1627)(cid:1881)(cid:1412)(cid:6011)(cid:5999)(cid:5988)(cid:12) (cid:20)(cid:24)(cid:61)(cid:1622)(cid:1881)(cid:1412)(cid:6011)(cid:5999)(cid:5988)(cid:30)(cid:20)(cid:22).(cid:22)
브로민((cid:35)(cid:83))의 평균 원자량(cid:30)(cid:24)(cid:26)(cid:61)(cid:1625)(cid:1876)(cid:1412)(cid:6011)(cid:5999)(cid:5988)(cid:12) (cid:25)(cid:18)(cid:61)(cid:1625)(cid:1876)(cid:1412)(cid:6011)(cid:5999)(cid:5988)(cid:30)(cid:25)(cid:17)
⑵ 염화 브로민의 분자량은 (cid:18)(cid:18)(cid:21), (cid:18)(cid:18)(cid:23), (cid:18)(cid:18)(cid:25)이 가능하다. 분자량이
(cid:18)(cid:18)(cid:21)인 염화 브로민의 존재 비율은 (cid:20)(cid:24).(cid:22) (cid:6)이고, 분자량이 (cid:18)(cid:18)(cid:23)인 염
화 브로민의 존재 비율은 (cid:20)(cid:24).(cid:22) (cid:6)(cid:12)(cid:18)(cid:19).(cid:22) (cid:6)(cid:30)(cid:22)(cid:17).(cid:17) (cid:6), 분자량이 (cid:18)(cid:18)(cid:25)
인 염화 브로민의 존재 비율은 (cid:18)(cid:19).(cid:22) (cid:6)이다.
채점 기준
배점(%)
염소와 브로민의 평균 원자량을 풀이 과정을 서술하
⑴
여 옳게 구한 경우
염소와 브로민 중 (cid:18)가지만 옳게 구한 경우
분자량과 존재 비율을 모두 옳게 구한 경우
⑵
분자량 (cid:18)개만 옳게 구한 경우 각각
존재 비율 (cid:18)개만 옳게 구한 경우 각각
40
20
60
10
10
03 방사성 동위 원소는 동위 원소 중 불안정하여 방사선을 방출
하는 원소를 말한다. 14(cid:36)와 같은 방사성 동위 원소를 이용하
전자라고 하였다.
05 음극선 실험의 결과로부터 톰슨은 음극선의 정체가 ((cid:14))전하
를 띤 작은 입자의 흐름이라는 것을 발견하였고, 이 입자를
여 오래된 화석이나 유물의 연대를 측정할 수 있다.
모범 답안 ⑴ 연대 측정, 폐기물 처리, 식품 보관, 암 치료 등
⑵ 반감기가 (cid:18)번 지나면 처음 양의 (cid:22)(cid:17) (cid:6)로 되고, (cid:19)번 지나면 처음 양
의 (cid:19)(cid:22) (cid:6), (cid:20)번 지나면 처음 양의 (cid:18)(cid:19).(cid:22) (cid:6)가 남는다. 따라서 유물의 추
정 연대는 (cid:22)(cid:24)(cid:17)(cid:17)년×(cid:20)(cid:30)(cid:18)(cid:24)(cid:18)(cid:17)(cid:17)년 전이다.
이용 분야를 (cid:21)가지 이상 옳게 쓴 경우
이용 분야 (cid:18)가지를 옳게 쓴 경우 각각
유물의 연대를 풀이 과정과 함께 옳게 구한 경우
유물의 연대만 옳게 구한 경우
모범 답안 (가) 그림자가 생기는 것으로 보아 음극선은 직진한다.
(나) 바람개비가 돌아가는 것으로 보아 음극선은 질량을 가지고 있는
(다) 음극선이 자기장에 의해 휘어지는 것으로 보아 음극선은 전하를
입자의 흐름이다.
띤다.
를 띠고 있다.
채점 기준
각 실험 결과에 따른 성질을 모두 옳게 서술한 경우
하나의 실험 결과에 따른 성질을 옳게 서술한 경우 각각
배점(%)
100
25
채점 기준
배점(%)
(라) 음극선이 ((cid:12))극 쪽으로 휘어지는 것으로 보아 음극선은 ((cid:14))전하
04 ⑴ 평균 원자량은 동위 원소의 존재 비율을 고려하여 나타낸
원자량이다.
06 ⑴ 수소 원자(11(cid:41))는 양성자 (cid:18)개와 전자 (cid:18)개로 이루어진 입자
이고, 중수소(21(cid:41))는 양성자 (cid:18)개가 중성자 (cid:18)개와 결합한 원
정답과 해설
39
20
4
80
8
8
20
80
20
40
10
60
30
자핵과 전자 (cid:18)개로 이루어진 입자이며, (cid:20)중 수소(31(cid:41))는 양
성자 (cid:18)개가 중성자 (cid:19)개와 결합한 원자핵과 전자 (cid:18)개로 이루
어진 입자이다.
구성 입자
양성자수
중성자수
전자 수
수소(11(cid:41))
중수소(21(cid:41))
(cid:20)중 수소(31(cid:41))
(cid:18)
(cid:18)
(cid:18)
(cid:17)
(cid:18)
(cid:19)
(cid:18)
(cid:18)
(cid:18)
⑵ 수소, 중수소, (cid:20)중 수소의 물리적 성질은 질량 차이가 나
므로 다르지만, 원자의 중성자수는 화학적 성질에 거의 영향
을 주지 않으므로 수소, 중수소, (cid:20)중 수소의 화학적 성질은
거의 같다.
모범 답안 ⑴ •수소 (cid:14) 양성자 (cid:18)개, 중성자 (cid:17)개, 전자 (cid:18)개
•중수소: 양성자 (cid:18)개, 중성자 (cid:18)개, 전자 (cid:18)개
•(cid:20)중 수소: 양성자 (cid:18)개, 중성자 (cid:19)개, 전자 (cid:18)개
⑵ (cid:20)가지 동위 원소의 질량과 같은 물리적 성질은 모두 다르지만, 결
합과 관련된 화학적 성질은 같다.
채점 기준
배점(%)
수소, 중수소, (cid:20)중 수소의 양성자수, 중성자수, 전자
수를 모두 옳게 구한 경우
수소의 동위 원소 (cid:20)가지 중 한 가지 원소의 양성자수,
중성자수, 전자 수를 옳게 구한 경우 각각
물리적, 화학적 성질을 모두 옳게 서술한 경우
물리적, 화학적 성질 중 한 가지만 옳게 서술한 경우
⑴
⑵
60
20
40
20
07 ⑴ (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전자 전이가 일어나면서 방출하는 에너지 중 가
장 큰 에너지는 (cid:79)(cid:30)3 → (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전이할 때 방출하는 에너
지이고, 가장 작은 에너지는 (cid:79)(cid:30)(cid:19) → (cid:79)(cid:30)(cid:18)로 전이할 때 방
출하는 에너지이다.
(cid:38)((cid:79)(cid:30)3 → (cid:79)(cid:30)(cid:18))(cid:30)(cid:14)(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)1
(cid:14)
2(cid:30)(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)
(cid:18)
(cid:18)2
(cid:18)
32
(cid:18)
(cid:19)2
(cid:14)
(cid:18)
(cid:18)2
(cid:38)((cid:79)(cid:30)(cid:19) → (cid:79)(cid:30)(cid:18))(cid:30)(cid:14)(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)1
2(cid:30)(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)(cid:61)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5736)
따라서 가장 큰 에너지는 가장 작은 에너지의 (cid:1357)(cid:1408)(cid:5735)배이다.
⑵ (cid:35)에서 방출되는 전자기파 중 파장이 가장 긴 것은 (cid:79)(cid:30)(cid:20)
→ (cid:79)(cid:30)(cid:19)로 전자가 전이할 때 방출되고, (cid:36)에서 방출되는 전
자기파 중 파장이 가장 짧은 것은 (cid:79)(cid:30)3 → (cid:79)(cid:30)(cid:20)으로 전자
가 전이할 때 방출된다.
(cid:38)((cid:79)(cid:30)(cid:20) → (cid:79)(cid:30)(cid:19))(cid:30)(cid:14)(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)1
2(cid:30)(cid:1369)(cid:1410)(cid:5735)(cid:5738)(cid:61)(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)
(cid:38)((cid:79)(cid:30)3 → (cid:79)(cid:30)(cid:20))(cid:30)(cid:14)(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)1
(cid:14)
2(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5741)(cid:61)(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)
(cid:18)
(cid:19)2
(cid:14)
(cid:18)
(cid:20)2
(cid:18)
32
(cid:18)
(cid:20)2
40
정답과 해설
(cid:38)(cid:30)
이므로 파장은 (cid:38)에 반비례한다. 따라서 (cid:35)에서 방출
(cid:73)(cid:68)
c
되는 전자기파 중 파장이 가장 긴 것과 (cid:36)에서 방출되는 전자
기파 중 파장이 가장 짧은 것의 파장의 비는 (cid:1356)(cid:1359)(cid:1666)(cid:5748):(cid:26)(cid:30)(cid:21):(cid:22)
이다.
모범 답안 ⑴ (cid:1357)(cid:1408)(cid:5735)배 ⑵ (cid:21):(cid:22)
채점 기준
⑴ 에너지비를 옳게 구한 경우
⑵ 파장비를 옳게 구한 경우
배점(%)
50
50
08 모범 답안 ⑴ 수소의 경우는 몇 개의 불연속적인 선 스펙트럼이 나
타나는데, 태양빛의 경우는 거의 모든 영역의 파장의 빛이 섞여 있는
연속 스펙트럼이 나타난다.
⑵ 수소 원자의 스펙트럼이 불연속적으로 나타나는 것은 수소 원자의
에너지 준위가 불연속적이기 때문이다.
채점 기준
배점(%)
⑴
수소와 태양의 스펙트럼을 모두 옳게 서술한 경우
수소와 태양의 스펙트럼 중 한 가지만 옳게 서술한 경우
⑵ 에너지 준위의 불연속성을 서술한 경우
50
25
50
2. 원소의 주기적 성질
01 주기율표
개념 모아 정리하기
1권 207쪽
1 세 쌍 원소
2 원자량
3 멘델레예프
4 원자 번호
5 세로줄
6 화학적
7 양이온
8 음이온
9 준금속
10 양쪽성 원소
개념 기본 문제
1권 208쪽
01 (가) (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77) (나) (cid:18)(cid:26) (다) 매우 격렬하다. (라) (cid:44)2(cid:48) 02 ⑴ (나),
(다), (라) ⑵ (바) 03 (cid:34): (cid:18)주기 (cid:19)족 원소, (cid:35): (cid:19)주기 (cid:18)(cid:21)족 원
소, (cid:36): (cid:19)주기 (cid:18)(cid:25)족 원소, (cid:37): (cid:20)주기 (cid:19)족 원소, (cid:38): (cid:21)주기 (cid:18)(cid:20)족 원소
04 ⑴ 원자가 전자 수 ⑵ 전자가 들어 있는 전자 껍질 수 ⑶ 비금속
원소 ⑷ 전이 원소 ⑸ (cid:41)(cid:72), (cid:35)(cid:83) ⑹ 비금속 원소
01 (cid:20)개의 원소로 이루어진 어떤 원소의 무리에서 첫 번째 원소
와 세 번째 원소의 물리량의 평균값이 두 번째 원소의 물리
량과 같은 관계에 있는 원소는 세 쌍 원소 관계이다.
01 라부아지에는 당시까지 발견된 (cid:20)(cid:20)가지의 원소를 (cid:21)그룹으로
분류하였고, 되베라이너는 (cid:20)개의 원소로 이루어진 어떤 원소
의 무리에서 첫 번째 원소와 세 번째 원소의 물리량의 평균값
(가), (라) 같은 족 원소는 화학적 성질이 비슷하여 염화물이
이 두 번째 원소의 물리량과 같다는 것을 발견하고, 이들을
나 산화물의 화학식 형태가 같다. 따라서 (가)의 화학식은
세 쌍 원소라고 하였다.
(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77), (라)의 화학식은 (cid:44)2(cid:48)이다.
(나) 세 쌍 원소 관계에 있는 (cid:45)(cid:74), (cid:47)(cid:66), (cid:44)의 원자 번호는 다음
뉴랜즈는 원소들을 원자량이 증가하는 순서로 배열하면 (cid:25)번
째마다 화학적 성질이 비슷한 원소가 나타난다는 옥타브설
과 같은 관계가 성립한다.
나트륨의 원자 번호(cid:30)
리튬의 원자 번호(cid:12)칼륨의 원자 번호
(cid:19)
따라서 칼륨의 원자 번호는 (cid:18)(cid:26)이다.
(다) (cid:45)(cid:74), (cid:47)(cid:66), (cid:44)은 같은 족 원소로 모두 물과 반응하고, (cid:45)(cid:74)
→ (cid:47)(cid:66) → (cid:44)으로 갈수록 반응성이 더욱 커진다.
02 ⑴ 금속 원소가 속한 영역은 주기율표의 왼쪽과 가운데 부분
이다. 즉 주어진 그림의 (나), (다), (라) 영역이 금속 원소가
속한 영역이다.
⑵ (cid:46) 전자 껍질에 (cid:25)개의 전자가 모두 채워진 것으로 보아
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)6의 전자 배치를 이루는 원소는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:25)족
원소이다. 따라서 (바)에 속하는 원소이다.
03 주기는 가장 바깥 전자 껍질의 주 양자수, 족은 가장 바깥 전
자 껍질에 존재하는 전자 수로 구할 수 있다.
04 ⑴, ⑵ 족에 따라 원자가 전자 수가 달라서 화학적 성질이 다
르고, 주기에 따라 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 다르다.
⑶ 비금속은 주기율표의 오른쪽에 주로 위치하고, 금속은 주
기율표의 왼쪽과 가운데에 주로 위치한다.
⑷ (cid:21)주기부터 주기율표의 가로줄이 길어지는 것은 (cid:69) 오비탈
과 (cid:71) 오비탈에 전자가 채워지는 전이 원소가 존재하기 때문
이다.
⑸ 금속 원소 중 실온, (cid:18)기압에서 유일하게 액체로 존재하는
원소는 수은((cid:41)(cid:72))이고, 비금속 원소 중 상온, 상압에서 유일
하게 액체로 존재하는 원소는 브로민((cid:35)(cid:83)2)이다.
⑹ 실온, (cid:18)기압에서 기체로 존재하는 원소들은 모두 비금속
원소이다.
개념 적용 문제
1권 209~211쪽
01 ④ 02 ② 03 ④ 04 ⑤ 05 ② 06 ④
을 발표하였고, 멘델레예프는 원소들을 원자량이 증가하는
순서로 배열하면 비슷한 성질을 가지는 원소가 주기적으로
나타난다는 것을 발견하였다. 이후 모즐리가 원소들을 원자
번호 순서로 배열한 주기율표를 만들었으며, 오늘날에도 이
주기율표가 널리 사용되고 있다.
02 ① (cid:34)는 (cid:19)주기 (cid:18)족 원소인 (cid:45)(cid:74)으로, 금속 원소에 해당한다.
③ 원자가 전자 수는 (cid:34) (cid:18), (cid:35) (cid:19), (cid:36) (cid:24), (cid:37) (cid:18), (cid:38) (cid:23)이다.
④ 각 원소의 원자 번호는 (cid:34) (cid:20), (cid:35) (cid:21), (cid:36) (cid:26), (cid:37) (cid:18)(cid:18), (cid:38) (cid:18)(cid:23)이다.
⑤ 주기율표에서 수소를 제외한 같은 족 원소들은 화학적 성
질이 비슷하다.
바로 알기 ② (cid:35)는 (cid:19)주기 (cid:19)족 원소인 (cid:35)(cid:70)으로, (cid:35)(cid:70)의 양성자
수와 전자 수는 모두 (cid:21)이고, 원자가 전자 수는 (cid:19)이다.
03 바닥상태의 전자 배치에서 전자가 들어 있는 오비탈 수가 (cid:23)
인 경우는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)1 또는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2로, (cid:20)주기 (cid:18)족
원소나 (cid:19)족 원소이다. 그런데 주어진 그림에서는 (cid:18)족 원소에
만 빗금이 표시되어 있으므로 (cid:34)는 (cid:20)주기 (cid:18)족 원소이다. 또,
(cid:34)와 (cid:35)는 같은 족 원소이므로 (cid:35)는 (cid:19)주기 (cid:18)족 원소이다.
(cid:35)와 (cid:36)는 같은 주기 원소이므로 (cid:36)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소나 (cid:18)(cid:24)
족 원소 중 하나이다. 또, 바닥상태 원자의 홀전자 수는 (cid:37)가
(cid:38)보다 크다는 조건에 따라 (cid:37)와 (cid:38)는 같은 족 원소가 아니며,
(cid:37)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족, (cid:38)는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소임을 알 수 있다. 따
라서 (cid:36)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소이다.
ㄱ. (cid:38)는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소이다.
ㄷ. (cid:19)주기 원소는 (cid:35), (cid:36), (cid:37)이고, (cid:20)주기 원소는 (cid:34), (cid:38)이다. 따
라서 (cid:35)와 (cid:37)는 같은 주기 원소이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:36)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소인 (cid:39)으로 원자 번호는 (cid:26)
이다.
04 (cid:19), (cid:20)주기 원소 중
(cid:84) 오비탈의 전자 수
(cid:81) 오비탈의 전자 수
(cid:46)(cid:72)이다. 따라서 (cid:57)와 (cid:59)는 (cid:48), (cid:46)(cid:72) 중 하나이므로 (cid:58)는 원자
(cid:30)(cid:18)인 원자는 (cid:48),
가 전자 수가 (cid:21)인 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:21)족 원소이다. (cid:59)는 (cid:58)보다 족의 번
호가 (cid:19) 크므로 (cid:59)는 (cid:18)(cid:23)족 원소인 (cid:48)이고, (cid:57)는 (cid:46)(cid:72)이다.
정답과 해설
41
ㄱ. (cid:58)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:21)족 원소인 (cid:36)이다.
ㄴ. (cid:57)는 금속 원소인 (cid:46)(cid:72)이다.
ㄷ. (cid:59)는 (cid:18)(cid:23)족 원소이므로, (cid:59)의 원자가 전자 수는 (cid:23)이다.
05 다전자 원자에서 주 양자수가 같을 경우 오비탈의 에너지 준
개념 기본 문제
1권 226 쪽
01 ⑴ ◯ ⑵ × ⑶ ◯ 02 ㄷ 03 ㄱ, ㄷ, ㄹ 04 ⑴
3(cid:45)(cid:74)(cid:31)11(cid:47)(cid:66)(cid:31)19(cid:44) ⑵ 8(cid:48)(cid:29)7(cid:47)(cid:29)9(cid:39) 05 ⑴ (cid:20) ⑵ (cid:18)(cid:20)족 06
⑴ (cid:39), (cid:47)(cid:66) ⑵ (cid:36)4+, (cid:49)3- ⑶ (cid:47)(cid:66), (cid:39) ⑷ (cid:45)(cid:74), (cid:46)(cid:72) ⑸ (cid:38)1(cid:29)(cid:38)2(cid:29)(cid:38)3Q
위는 (cid:84) 오비탈이 (cid:81) 오비탈보다 작아야 하지만, 주어진 조
(cid:38)4(cid:29)(cid:38)5(cid:29)(cid:38)6(cid:29)(cid:38)7(cid:29)(cid:38)8(cid:29)(cid:38)9(cid:29)(cid:38)10(cid:29)(cid:38)11Q(cid:38)12(cid:29)(cid:38)13
건에서는 (cid:19)(cid:84) 오비탈과 (cid:19)(cid:81) 오비탈의 에너지 준위가 같으므
로 원자 (cid:57)는 수소((cid:41))이다. 따라서 (cid:41)의 양성자수는 (cid:18)이고,
양성자수
중성자수
(cid:30)(cid:18)에 의해 중성자수도 (cid:18)이므로 질량수 (cid:66)(cid:30)(cid:19)이다.
(cid:58)는 (cid:57)와 같은 주기이므로 (cid:18)주기 (cid:18)(cid:25)족 원소인 헬륨((cid:41)(cid:70))이
며, (cid:41)(cid:70)의 양성자수는 (cid:19)이고, 중성자수도 (cid:19)이므로 질량수
(cid:67)(cid:30)(cid:21)이다.
(cid:59)의 질량수 (cid:68)는 (cid:66)(cid:12)(cid:67)(cid:30)(cid:19)(cid:12)(cid:21)(cid:30)(cid:23)이므로, (cid:59)의 양성자수는
(cid:30)(cid:20)이다. 따라서 (cid:59)는 원자 번호 (cid:20)인 리튬((cid:45)(cid:74))이다.
(cid:68)
(cid:19)
ㄷ. (cid:41)와 (cid:41)(cid:70)은 비금속 원소이고, (cid:45)(cid:74)은 금속 원소이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:57)는 (cid:18)주기 (cid:18)족 원소인 (cid:41)이다.
ㄴ. (cid:58)는 (cid:18)(cid:25)족 원소인 (cid:41)(cid:70)이고, (cid:59)는 (cid:18)족 원소인 (cid:45)(cid:74)이다.
06 원자 번호는 (cid:57)(cid:31)(cid:59)(cid:31)(cid:58)이고, (cid:57), (cid:58), (cid:59)의 원자가 전자 수가
각각 (cid:19), (cid:22), (cid:23)이므로 (cid:57)는 (cid:20)주기 (cid:19)족 원소인 (cid:46)(cid:72), (cid:58)는 (cid:19)주기
(cid:18)(cid:22)족 원소인 (cid:47), (cid:59)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소인 (cid:48)이다.
ㄱ. (cid:57)는 (cid:20)주기 (cid:19)족 원소인 (cid:46)(cid:72)이다.
ㄷ. (cid:57)는 안정한 이온이 될 때 전자 (cid:19)개를 잃고, (cid:59)는 안정한
이온이 될 때 전자 (cid:19)개를 얻는다.
바로 알기 ㄴ. 바닥상태 원자에서 (cid:58)((cid:47))의 홀전자 수는 (cid:20)이
고, (cid:59)((cid:48))의 홀전자 수는 (cid:19)이다.
01 ⑴ 수소 원자의 경우 원자핵과 전자 사이의 인력만 존재하므
로 바닥상태의 수소 원자에서 원자가 전자가 느끼는 유효 핵
전하는 수소 원자의 핵전하와 같은 (cid:12)(cid:18)이다.
⑵, ⑶ 같은 주기 또는 같은 족에서 유효 핵전하는 원자 번호
가 증가할수록 커진다.
02 ㄷ. (cid:68)와 (cid:70)는 같은 전자 껍질에 있고, (cid:69)는 (cid:70)보다 안쪽 전자 껍
질에 있으므로 (cid:70)에 영향을 미치는 가려막기 효과는 (cid:69)가 (cid:68)보
다 크다.
바로 알기 ㄱ. 리튬((cid:45)(cid:74)) 원자와 같은 다전자 원자의 경우 원
자핵과 전자 사이의 인력 외에도 전자 사이의 반발력이 존재
하므로 유효 핵전하는 (cid:12)(cid:20)보다 작다.
ㄴ. (cid:45)(cid:74)은 원자 번호 (cid:20)인 원소이고, (cid:35)(cid:70)은 원자 번호 (cid:21)인 원소
이다. 각 원소의 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 원자
번호가 클수록 증가하므로 (cid:67)가 (cid:70)보다 작다.
03 원자 반지름은 같은 주기에서는 원자 번호가 클수록, 같은
족에서는 원자 번호가 작을수록 작다. 원자의 전자 배치를
보면 (cid:34), (cid:35), (cid:36)는 전자 껍질 수가 같으므로 같은 주기 원소
이다.
ㄱ. (cid:34), (cid:35), (cid:36)는 같은 주기 원소로 원자 번호가 클수록 원자
반지름이 작으므로 원자 반지름은 (cid:34)(cid:31)(cid:35)(cid:31)(cid:36)이다.
ㄷ, ㄹ. (cid:35), (cid:36), (cid:37)는 전자를 잃거나 얻어 이온으로 되면서 (cid:47)(cid:70)
과 같은 전자 배치를 이루므로 (cid:35)3-, (cid:36)-, (cid:37)+의 이온 반지름
을 비교하면 원자 번호가 클수록 이온 반지름이 작으므로
(cid:35)3-(cid:31)(cid:36)-(cid:31)(cid:37)+이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:34)가 전자 (cid:18)개를 잃고 (cid:34)+이 되면 (cid:41)(cid:70)과 같은
전자 배치를 이루고, (cid:36)가 전자 (cid:18)개를 얻어 (cid:36)-가 되면 (cid:47)(cid:70)과
같은 전자 배치를 이룬다. 따라서 전자 껍질 수가 더 큰 (cid:36)-
02 원소의 주기적 성질
42
정답과 해설
개념 모아 정리하기
1권 225쪽
의 이온 반지름이 (cid:34)+의 이온 반지름보다 크다.
1 감소
5 감소
9 증가
2 증가
6 증가
3 감소
7 증가
4 증가
8 감소
04 같은 족에서는 원자 번호가 클수록 이온화 에너지가 감소하
고, 같은 주기에서는 원자 번호가 클수록 이온화 에너지가
대체로 증가하는 경향이 나타난다.
⑴ (cid:45)(cid:74), (cid:47)(cid:66), (cid:44)은 모두 (cid:18)족 원소로, 원자 번호가 작을수록 이
온화 에너지가 커지므로 이온화 에너지는 (cid:45)(cid:74)(cid:31)(cid:47)(cid:66)(cid:31)(cid:44)이다.
ㄷ. (cid:36)는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소이고 (cid:37)는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소로, (cid:36)와
(cid:37)는 같은 주기 원소이다.
⑵ (cid:47), (cid:48), (cid:39)은 모두 (cid:19)주기 원소로, 원자 번호가 클수록 이온
화 에너지가 큰 경향을 나타내지만, (cid:47)는 (cid:81) 오비탈에 홀전자
가 (cid:20)개 있어 (cid:48)에 비해 안정한 전자 배치를 이루므로 이온화
에너지는 (cid:48)(cid:29)(cid:47)이다. 즉 이온화 에너지는 (cid:48)(cid:29)(cid:47)(cid:29)(cid:39)이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:36)는 이온 반지름이 가장 크므로 (cid:52)이다.
ㄴ. (cid:34)와 (cid:35)는 모두 (cid:21)주기 원소로, 같은 주기에서 원자 번호
가 클수록 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 커진다. 따
라서 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 (cid:34)(cid:29)(cid:35)이다.
05 이온화 에너지의 크기는 (cid:38)1(cid:29)(cid:38)2(cid:29)(cid:38)3Q(cid:38)4이므로 순차 이
온화 에너지가 급격하게 증가하기 전까지의 전자 (cid:20)개가 원자
가 전자인 것을 알 수 있다. 따라서 원자가 전자 수는 (cid:20)이며,
이 원소는 (cid:18)(cid:20)족 원소이다.
06 ⑴ 같은 족 원소끼리는 주기율표의 아래쪽에 위치한 원소일
수록 원자 반지름이 크고, 같은 주기 원소끼리는 주기율표의
왼쪽에 위치한 원소일수록 원자 반지름이 크다. 따라서 원자
반지름이 가장 큰 원소는 (cid:47)(cid:66)이고, 가장 작은 원소는 (cid:39)이다.
⑵ 같은 족 원소끼리는 주기율표의 아래쪽에 위치한 원소일
수록 이온 반지름이 크고, 같은 주기에서는 음이온 반지름이
양이온 반지름보다 더 크며, 양이온 반지름과 음이온 반지름
은 각각 원자 번호가 클수록 작아진다. 이온 반지름이 가장
작은 이온은 (cid:36)4+, 가장 큰 이온은 (cid:49)3-이다.
⑶ 주기율표에서 이온화 에너지는 오른쪽, 위쪽으로 갈수록
증가하는 경향이 나타난다. 따라서 제(cid:18) 이온화 에너지가 가
장 작은 원소는 (cid:47)(cid:66)이고, 가장 큰 원소는 (cid:39)이다.
⑷ 제(cid:19) 이온화 에너지는 제(cid:18) 이온화 에너지의 변화에 비해서
그래프의 가로축에서 오른쪽으로 한 칸 더 이동했을 때의 변
화와 같은 경향을 보인다. 따라서 제(cid:19) 이온화 에너지가 가장
큰 원소는 (cid:45)(cid:74)이고, 가장 작은 원소는 (cid:46)(cid:72)이다.
⑸ (cid:34)(cid:77)은 원자 번호가 (cid:18)(cid:20), 전자 수도 (cid:18)(cid:20)이므로 순차 이온화
에너지는 (cid:38)1에서 (cid:38)13까지 있다. 이중에서 전자 껍질이 바뀌
는 부분의 전자를 떼어 내는 데 필요한 (cid:38)4와 (cid:38)12의 에너지가
급격하게 증가한다.
개념 적용 문제
1권 227~230쪽
01 ② 02 ② 03 ① 04 ③ 05 ② 06 ③ 07 ②
08 ②
01 (cid:34)(cid:83)과 같은 전자 배치를 이루는 이온은 (cid:52)2-, (cid:36)(cid:77)-, (cid:44)+, (cid:36)(cid:66)2+
이다. 이 이온들의 이온 반지름을 비교하면 (cid:52)2-(cid:31)(cid:36)(cid:77)-
02 그림 (가)를 통해 핵전하와 유효 핵전하의 차((cid:59)(cid:14)(cid:59)*)는 원자
번호가 커질수록 증가함을 알 수 있다. (cid:19)주기 원소의 바닥상
태 원자의 전자 배치에서 홀전자 수는 다음과 같다.
홀전자 수
원소
원소
홀전자 수
3(cid:45)(cid:74)
7(cid:47)
(cid:18)
(cid:20)
4(cid:35)(cid:70)
(cid:17)
8(cid:48)
(cid:19)
5(cid:35)
(cid:18)
9(cid:39)
(cid:18)
6(cid:36)
(cid:19)
10(cid:47)(cid:70)
(cid:17)
홀전자 수가 (cid:20)인 원소는 7(cid:47), 홀전자 수가 (cid:19)인 원소는 6(cid:36)와
8(cid:48), 홀전자 수가 (cid:18)인 원소는 3(cid:45)(cid:74), 5(cid:35), 9(cid:39)이다.
(cid:38)의 홀전자 수는 (cid:20)이므로 (cid:38)는 7(cid:47)이다. (cid:36)와 (cid:37)의 홀전자 수
는 각각 (cid:19)이므로 6(cid:36)와 8(cid:48) 중 하나이며, (cid:59)(cid:14)(cid:59)*의 값은 (cid:36)가
더 크므로 (cid:36)는 8(cid:48), (cid:37)는 6(cid:36)이다. (cid:34)와 (cid:35)의 홀전자 수는 각
각 (cid:18)이므로 3(cid:45)(cid:74), 5(cid:35), 9(cid:39) 중 하나이다. 이중 9(cid:39)은 원자 번호가
크므로 (cid:59)(cid:14)(cid:59)*의 값이 (cid:36), (cid:37), (cid:38)보다 커야 한다. 하지만 (cid:34)와
(cid:35)는 모두 (cid:59)(cid:14)(cid:59)*의 값이 (cid:36), (cid:37), (cid:38)보다 작으므로 3(cid:45)(cid:74), 5(cid:35) 중
하나이고 (cid:59)(cid:14)(cid:59)*의 값이 더 큰 (cid:34)가 5(cid:35), (cid:35)가 3(cid:45)(cid:74)이다. 즉, (cid:34)
는 5(cid:35), (cid:35)는 3(cid:45)(cid:74), (cid:36)는 8(cid:48), (cid:37)는 6(cid:36), (cid:38)는 7(cid:47)이다.
ㄴ. 같은 주기에서 원자 반지름은 원자 번호가 작을수록 커
지므로 (cid:35)(3(cid:45)(cid:74))가 가장 크다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)(cid:344)(cid:38)의 핵전하는 (cid:22)(cid:12)(cid:20)(cid:12)(cid:25)(cid:12)(cid:23)(cid:12)(cid:24)(cid:30)(cid:19)(cid:26)
이다.
ㄷ. 제(cid:18) 이온화 에너지가 가장 큰 원소는 (cid:38)(7(cid:47))이다.
03 전자가 들어 있는 오비탈 수가 (cid:19)인 원자는 3(cid:45)(cid:74)과 4(cid:35)(cid:70)이다.
그런데 4(cid:35)(cid:70)의 제(cid:18) 이온화 에너지가 더 크므로 (cid:34)가 4(cid:35)(cid:70)이
고 (cid:35)는 3(cid:45)(cid:74)이다. 또, 전자가 들어 있는 오비탈 수가 (cid:22)인 것
은 7(cid:47), 8(cid:48), 9(cid:39), 10(cid:47)(cid:70)이다. 그런데 제(cid:18) 이온화 에너지는
8(cid:48)(cid:29)7(cid:47)(cid:29)9(cid:39)(cid:29)10(cid:47)(cid:70)이므로 (cid:36)는 9(cid:39), (cid:37)는 7(cid:47), (cid:38)는 8(cid:48)이다.
ㄱ. 양성자수가 가장 큰 원소는 (cid:36)(9(cid:39))이다.
바로 알기 ㄴ. 같은 주기에서 원자가 전자가 느끼는 유효 핵
(cid:31)(cid:44)+(cid:31)(cid:36)(cid:66)2+이다. 주어진 자료에서 이온 반지름은 (cid:36)(cid:31)(cid:37)
전하는 원자 번호가 커질수록 증가하므로 원자가 전자가 느
(cid:31)(cid:34)(cid:31)(cid:35)이므로 (cid:34)는 (cid:44), (cid:35)는 (cid:36)(cid:66), (cid:36)는 (cid:52), (cid:37)는 (cid:36)(cid:77)이다.
끼는 유효 핵전하가 가장 큰 것은 (cid:36)(9(cid:39))이다.
정답과 해설
43
ㄷ.
제(cid:19) 이온화 에너지
제(cid:18) 이온화 에너지
가 (cid:18)인 (cid:35)(3(cid:45)(cid:74))이다.
값이 가장 큰 원소는 원자가 전자 수
04 (cid:34)는 주기와 원자가 전자 수가 같으므로 (cid:19)주기 (cid:19)족 원소 (cid:35)(cid:70)
이나 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:20)족 원소 (cid:34)(cid:77) 중 하나이다. 또, (cid:34)와 (cid:35)는 같은
족 원소이고 이온화 에너지는 (cid:34)(cid:31)(cid:35)이므로 (cid:34)는 (cid:19)주기 (cid:19)족
원소 (cid:35)(cid:70), (cid:35)는 (cid:20)주기 (cid:19)족 원소 (cid:46)(cid:72)이다. (cid:35)와 (cid:36)는 같은 주기
원소이고 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 (cid:35)(cid:31)(cid:36)이므로
(cid:36)는 (cid:20)주기 원소이면서 (cid:46)(cid:72)보다 원자가 전자가 느끼는 유효
핵전하가 작은 (cid:47)(cid:66)이다. 즉 (cid:34)는 (cid:35)(cid:70), (cid:35)는 (cid:46)(cid:72), (cid:36)는 (cid:47)(cid:66)이다.
ㄱ. 원자 반지름은 전자 껍질 수가 클수록 커지므로 (cid:19)주기 원
소는 (cid:20)주기 원소에 비해 원자 반지름이 작다. 또, 같은 주기
에서 원자 번호가 큰 원소일수록 원자 반지름이 작다. 따라
서 원자 반지름은 (cid:36)((cid:47)(cid:66))(cid:31)(cid:35)((cid:46)(cid:72))(cid:31)(cid:34)((cid:35)(cid:70))이다.
ㄴ. 이온화 에너지는 일반적으로 같은 주기에서 원자 번호가
클수록 커지고, 같은 족에서 원자 번호가 클수록 작아진다.
따라서 이온화 에너지는 (cid:34)((cid:35)(cid:70))(cid:31)(cid:35)((cid:46)(cid:72))(cid:31)(cid:36)((cid:47)(cid:66))이다.
바로 알기 ㄷ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 같은 주
기, 같은 족에서 원자 번호가 클수록 커진다. 따라서 원자가
전자가 느끼는 유효 핵전하는 (cid:35)((cid:46)(cid:72))(cid:31)(cid:36)((cid:47)(cid:66))(cid:31)(cid:34)((cid:35)(cid:70))
이다.
05 (cid:47)(cid:66), (cid:34)(cid:77), (cid:52)(cid:74)의 원자가 전자 수는 각각 (cid:18), (cid:20), (cid:21)이다. 이중 (cid:47)(cid:66)
은 원자가 전자 수가 (cid:18)이므로 제(cid:19) 이온화 에너지가 급격하
제(cid:19) 이온화 에너지
제(cid:18) 이온화 에너지
게 증가한다. 따라서
값이 가장 큰 (cid:36)가
(cid:47)(cid:66)이다. 또, (cid:34)(cid:77)과 (cid:52)(cid:74)에서 제(cid:18) 이온화 에너지는 (cid:52)(cid:74)가 더 크
지만 제(cid:19) 이온화 에너지는 (cid:34)(cid:77)이 더 크다. 따라서 (cid:34)가 (cid:34)(cid:77)이
고 (cid:35)가 (cid:52)(cid:74)이다. 즉, (cid:34)는 (cid:34)(cid:77), (cid:35)는 (cid:52)(cid:74), (cid:36)는 (cid:47)(cid:66)이다.
ㄴ. (cid:47)(cid:70)과 같은 전자 배치가 되었을 때 양성자수가 클수록 이
온 반지름은 작아진다. 따라서 이온 반지름은 (cid:36)(cid:31)(cid:34)이다.
바로 알기 ㄱ. 같은 주기에서 원자가 전자가 느끼는 유효 핵
전하는 원자 번호가 커질수록 증가하므로 (cid:34)(cid:29)(cid:35)이다.
ㄷ. 같은 주기에서 제(cid:18) 이온화 에너지는 원자 번호가 커질수
록 대체로 증가하므로 (cid:35)(cid:31)(cid:34)(cid:31)(cid:36)이다.
06 (cid:34)는 제(cid:21) 이온화 에너지가 급격하게 증가하는 것으로 보아
(cid:18)(cid:20)족 원소, (cid:35)는 제(cid:20) 이온화 에너지가 급격하게 증가하는 것
으로 보아 (cid:19)족 원소, (cid:36)는 제(cid:21) 이온화 에너지가 급격하게 증
가하는 것으로 보아 (cid:18)(cid:20)족 원소이다.
44
정답과 해설
ㄱ. (cid:36)는 원자가 전자 수가 (cid:20)인 (cid:18)(cid:20)족 원소이다.
ㄴ. (cid:34)와 (cid:36)는 (cid:18)(cid:20)족 원소이며, 제(cid:18) 이온화 에너지가 더 작은
(cid:34)는 (cid:20)주기, (cid:36)는 (cid:19)주기 원소이다. 같은 주기에서 제(cid:18) 이온화
에너지는 (cid:19)족 원소가 (cid:18)(cid:20)족 원소보다 크다. 따라서 (cid:34)와 (cid:35)는
같은 주기 원소이다.
바로 알기 ㄷ. (cid:34)와 (cid:36) 중 제(cid:18) 이온화 에너지는 (cid:36)가 더 큰 것
으로 보아 (cid:34)는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:20)족 원소, (cid:36)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:20)족 원소이
다. 따라서 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 (cid:34)(cid:31)(cid:36)이다.
07 (cid:20)주기 원소의 바닥상태 원자의 전자 배치에서 홀전자 수는
다음과 같다.
홀전자 수
원소
원소
홀전자 수
11(cid:47)(cid:66)
12(cid:46)(cid:72)
13(cid:34)(cid:77)
14(cid:52)(cid:74)
15(cid:49)
(cid:18)
(cid:20)
16(cid:52)
(cid:17)
(cid:19)
(cid:18)
(cid:18)
17(cid:36)(cid:77)
18(cid:34)(cid:83)
(cid:19)
(cid:17)
홀전자 수가 (cid:20)인 원소는 15(cid:49)만 있으므로 (cid:59)는 15(cid:49)이다. 또, 홀
전자 수가 (cid:19)인 (cid:57)와 (cid:58)는 각각 14(cid:52)(cid:74)와 16(cid:52) 중 하나이다. 제(cid:19)
이온화 에너지를 비교하면 (cid:58)가 (cid:57)보다 크므로 (cid:58)는 16(cid:52)이고,
(cid:57)는 14(cid:52)(cid:74)이다. 즉, (cid:57)는 14(cid:52)(cid:74), (cid:58)는 16(cid:52), (cid:59)는 15(cid:49)이다.
ㄴ. 같은 주기에서 원자 반지름은 원자 번호가 클수록 감소
하므로 원자 반지름은 (cid:57)(cid:31)(cid:59)(cid:31)(cid:58)이다.
바로 알기 ㄱ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 같은 주
기에서 원자 번호가 클수록 증가하므로, 원자가 전자가 느끼
는 유효 핵전하는 (cid:58)(cid:31)(cid:59)(cid:31)(cid:57)이다.
ㄷ. 같은 주기에서 제(cid:18) 이온화 에너지는 원자 번호가 커질수
록 증가하지만 (cid:18)(cid:22)족과 (cid:18)(cid:23)족 원소에서는 (cid:18)(cid:22)족(cid:31)(cid:18)(cid:23)족이므
로, 제(cid:18) 이온화 에너지는 (cid:59)(cid:31)(cid:58)(cid:31)(cid:57)이다.
08 (cid:47)(cid:66)은 원자가 전자 수가 (cid:18)이므로 제(cid:19) 이온화 에너지가 매우
크다. 따라서 (cid:72)는 (cid:47)(cid:66)이다. 그 다음 큰 값의 제(cid:19) 이온화 에너
지를 가지는 원소는 비활성 기체인 (cid:47)(cid:70)이므로 (cid:71)가 (cid:47)(cid:70)이다.
(cid:39)은 전자를 (cid:19)번째로 떼어 낼 때 쌍을 이루는 전자가 존재하
므로 전자 사이의 반발력으로 인해 (cid:48)의 제(cid:19) 이온화 에너지
보다 작아진다. 따라서 (cid:70)가 (cid:48)이고 (cid:69)가 (cid:39)이다. 또한 (cid:52)(cid:74)의 경
우 전자를 (cid:19)번째로 떼어 낼 때 (cid:34)(cid:77)의 경우에 비해 에너지 준
위가 높은 오비탈에 있는 전자를 떼어 내므로 제(cid:19) 이온화 에
너지가 작아진다. 따라서 (cid:68)가 (cid:34)(cid:77), (cid:67)가 (cid:52)(cid:74), (cid:66)가 (cid:46)(cid:72)이다.
ㄷ. 같은 주기에서 유효 핵전하는 원자 번호가 커질수록 증
가한다. 그런데 (cid:72)와 (cid:67)는 (cid:47)(cid:66)과 (cid:52)(cid:74)이고, (cid:66)와 (cid:68)는 (cid:46)(cid:72)과 (cid:34)(cid:77)이
므로 (cid:72)와 (cid:67)의 유효 핵전하 차가 더 크다.
바로 알기 ㄱ. 제(cid:18) 이온화 에너지는 같은 주기에서 원자 번
호가 커질수록 증가한다. (cid:72)는 (cid:47)(cid:66)으로 제(cid:18) 이온화 에너지가
가장 작다.
ㄴ. (cid:66), (cid:70), (cid:72)(cid:1)는 각각 (cid:46)(cid:72), (cid:48), (cid:47)(cid:66)이고, 안정한 이온이 되었을
때 모두 (cid:47)(cid:70)과 같은 전자 배치를 이루는 등전자 이온이다. 등
전자 이온의 경우 양성자수가 클수록 이온 반지름이 작아지
므로 이온 반지름은 (cid:70)(cid:31)(cid:72)(cid:31)(cid:66)이다.
통합 실전 문제
1권 232~237쪽
01 ① 02 ① 03 ③ 04 ⑤ 05 ② 06 ① 07 ④
08 ② 09 ① 10 ③ 11 ⑤ 12 ③ 13 ①
01 ㄴ. 실온, (cid:18)기압에서 기체인 원소는 (cid:34)((cid:41)), (cid:35)((cid:41)(cid:70)), (cid:36)((cid:39)),
(cid:38)((cid:36)(cid:77))의 (cid:21)가지이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)와 (cid:37)는 (cid:18)족 원소이지만, (cid:34)는 비금속 원소
인 수소((cid:41))이므로 알칼리 금속인 (cid:37)와는 화학적 성질이 다
르다.
ㄷ. (cid:37)와 (cid:38)는 같은 주기의 원소이다. 같은 주기의 원소들은
물리적, 화학적 성질이 모두 다르다.
02 ② (cid:35)는 (cid:18)(cid:25)족 비활성 기체 헬륨이다.
③ (cid:37)와 (cid:39)는 (cid:18)(cid:24)족 원소이므로 원자가 전자 수가 (cid:24)로 같다.
④ 주기율표에서 원소들은 원자 번호 순서로 배열되어 있다.
따라서 (cid:34)(cid:344)(cid:40) 중에서 원자 번호가 가장 큰 원소는 원자 번호
ㄴ. (나)에서 (cid:39)(cid:29)(cid:39)-인 것은 원자가 음이온이 되면 전자 수가
늘어나서 전자 사이의 반발력이 커지기 때문이다.
ㄷ. (cid:48)2-과 (cid:46)(cid:72)2+은 등전자 이온이고, 핵전하가 큰 (cid:46)(cid:72)2+이
전자를 끌어당기는 힘이 강하므로 입자 크기가 더 작다.
05 ㄷ. (cid:47), (cid:48), (cid:39), (cid:52), (cid:36)(cid:77)의 바닥상태 전자 배치에서 홀전자 수는
각각 (cid:20), (cid:19), (cid:18), (cid:19), (cid:18)이고, 원자 반지름은 (cid:52)(cid:31)(cid:36)(cid:77)(cid:31)(cid:47)(cid:31)(cid:48)(cid:31)(cid:39)
이다. 그런데 (cid:67)(cid:14)(cid:70)(cid:30)(cid:17)인 것으로 보아 (cid:35)와 (cid:38)의 홀전자 수는
각각 (cid:18)임을 알 수 있다.(둘 다 (cid:19)인 경우는 나머지 등식이 성
립하지 않는다.) 그런데 원자 반지름이 (cid:35)(cid:31)(cid:38)이므로 (cid:35)는 (cid:36)(cid:77)
이고, (cid:38)는 (cid:39)이다. 같은 족에서 원자가 전자가 느끼는 유효
핵전하는 원자 번호가 커질수록 증가한다. 따라서 (cid:39)(cid:29)(cid:36)(cid:77)이
므로 (cid:35)((cid:36)(cid:77))(cid:31)(cid:38)((cid:39))이다.
바로 알기 ㄱ, ㄴ. 두 번째 식에서 (cid:66)(cid:14)(cid:68)(cid:30)(cid:18)이고, 세 번째 식
에서 (cid:69)(cid:14)(cid:18)(cid:30)(cid:18)이므로 (cid:34), (cid:36), (cid:37)의 홀전자 수는 각각 (cid:20), (cid:19), (cid:19)
이다. 그런데 원자 반지름이 (cid:36)(cid:31)(cid:37)이므로 (cid:34)는 (cid:47), (cid:36)는 (cid:52),
(cid:37)는 (cid:48)임을 알 수 있다. 제(cid:18) 이온화 에너지는 (cid:47)(cid:31)(cid:48)이므로
(cid:34)(cid:31)(cid:37)이고, (cid:66)(cid:12)(cid:67)(cid:12)(cid:68)(cid:30)(cid:23)이다.
06 ㄱ. (cid:34)는 제(cid:19) 이온화 에너지가 급격하게 증가하는 것으로 보
아 (cid:34)의 원자가 전자 수는 (cid:18)이고, (cid:34)는 (cid:18)족 원소인 나트륨
((cid:47)(cid:66))이다. (cid:36)는 제(cid:20) 이온화 에너지가 급격하게 증가하는 것
으로 보아 (cid:36)의 원자가 전자 수는 (cid:19)이고, (cid:36)는 (cid:19)족 원소인 마
그네슘((cid:46)(cid:72))이다. 금속 알루미늄((cid:34)(cid:77))은 비금속보다 이온화
에너지가 작으므로 (cid:35)는 (cid:34)(cid:77)이고, 제(cid:18) 이온화 에너지가 가장
큰 (cid:38)는 네온((cid:47)(cid:70)), (cid:37)는 플루오린((cid:39))이다. 따라서 (cid:36), (cid:37), (cid:38)
(cid:18)(cid:26)인 (cid:40)이다.
⑤ (cid:38)와 (cid:39)는 같은 주기에 속하는 원소이므로 바닥상태의 원
의 주기를 모두 합하면 (cid:20)(cid:12)(cid:19)(cid:12)(cid:19)(cid:30)(cid:24)이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:35)는 (cid:34)(cid:77)이고 (cid:36)는 (cid:46)(cid:72)이므로 원자가 전자가
자에서 전자가 들어 있는 전자 껍질 수는 서로 같다.
느끼는 유효 핵전하는 (cid:35)가 (cid:36)보다 크다.
바로 알기 ① (cid:36)와 (cid:40)는 알칼리 금속이지만, (cid:34)는 수소로 비
ㄷ (cid:35)는 (cid:34)(cid:77)으로 원자가 전자 수가 (cid:20)인 (cid:18)(cid:20)족 원소이다.
금속이다.
03 ㄱ. (cid:47)(cid:66)+은 (cid:47)(cid:66)이 원자가 전자를 잃은 상태이므로 전자 껍질
수가 (cid:47)(cid:66)보다 작다. 따라서 입자 크기는 (cid:47)(cid:66)(cid:31)(cid:47)(cid:66)+이다.
ㄷ. (cid:48)2-과 (cid:46)(cid:72)2+은 등전자 이온이므로 원자 번호가 작을수
록 이온 반지름이 커지므로 이온 반지름은 (cid:48)2-(cid:31)(cid:46)(cid:72)2+이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:39)이 전자 (cid:18)개를 얻어 형성된 (cid:39)-은 전자 사이
의 반발력이 (cid:39)보다 커져 전자 구름이 증가한다. 따라서 입자
07 ㄱ. (cid:34)는
값이 매우 크므로 제(cid:19) 이온화 에너지가 급격하
(cid:38)2
(cid:38)1
게 증가하였다는 것을 알 수 있다. 따라서 (cid:34)는 원자가 전자
수가 (cid:18)인 (cid:18)족 원소 (cid:47)(cid:66)이다.
ㄷ. (cid:36)는 (cid:46)(cid:72)이므로 안정한 이온의 이온식은 (cid:36)2+((cid:46)(cid:72)2+)이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:35)는
값이 매우 큰 것으로 보아, (cid:35)는 원자
(cid:38)4
(cid:38)3
의 크기는 (cid:39)(cid:29)(cid:39)-이다.
가 전자 수가 (cid:20)인 (cid:18)(cid:20)족 원소 (cid:34)(cid:77)이다. (cid:36)는
값이 매우 큰
04 ㄱ. 입자 크기가 (cid:47)(cid:66)(cid:31)(cid:47)(cid:66)+인 이유는 전자 껍질 수에 차이가
나기 때문이다.
것으로 보아, (cid:36)는 원자가 전자 수가 (cid:19)인 (cid:19)족 원소 (cid:46)(cid:72)이다.
따라서 제(cid:18) 이온화 에너지는 (cid:36)((cid:46)(cid:72))(cid:31)(cid:35)((cid:34)(cid:77))이다.
(cid:38)3
(cid:38)2
정답과 해설
45
08 ㄷ. 같은 주기에서 원자 반지름은 원자 번호가 커질수록 감
소한다. 따라서 원자 번호가 커지는 순서는 (cid:34)(cid:29)(cid:35)(cid:29)(cid:37)(cid:29)(cid:36)
이다. 같은 주기에서 이온화 에너지는 원자 번호가 증가할수
록 커지며 예외적으로 (cid:19)족(cid:31)(cid:18)(cid:20)족, (cid:18)(cid:22)족(cid:31)(cid:18)(cid:23)족이다. 이온화
에너지는 (cid:36) (cid:14) (cid:37)의 경우 원자 번호 순서와 맞지 않으므로 (cid:36),
(cid:37)가 (cid:18)(cid:23)족, (cid:18)(cid:22)족의 (cid:48), (cid:47)임을 알 수 있다. 따라서 (cid:34)는 붕소
((cid:35)), (cid:35)는 탄소((cid:36)), (cid:36)는 산소((cid:48)), (cid:37)는 질소((cid:47))이므로 원자
가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 (cid:36)가 가장 크다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)는 붕소((cid:35))이므로 준금속이고, (cid:35)는 탄소((cid:36))
이므로 비금속이다.
ㄴ. 같은 주기에서 원자 반지름은 원자 번호가 커질수록 감
소한다. 따라서 원자 번호는 (cid:34)(cid:29)(cid:35)(cid:29)(cid:37)(cid:29)(cid:36)이다.
09 (cid:47), (cid:39), (cid:47)(cid:66), (cid:52)의 원자가 전자 수, 홀전자 수, [원자가 전자
수 (cid:14) 홀전자 수]는 표와 같다.
구분
원소 기호
원자가 전자 수((cid:66))
홀전자 수((cid:67))
(cid:66)(cid:14)(cid:67)
(cid:34)
(cid:47)(cid:66)
(cid:18)
(cid:18)
(cid:17)
(cid:35)
(cid:47)
(cid:22)
(cid:20)
(cid:19)
(cid:36)
(cid:52)
(cid:23)
(cid:19)
(cid:21)
(cid:37)
(cid:39)
(cid:24)
(cid:18)
(cid:23)
따라서 (cid:34)는 (cid:47)(cid:66), (cid:35)는 (cid:47), (cid:36)는 (cid:52), (cid:37)는 (cid:39)이다.
ㄱ. (cid:37)는 플루오린((cid:39))이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:81) 오비탈은 (cid:81)x, (cid:81)y, (cid:81)z의 (cid:20)개이므로 오비탈 수
는 (cid:36)((cid:52))에서 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)6(cid:20)(cid:84)2(cid:20)(cid:81)4로 (cid:26)개이고, (cid:35)((cid:47))에서
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)3로 (cid:22)개이다.
ㄷ. 전자 수가 같은 등전자 이온의 반지름은 핵전하가 클수
록 작아진다. 따라서 (cid:34)의 이온((cid:47)(cid:66)+) 반지름(cid:29)(cid:37)의 이온
((cid:39)-) 반지름이다.
10 ㄱ. (cid:19)주기 원소 중 홀전자 수가 (cid:18)인 것은 (cid:45)(cid:74), (cid:35), (cid:39)이고, (cid:17)
인 것은 (cid:35)(cid:70), (cid:47)(cid:70)이다. 제(cid:18) 이온화 에너지는 (cid:47)(cid:70)(cid:31)(cid:39)(cid:31)(cid:35)(cid:70)(cid:31)(cid:1)
(cid:35)(cid:31)(cid:45)(cid:74)이므로 (cid:34)는 3(cid:45)(cid:74), (cid:35)는 5(cid:35), (cid:36)는 4(cid:35)(cid:70), (cid:37)는 9(cid:39)이다. 따
라서 (cid:34)(3(cid:45)(cid:74))의 원자가 전자 수는 (cid:18)이다.
ㄴ. (cid:35)(5(cid:35))는 (cid:36)(4(cid:35)(cid:70))보다 원자 번호가 더 크므로 원자 반지름
은 (cid:36)(cid:31)(cid:35)이다.
바로 알기 ㄷ. 4(cid:35)(cid:70)2+은 (cid:41)(cid:70)의 전자 배치, 9(cid:39)-은 (cid:47)(cid:70)의 전자
배치와 같으므로 이온 반지름은 전자 껍질 수가 더 많은 9(cid:39)-
이 4(cid:35)(cid:70)2+보다 크다.
46
정답과 해설
11 원자가 전자 수가 (cid:18)인 (cid:34)와 (cid:35)는 (cid:18)족 원소이고, 원자가 전자
수가 (cid:24)인 (cid:36)와 (cid:37)는 (cid:18)(cid:24)족 원소이다. 이온화 에너지는 같은 족
에서는 원자 번호가 클수록 감소하므로 (cid:35)와 (cid:37)는 (cid:19)주기 원
소이고, (cid:34)와 (cid:36)는 (cid:20)주기 원소이다.
ㄴ. (cid:18)족 원소는 제(cid:19) 이온화 에너지가 급격하게 증가하므로
제(cid:19) 이온화 에너지
제(cid:18) 이온화 에너지
ㄷ. (cid:34)는 (cid:20)주기 (cid:18)족, (cid:37)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소이므로 안정한 이
온의 전자 배치는 (cid:47)(cid:70)의 전자 배치와 같다.
같은 주기의 원소 중
가 가장 크다.
(cid:34)+: (cid:44)((cid:19))(cid:45)((cid:25)), (cid:37)-: (cid:44)((cid:19))(cid:45)((cid:25))
바로 알기 ㄱ. (cid:34)는 (cid:35)보다, (cid:36)는 (cid:37)보다 제(cid:18) 이온화 에너지가
작으므로 (cid:34)와 (cid:36)는 (cid:20)주기 원소이다.
12 ㄱ. 이온화 에너지가 가장 작은 (cid:35)는 (라)이다. 바닥상태에서
전자 껍질 수는 (cid:34)(cid:31)(cid:37)이므로 남은 (cid:19), (cid:20)주기 원소 중 (cid:20)주기
원소인 (다)가 (cid:34)이다. (cid:34)는 (cid:18)족 원소이고, (cid:34)와 (cid:36)의 이온이
옥텟 규칙을 만족할 때 두 이온의 전하 합이 (cid:17)이므로 (cid:36)는 (cid:18)(cid:24)
족 원소인 (나)이다.
(cid:34) (cid:14) (다), (cid:35) (cid:14) (라), (cid:36) (cid:14) (나), (cid:37) (cid:14) (가)
ㄴ. 같은 족에서 원자 번호가 클수록 이온 반지름이 크므로
이온 반지름은 (cid:34)(cid:29)(cid:35)이다.
바로 알기 ㄷ. 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 원자가 전
자가 느끼는 유효 핵전하가 크므로 (cid:36)(cid:31)(cid:37)이다.
13 ㄱ. 제(cid:20) 이온화 에너지가 급격히 증가하는 (cid:37)는 원자가 전자
수가 (cid:19)인 (cid:46)(cid:72)이다. (cid:34)(cid:344)(cid:38)는 원자 번호 순이므로 (cid:34)는 (cid:39), (cid:35)
는 (cid:47)(cid:70), (cid:36)는 (cid:47)(cid:66), (cid:38)는 (cid:34)(cid:77)이다. 따라서 (cid:19)주기 원소는 (cid:34)와 (cid:35)
이다.
바로 알기 ㄴ. 제(cid:18) 이온화 에너지는 (cid:36)((cid:47)(cid:66))(cid:29)(cid:37)((cid:46)(cid:72))이다.
ㄷ. 기체 상태의 원자 (cid:38)가 (cid:47)(cid:70)과 같은 전자 배치를 이루는 이
온이 되기 위해서 필요한 최소 에너지는 제(cid:18), 제(cid:19), 제(cid:20) 이온
화 에너지의 합이므로 ((cid:18).(cid:25)(cid:12)(cid:19).(cid:24))(cid:61)(cid:18)(cid:17)3 (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)보다 크다.
사고력 확장 문제
1권 238~239쪽
01 ⑴ 이온 반지름(cid:31)원자 반지름 (cid:8857) 비금속 원소
원자 반지름(cid:31)이온 반지름 (cid:8857) 금속 원소
⑵ 비금속 원소가 이온으로 될 때는 같은 주기의 비활성 기
체와 전자 배치가 같아지므로 (cid:34), (cid:35)는 (cid:20)주기 원소이다. 금속
원소가 이온으로 될 때는 전 주기의 비활성 기체와 전자 배치
가 같아지므로 (cid:36)와 (cid:37)는 (cid:21)주기 원소이다.
⑶ 등전자 이온은 원자 번호가 커질수록 이온 반지름이 감소
채점 기준
배점(%)
(cid:34), (cid:35), (cid:36), (cid:37)를 모두 옳게 쓰고, 그 이유를 옳게 서술
한다.
(cid:31)(cid:36)이다.
⑷ 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 같은 주기에서 원자
번호가 커질수록 증가하고, 주기 바뀔 때 급격하게 작아진
다. 따라서 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 (cid:35)(cid:31)(cid:34)(cid:31)(cid:37)
⑵
⑴
한 경우
(cid:34), (cid:35), (cid:36), (cid:37)만 옳게 쓴 경우
(cid:38)2, (cid:38)3를 옳게 비교하여 서술한 경우
(cid:38)2, (cid:38)3만 옳게 비교한 경우
60
30
40
20
모범 답안 ⑴ 금속(cid:14)(cid:36), (cid:37), 비금속(cid:14)(cid:34), (cid:35), (cid:34)와 (cid:35)는 이온 반지름이
03 ⑵ 수소의 경우에는 원자핵과 전자 사이의 인력만 고려하므
원자 반지름보다 큰 것으로 보아 비금속 원소이고, (cid:36)와 (cid:37)는 원자 반
로 주 양자수에 의해 핵과 전자 사이의 평균 거리가 정해지면
지름이 이온 반지름보다 큰 것으로 보아 금속 원소이다.
⑵ 이온의 전자 배치가 모두 (cid:34)(cid:83)과 같으며, (cid:34)와 (cid:35)는 비금속 원소이므
로 (cid:20)주기 원소이고, (cid:36)와 (cid:37)는 금속 원소이므로 (cid:21)주기 원소이다.
⑶ 원자 번호: (cid:37)(cid:31)(cid:36)(cid:31)(cid:35)(cid:31)(cid:34)
⑷ 유효 핵전하: (cid:35)(cid:31)(cid:34)(cid:31)(cid:37)(cid:31)(cid:36)
채점 기준
배점(%)
금속, 비금속을 분류하고, 그 이유를 옳게 서술한 경우
⑴
금속, 비금속을 옳게 분류한 경우
⑵ (cid:20)주기, (cid:21)주기를 옳게 서술한 경우
⑶ 원자 번호를 옳게 비교한 경우
⑷ 유효 핵전하를 옳게 비교한 경우
25
10
25
25
25
02 ⑴ (cid:34)에서 (cid:38)1이 (cid:18)이라고 할 때 (cid:38)2는 (cid:26).(cid:19), (cid:38)3는 (cid:18)(cid:20).(cid:26), (cid:38)4는
(cid:18)(cid:26).(cid:19)이므로 순차 이온화 에너지가 급격하게 증가하는 (cid:38)2에
서 안쪽 전자 껍질에 들어 있는 전자를 처음으로 잃은 것이
다. 원자가 전자를 모두 떼어 내고 안쪽 전자 껍질의 전자를
떼어 낼 때 이온화 에너지가 급격히 증가하기 때문에 어떤 원
소의 순차 이온화 에너지가 급격하게 증가하기 전까지의 전
자 수가 원자가 전자 수와 같다.
전자의 에너지 상태가 쉽게 결정된다. 그러나 다전자 원자의
경우 핵과 전자 사이의 인력뿐만 아니라 전자 상호 간의 반
발력도 고려해야 한다. 다전자 원자에서 전자와 핵 사이의 인
력은 전자 사이의 반발력에 의해 감소하는데, 이러한 효과를
가려막기 효과라고 한다.
모범 답안 ⑴ (cid:35)(cid:70)의 경우 원자 번호는 (cid:21)이므로 원자핵의 전하는 (cid:12)(cid:21)
이고, 바닥상태에서 오비탈의 전자 배치는 (cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2이므로 전자가 채워
진 오비탈의 주 양자수는 (cid:19)이다.
따라서 주어진 식을 이용하여 이온화 에너지를 계산하면 다음과 같다.
(cid:38)n(cid:30)(cid:14)(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)
((cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77))
(cid:30)(cid:14)(cid:18)(cid:20)(cid:18)(cid:19)
((cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77))
(cid:59)2
(cid:79)2
(cid:21)2
(cid:19)2
(cid:30)(cid:14)(cid:22)(cid:19)(cid:21)(cid:25) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)
이온화 에너지는 (cid:22)(cid:19)(cid:21)(cid:25) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)이다.
⑵ 보어는 수소 원자의 선 스펙트럼을 에너지의 양자화라는 개념을
도입하여 완벽하게 설명하였으나 전자가 (cid:19)개 이상인 원자에 대해서는
적용되지 않았다. (cid:35)(cid:70)의 제(cid:18) 이온화 에너지는 (cid:25)(cid:26)(cid:26) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)으로 보어
의 식을 이용해서 이론적으로 계산한 값보다 매우 작다. 이것은 (cid:35)(cid:70)의
경우 가려막기 효과로 인해 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 감
⑵ 한 원소의 순차 이온화 에너지는 차수가 증가할수록 증가
소하기 때문이다.
하고, 전자 껍질이 바뀌는 부분에서 급격히 증가한다. 이는
채점 기준
배점(%)
이온화가 진행될수록 전자 사이의 반발력이 감소하고, 전자
주어진 식을 이용하여 풀이 과정과 함께 이온화 에너
와 원자핵 사이의 인력이 증가하며, 전자 껍질이 바뀔 때는
원자핵과 전자 사이의 평균 거리가 매우 가까워지고 원자가
전자가 느끼는 유효 핵전하가 크게 증가하여 원자핵과 전자
사이의 인력이 크게 증가하기 때문이다.
모범 답안 ⑴ (cid:34)와 (cid:37)는 (cid:38)2가 크게 증가하므로 원자가 전자 수가 (cid:18)
인 (cid:18)족 원소로 (cid:44), (cid:47)(cid:66) 중의 하나이다. 같은 족에서는 원자 번호가 클
수록 이온화 에너지가 감소하므로 (cid:34)는 (cid:47)(cid:66), (cid:37)는 (cid:44)이다. (cid:35)는 (cid:38)3가
크게 증가하므로 원자가 전자 수가 (cid:19)인 (cid:19)족 원소 (cid:46)(cid:72), (cid:36)는 (cid:38)4가 크
게 증가하므로 원자가 전자 수가 (cid:20)인 (cid:18)(cid:20)족 원소인 (cid:34)(cid:77)이다.
⑴
지를 옳게 구한 경우
주 양자수만 옳게 구한 경우
보어 모형의 한계와 함께 가려막기 효과와 유효 핵전
⑵
하의 개념을 언급하여 옳게 서술한 경우
보어 모형의 한계만 언급한 경우
04 모범 답안 (cid:19)(cid:84) 오비탈에 배치된 전자가 (cid:19)(cid:81) 오비탈에 배치된 전자보
다 (cid:18)(cid:84) 오비탈에 배치된 전자에 의한 가려막기 효과가 작아 유효 핵전
하가 크다.
채점 기준
⑵ 같은 원자에서 전자를 떼어 낼수록 전자 사이의 반발력은 감소하
전자 존재 확률과 가려막기 효과를 언급하여 옳게 서술한
고 원자핵과 전자 사이의 인력은 증가하므로 순차 이온화 에너지가
경우
증가한다. 따라서 (cid:37)에서 (cid:38)3는 (cid:38)2보다 크다.
용어의 언급 없이 옳게 서술한 경우
40
10
60
30
배점(%)
100
60
정답과 해설
47
논구술 대비 문제
I 화학의 첫걸음
실전 문제 1
1권 242쪽
예시 답안 ⑴ 사이클로헥세인은 탄소와 수소로만 이루어진 탄화수소로
무극성 분자이다. 포도당은 사이클로헥세인과 마찬가지로 (cid:23)개의 탄소 원자
가 고리 모양으로 배열한 분자 모양을 가지고 있지만, 사이클로헥세인과는
달리 탄소 원자에 수소 원자 대신 물과 상호 작용하여 정전기적 인력이 작
는 것을 의미한다. 러더퍼드는 알파((cid:482)) 입자 산란 실험을 통해 원자핵을 발
견하였고, 이는 원자의 대부분은 빈 공간이며 중심에 ((cid:12))전하를 띠는 밀도
가 매우 큰 입자가 존재한다는 것을 의미한다. 채드윅은 베릴륨((cid:35)(cid:70))에 알파
((cid:482)) 입자를 충돌시키는 실험을 통해 중성자를 발견하였고, 이것으로부터 원
자핵의 질량을 정확하게 설명할 수 있었다.
⑵ 이 별에서 2(cid:41)의 존재 비율이 (cid:22)(cid:17) (cid:6)이며, 수소의 평균 원자량이 (cid:18).(cid:24)이므
로 각 동위 원소의 존재비는 1(cid:41):2(cid:41):3(cid:41)(cid:30)(cid:89):(cid:22)(cid:17):((cid:22)(cid:17)(cid:14)(cid:89))이다. 그런데
(cid:89)(cid:12)(cid:19)(cid:61)(cid:22)(cid:17)(cid:12)(cid:20)(cid:61)((cid:22)(cid:17)(cid:14)(cid:89))
(cid:18)(cid:17)(cid:17)
다. 따라서 존재비는 1(cid:41):2(cid:41):3(cid:41)(cid:30)(cid:21):(cid:22):(cid:18)이다. 그런데 3(cid:41)가 모두 제거
(cid:30)(cid:18).(cid:24)이므로 (cid:89)(cid:30)(cid:21)(cid:17)이
수소의 평균 원자량은
용하는 극성 부분인 하이드록시기((cid:14)(cid:48)(cid:41))를 가지고 있다. 즉, 포도당은 탄
되면 1(cid:41):2(cid:41)(cid:30)(cid:21):(cid:22)이므로 수소의 평균 원자량은 1(cid:18)(cid:61)(cid:1357)(cid:1408)(cid:5741)2(cid:12)1(cid:19)(cid:61)(cid:1358)(cid:1408)(cid:5741)2(cid:30)
소 원자에 물과 상호 작용할 수 있는 하이드록시기((cid:14)(cid:48)(cid:41))를 가지고 있어
물에 대한 용해도가 사이클로헥세인보다 크다.
⑵ (cid:14)(cid:48)(cid:41)의 (cid:41)가 (cid:14)(cid:36)(cid:41)3로 치환되어 (cid:14)(cid:48)(cid:36)(cid:41)3로 되면 극성 정도가 작
아지게 되어 극성 용매인 물과의 정전기적 인력에 의한 상호 작용 정도가
(cid:14)(cid:48)(cid:41)일 때보다 작아진다. 따라서 용해도는 (cid:14)(cid:48)(cid:41)일 때보다 작아지게 될
(cid:1354)(cid:1357)(cid:1666)(cid:5752) 이다.
실전 문제 2
1권 247쪽
예시 답안 81(cid:44)(cid:83)/(cid:44)(cid:83)의 존재비가 (cid:22)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-13에서 (cid:19).(cid:22)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-13으로 줄었으므
로 반감기가 (cid:18)번 지났음을 알 수 있다. 따라서 (cid:44)(cid:83)은 풀러렌에 유입되고
(cid:19)(cid:19)(cid:25)(cid:17)(cid:17)(cid:17)년이 지났다는 것을 알 수 있다.
또, 14(cid:36)/(cid:36)의 존재비가 (cid:18)(cid:17)-12에서 (cid:18)(cid:17)-27으로 줄었으므로 반감기가 (cid:22)(cid:17)번
지났다는 것을 알 수 있다. 이로부터 풀러렌은 생성된 지 (cid:22)(cid:24)(cid:17)(cid:17)년(cid:61)(cid:22)(cid:17)(cid:30)
(cid:19)(cid:25)(cid:22)(cid:17)(cid:17)(cid:17)년이 지났다는 것을 알 수 있다. 따라서 (cid:44)(cid:83)은 그림 Ⅱ와 같이 풀러
렌이 생성된 후 유입되었다는 것을 알 수 있다.
것이다.
실전 문제 2
면 다음과 같다.
예시 답안 ⑴ 금속 나트륨과 산소 기체의 반응을 화학 반응식으로 나타내
1권 243쪽
(cid:21)(cid:47)(cid:66)((cid:84)) (cid:12) (cid:48)2( (cid:72)) @?A (cid:19)(cid:47)(cid:66)2(cid:48)((cid:84))
(cid:47)(cid:66) (cid:19)(cid:20) (cid:72)의 양은 (cid:18)몰이고, (cid:17) (cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 (cid:48)2( (cid:72)) (cid:21)(cid:21).(cid:25) (cid:45)의 양은 (cid:19)몰이
다. 화학 반응식에서 (cid:47)(cid:66)과 (cid:48)2의 반응 몰비가 (cid:21):(cid:18)이므로 (cid:47)(cid:66) (cid:18)몰이 완전
히 반응하는 데 소모되는 (cid:48)2의 양은 (cid:17).(cid:19)(cid:22)몰이고 반응 후 용기에는 반응하
지 않은 (cid:48)2 (cid:18).(cid:24)(cid:22)몰이 남아 있다. (cid:17) (cid:11)(cid:36), (cid:18)기압에서 기체 (cid:18)몰의 부피가 (cid:19)(cid:19).(cid:21)
(cid:45)이므로 반응 후 실린더 내부의 부피는 (cid:19)(cid:19).(cid:21) (cid:45)(cid:61)(cid:18).(cid:24)(cid:22)(cid:30)(cid:20)(cid:26).(cid:19) (cid:45)이다.
⑵ ⑴에서 반응한 (cid:47)(cid:66)과 생성된 (cid:47)(cid:66)2(cid:48)의 몰비가 (cid:19):(cid:18)이므로 생성된 (cid:47)(cid:66)2(cid:48)
의 양은 (cid:17).(cid:22)몰이다. 또, (cid:47)(cid:66)2(cid:48)과 물의 반응을 화학 반응식으로 나타내면 다
음과 같다.
(cid:47)(cid:66)2(cid:48)((cid:84)) (cid:12) (cid:41)2(cid:48)((cid:77)) @?A (cid:19)(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
이로부터 용액 속 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)의 양은 (cid:18).(cid:17)몰이고, 용액의 부피가 (cid:18)(cid:17) (cid:45)이므로
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))의 몰 농도는 (cid:17).(cid:18) (cid:46)이다.
즉, 수용액 속 (cid:48)(cid:41)-의 몰 농도는 (cid:17).(cid:18) (cid:46)이다. (cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36)에서 [(cid:41)+][(cid:48)(cid:41)-](cid:30)
(cid:18).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-14이므로 [(cid:48)(cid:41)-](cid:30)(cid:17).(cid:18)이면 [(cid:41)+](cid:30)(cid:18).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-13이고 (cid:81)(cid:41)는 (cid:18)(cid:20)이다.
II 원자의 세계
실전 문제 1
예시 답안 ⑴ 톰슨은 음극선 실험을 통해 전자를 발견하였고, 이는 더 이
상 쪼갤 수 없는 입자로 여겨지던 원자가 더 작은 입자로 나누어질 수 있다
1권 246쪽
48
정답과 해설
III 화학 결합과 분자의 세계
1. 화학 결합
01 이온 결합
탐구 확인 문제
01 ②, ⑤ 02 ⑴ 깨지거나 부서진다. ⑵ 고체 상태에서는 전기
전도성이 없지만, 수용액 상태에서는 전기 전도성이 있다.
2권 019쪽
은 (cid:34)(cid:35)이다.
개념 모아 정리하기
2권 022쪽
1 산소
5 낮은
2 수소
6 중성
3 전자
7 없고
4 옥텟 규칙
8 있다
9 염화 나트륨 10 염화 칼슘
11 탄산 칼슘
01 순수한 물은 전기가 통하지 않으므로 황산 나트륨이나 수산
화 나트륨과 같은 전해질을 소량 넣은 후 전류를 흘려 주면
물이 분해되어 수소 기체와 산소 기체가 (cid:19):(cid:18)의 부피비로 발
생한다. 이때 생성된 기체는 각 풍선에 모이므로 풍선이 부
풀어 오르는데, 풍선의 크기는 (나)에서가 (가)에서보다 크므
로 (가)에서는 산소 기체, (나)에서는 수소 기체가 발생한다.
⑴ (가)에서 발생한 산소 기체는 조연성이 있고, (나)에서 발
생한 수소 기체는 가연성이 있다.
⑵ (가)는 ((cid:12))극이고, (나)는 ((cid:14))극이다.
⑶ 전기 분해가 일어날 때 전자를 잃고 얻는 반응이 일어나는
것으로 보아 수소와 산소가 결합하여 물을 생성할 때에도 전
자가 관여한다는 것을 알 수 있다.
02 ㄷ. (cid:47)(cid:66)+과 (cid:36)(cid:77)-이 (cid:47)(cid:66)과 (cid:36)(cid:77)2를 생성할 때 전자를 주고받는
반응이 일어나므로 이온 결합이 형성될 때 전자가 관여한다
는 것을 알 수 있다.
바로 알기 ㄱ. 염화 나트륨 용융액에는 전하를 띤 (cid:47)(cid:66)+과
(cid:36)(cid:77)-이 존재하여 전류가 흐르므로 전해질을 넣어 줄 필요가
없다.
ㄴ. 염화 나트륨 용융액에 전류를 흘려 주면 ((cid:12))극에서 (cid:36)(cid:77)-
이 전자를 잃고 산화되어 (cid:36)(cid:77)2 기체를 생성하고, ((cid:14))극에서
(cid:47)(cid:66)+이 전자를 얻고 환원되어 (cid:47)(cid:66) 금속을 생성한다.
03 ㄴ. (cid:57)는 (cid:34)+과 (cid:35)-으로 이루어진 물질로 화합물 (cid:57)의 화학식
ㄷ. 화합물 (cid:57)는 양이온과 음이온의 정전기적 인력에 의해 형
성되는 이온 결합 물질이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)는 전자를 잃고 양이온이 되기 쉬운 금속 원
소이고, (cid:35)는 전자를 얻어 음이온이 되기 쉬운 비금속 원소이다.
ㄹ. 이온 결합 물질은 고체 상태에서 전기 전도성이 없고, 수
용액이나 액체 상태에서 전기 전도성이 있다.
04 ㄴ. 이온 결합은 이온 사이의 인력과 반발력이 균형을 이루어
에너지가 가장 낮은 지점에서 형성되므로 (cid:35)에서 이온 결합
이 형성된다.
바로 알기 ㄱ. 두 이온 사이의 거리가 평형 거리((cid:35))보다 가까
워지면 반발력의 영향이 점차 커져서 에너지가 높아지며 불
05 ⑴ (cid:34)는 수소로 비금속 원소, (cid:36)는 나트륨으로 금속 원소이다.
(cid:34)와 (cid:36)가 결합할 때 (cid:36)는 전자를 (cid:18)개 잃고 (cid:12)(cid:18)의 양이온이
되고, (cid:34)는 전자 (cid:18)개를 얻어 (cid:14)(cid:18)의 음이온이 된다. 양이온과
음이온의 전하의 크기가 같으므로 (cid:18):(cid:18)의 개수비로 결합하
여 (cid:36)(cid:34)를 형성한다.
⑵ (cid:35)는 (cid:18)(cid:24)족 원소로 비활성 기체와 같은 전자 배치를 이루
기 위해 필요한 전자는 (cid:18)개이다. (cid:37)는 (cid:18)(cid:20)족 원소로 원자가
전자가 (cid:20)개이다. (cid:35)와 (cid:37)가 결합할 때 (cid:37)는 전자 (cid:20)개를 잃어
(cid:12)(cid:20)의 양이온이 되고, (cid:35)는 전자 (cid:18)개를 얻어 (cid:14)(cid:18)의 음이온이
된다. (cid:37)3+과 (cid:35)-이 결합하여 전기적으로 중성인 물질을 형성
하려면 (cid:18):(cid:20)의 개수비로 결합해야 하므로 화학식은 (cid:37)(cid:35)3이다.
⑶ (cid:36)는 (cid:18)족 금속 원소로 비활성 기체와 같은 전자 배치를 이
루기 위해 전자 (cid:18)개를 잃고 (cid:12)(cid:18)의 양이온이 되어 (cid:36)+이 된다.
또, (cid:38)는 (cid:18)(cid:23)족 원소로 비활성 기체와 같은 전자 배치를 이루
기 위해 전자 (cid:19)개를 얻고 (cid:14)(cid:19)의 음이온이 되어 (cid:38)2-이 된다.
(cid:36)+과 (cid:38)2-이 (cid:19):(cid:18)의 개수비로 결합하여 전기적으로 중성인
(cid:36)2(cid:38)를 형성한다.
정답과 해설
49
개념 기본 문제
2권 023쪽
안정한 상태가 된다.
01 ⑴ × ⑵ ◯ ⑶ ◯ 02 ㄷ 03 ㄴ, ㄷ 04 ㄴ
05 ⑴ (cid:36)(cid:34) ⑵ (cid:37)(cid:35)3 ⑶ (cid:36)2(cid:38) 06 (cid:34)와 (cid:35), (cid:34)와 (cid:36), (cid:35)와 (cid:37), (cid:36)와 (cid:37)
ㄷ. 이온 사이의 거리가 평형 거리보다 멀면 반발력보다 인력
이 우세하게 작용한다.
06 이온 결합 물질은 금속 원소와 비금속 원소로 이루어진 물질
이다. 금속 원소의 안정한 이온은 원자가 전자를 잃고 형성
02 ㄴ. 실험 Ⅰ에서 (cid:57)를 가열하면 특정 온도까지는 전류가 흐르
지 않다가 특정 온도 이상에서 전류의 세기가 급격히 커지는
된 양이온으로, 금속 원소의 경우 안정한 이온의 반지름은
데, 이는 특정 온도에서 (cid:57)의 상태가 고체에서 액체로 변하기
원자 반지름보다 작다. 이로부터 (cid:34)와 (cid:37)는 금속 원소임을 알
때문이다. 이를 통해 (cid:57)는 고체 상태에서 전기 전도성이 없
비금속 원소의 안정한 이온은 원자가 전자를 얻어 형성된 음
ㄷ. 이온 결합 물질 (cid:57)에 힘을 가하면 힘을 받은 이온 층이 밀
이온으로, 비금속 원소의 경우 안정한 이온의 반지름은 원자
리면서 인접한 두 층의 경계면에서 같은 전하를 띤 이온끼리
반지름보다 크다. 이로부터 (cid:35)와 (cid:36)는 비금속 원소임을 알 수
만나고, 이때 같은 종류의 전하를 띤 이온 사이에 반발력이
고, 액체 상태에서 전기 전도성이 있다는 것을 알 수 있다.
수 있다.
있다.
작용하여 결정이 부서진다.
금속 원소 (cid:34)는 비금속 원소 (cid:35) 또는 (cid:36)와 결합하여 이온 결합
바로 알기 ㄱ. (cid:57)는 원자 사이에 전자가 이동하여 양이온과
을 형성할 수 있고, 금속 원소 (cid:37)는 비금속 원소 (cid:35) 또는 (cid:36)와
음이온을 생성하고, 이들 이온이 정전기적 인력으로 결합한
결합하여 이온 결합을 형성할 수 있다.
이온 결합 물질이다.
03 (cid:34)의 순차 이온화 에너지는 (cid:38)1(cid:29)(cid:38)2≪(cid:38)3이므로 (cid:34)는 (cid:19)족 원
소이다. (cid:35)의 순차 이온화 에너지는 (cid:38)1≪(cid:38)2이므로 (cid:35)는 (cid:18)족
원소이다. 이로부터 (cid:34)의 안정한 이온은 (cid:12)(cid:19)의 양이온이고,
(cid:35)의 안정한 이온은 (cid:12)(cid:18)의 양이온임을 알 수 있다. 산소((cid:48))
가 금속 원소와 반응할 때 금속 원소의 원자로부터 전자를
얻어 (cid:14)(cid:19)의 음이온을 형성하므로 (cid:34)의 안정한 산화물의 화
학식은 (cid:34)(cid:48)이다. 염소((cid:36)(cid:77))가 금속 원소와 반응할 때 금속 원
소의 원자로부터 전자를 얻어 (cid:14)(cid:18)의 음이온을 형성하므로 (cid:35)
의 안정한 염화물의 화학식은 (cid:35)(cid:36)(cid:77)이다.
04 ㄱ. (cid:34)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 비금속 원소이고, (cid:35)는 (cid:20)주기 (cid:19)족 금속
원소이다. 따라서 (cid:34)와 (cid:35)가 반응할 때 금속 원소의 원자인 (cid:35)
는 전자를 잃고 산화되어 (cid:12)(cid:19)의 양이온이 되고, 비금속 원소
의 원자인 (cid:34)는 전자를 얻고 환원되어 (cid:14)(cid:18)의 음이온이 된다.
ㄷ. 이온 결합력은 이온의 전하량이 클수록, 이온 사이의 거
리가 짧을수록 커지며, 이온 결합력이 클수록 녹는점과 끓는
점이 높아진다. (cid:35)(cid:34)2((cid:84))와 (cid:35)(cid:36)2((cid:84))에서 양이온은 (cid:35)2+으로 같
고 음이온은 각각 (cid:34)-과 (cid:36)-으로 서로 다르다. 이온 반지름은
(cid:34)-이 (cid:36)-보다 작으므로 이온 결합력은 (cid:35)(cid:34)2가 (cid:35)(cid:36)2보다 크
다. 따라서 녹는점은 (cid:35)(cid:34)2((cid:84))가 (cid:35)(cid:36)2((cid:84))보다 높다.
바로 알기 ㄴ. (cid:36)는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족 비금속 원소이다. (cid:35)(cid:36)2는 금
속 원소 (cid:35)와 비금속 원소 (cid:36)로 이루어진 이온 결합 물질이고,
(cid:36)(cid:34)는 비금속 원소 (cid:34)와 (cid:36)가 각각 전자를 내어 전자쌍을 만
들고, 이 전자쌍을 공유하여 형성된 공유 결합 물질이다. 따
라서 (cid:35)(cid:36)2와 (cid:36)(cid:34)는 화학 결합의 종류가 다르다.
05 (cid:34), (cid:35), (cid:36)는 ((cid:12))전하를 띠므로 각각 금속 원소의 양이온이
고, (cid:37)와 (cid:38)는 ((cid:14))전하를 띠므로 각각 비금속 원소의 음이온
이다.
개념 적용 문제
2권 024~027쪽
01 ③ 02 ④ 03 ① 04 ④ 05 ③ 06 ② 07 ③
08 ⑤
01 ㄱ. (cid:57)는 고체 상태에서 전기 분해되지 않지만 용융액에서는
전기 분해되는 것으로 보아 고체 상태에서는 전기 전도성이
없고, 액체 상태에서는 전기 전도성이 있다는 것을 알 수 있
다. 따라서 (cid:57)는 양이온과 음이온이 정전기적 인력으로 결합
한 이온 결합 물질이다.
ㄴ. 순수한 액체 (cid:58)는 전기 분해되지 않다가 전해질을 첨가
하면 성분 원소로 분해되는 것으로 보아 공유 결합으로 이루
어진 물질임을 알 수 있으며, 전기 분해하면 성분 원소 (cid:36)2와
(cid:37)2로 분해되는 것으로 보아 (cid:58)를 이루는 (cid:36)와 (cid:37) 사이의 결합
에는 전자가 관여한다.
바로 알기 ㄷ. 화학 반응 전과 후의 원자의 종류와 수는 같
다. 첫 번째 반응에서는 (cid:57) (cid:19)개를 전기 분해했을 때 (cid:34)((cid:84)) (cid:19)개
와 (cid:35)2( (cid:72))가 생성되므로 (cid:57)의 화학식은 (cid:34)(cid:35)이다. 또, (cid:58) (cid:19)개
를 전기 분해했을 때 (cid:36)2( (cid:72)) (cid:19)개와 (cid:37)2( (cid:72)) (cid:18)개가 생성되므로
(cid:58)의 화학식은 (cid:36)2(cid:37)이다. 따라서 (cid:57)의 화학식을 구성하는 원
자 수는 (cid:19), (cid:58)의 화학식을 구성하는 원자 수는 (cid:20)이므로 (cid:57)와
(cid:58)의 화학식을 구성하는 원자 수는 서로 다르다.
50
정답과 해설
(cid:48), (cid:47)(cid:66), (cid:46)(cid:72), (cid:36)(cid:77), (cid:44)의 안정한 이온은 각각 (cid:48)2-, (cid:47)(cid:66)+,
(cid:46)(cid:72)2+, (cid:36)(cid:77)-, (cid:44)+이다.
(cid:34)는 (cid:12)(cid:19)의 전하를 가지므로 (cid:46)(cid:72)2+, (cid:37)는 (cid:14)(cid:19)의 전하를 가
지므로 (cid:48)2-, (cid:38)는 (cid:14)(cid:18)의 전하를 가지므로 (cid:36)(cid:77)-이다. (cid:47)(cid:66)+은
(cid:19)주기 원소 네온((cid:47)(cid:70))과 같은 전자 배치를 이루고, (cid:46)(cid:72)2+은
(cid:20)주기 원소 아르곤((cid:34)(cid:83))과 같은 전자 배치를 이루므로 두 이
온의 이온 반지름을 비교하면 (cid:47)(cid:66)+(cid:29)(cid:44)+이다. 따라서 (cid:35)는
(cid:12)(cid:18)의 전하를 가지면서 이온 반지름이 더 작은 (cid:47)(cid:66)+, (cid:36)는
(cid:12)(cid:18)의 전하를 가지면서 이온 반지름이 더 큰 (cid:44)+이다. 즉 (cid:34)
는 (cid:46)(cid:72)2+, (cid:35)는 (cid:47)(cid:66)+, (cid:36)는 (cid:44)+, (cid:37)는 (cid:48)2-, (cid:38)는 (cid:36)(cid:77)-이다.
ㄱ. (cid:58)는 이온 결합 물질 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)이다. (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)은 수용액에서 각
이온이 수화된 상태로 자유롭게 이동할 수 있으므로 전기 전
도성이 있다.
ㄷ. 이온 결합 물질에서 이온 결합력은 이온의 전하량이 클수
록, 이온 사이의 거리가 짧을수록 크다.
화합물 (cid:57)는 (cid:46)(cid:72)2+과 (cid:48)2-, 화합물 (cid:59)는 (cid:44)+과 (cid:48)2-으로 이루
어진 물질이다. 이들 화합물은 화합물을 이루는 음이온이 같
고 양이온이 다른데, 양이온의 전하는 (cid:46)(cid:72)2+이 (cid:44)+보다 크
고, 이온 반지름은 (cid:46)(cid:72)2+이 (cid:44)+보다 작으므로 이온 결합력은
(cid:57)가 (cid:59)보다 크다. 이온 결합력이 클수록 녹는점이 높으므로,
녹는점은 (cid:57)가 (cid:59)보다 더 높다.
바로 알기 ㄴ. (cid:57)는 (cid:46)(cid:72)2+과 (cid:48)2-으로 이루어진 물질로 화학
식이 (cid:46)(cid:72)(cid:48)이다. (cid:59)는 (cid:44)+과 (cid:48)2-으로 이루어진 물질로 화학
식은 (cid:44)2(cid:48)이다. 따라서 ㉠은 (cid:34)(cid:37), ㉢은 (cid:36)2(cid:37)로, ㉠의 구성
원자 수는 (cid:19), ㉢의 구성 원자 수는 (cid:20)이다. 따라서 두 화합물
을 이루는 구성 원자 수는 서로 다르다.
06 ㄷ. (cid:46)(cid:72)(cid:52)은 (cid:46)(cid:72)2+과 (cid:52)2-, (cid:36)(cid:66)(cid:52)은 (cid:36)(cid:66)2+과 (cid:52)2-으로 이루어진
물질이다. 이들 화합물은 화합물을 이루는 음이온이 같고,
양이온이 다른데, 양이온의 반지름은 (cid:46)(cid:72)2+이 (cid:36)(cid:66)2+보다 작
으므로 (cid:46)(cid:72)(cid:52)은 (cid:36)(cid:66)(cid:52)보다 이온 결합력이 크다. 따라서 (cid:46)(cid:72)(cid:52)
이 형성될 때 방출되는 에너지의 절댓값은 (cid:36)(cid:66)(cid:52)이 형성될 때
방출되는 에너지의 절댓값 (cid:38)1보다 크다.
바로 알기 ㄱ. (cid:83)0에서 이온 사이의 인력과 반발력이 균형을
이루어 (cid:36)(cid:66)2+과 (cid:52)2- 사이에 이온 결합을 형성한다. 이온 사이
의 거리가 (cid:83)0일 때 에너지가 최솟값이 될 뿐 이온 사이의 인
력이 최대가 되는 것이 아니다.
ㄴ. (나)는 (가)에 비해 에너지가 최소가 되는 거리가 짧고, 에
너지가 더 낮다. 따라서 (나)에서 에너지가 최소가 되는 두 이
온 사이의 거리는 (cid:36)(cid:66)(cid:52)을 이루는 두 이온 사이의 거리보다
더 짧아야 한다. (cid:36)(cid:66)2+과 (cid:52)2- 사이의 거리는 (cid:19)(cid:25)(cid:20) (cid:81)(cid:78)이고,
(cid:44)+과 (cid:36)(cid:77)- 사이의 거리는 (cid:20)(cid:18)(cid:21) (cid:81)(cid:78)이므로 (나)는 (cid:44)(cid:36)(cid:77)으로
적절하지 않다.
07 (cid:45)(cid:74)(cid:36)(cid:77)은 (cid:45)(cid:74)+과 (cid:36)(cid:77)-, (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)은 (cid:47)(cid:66)+과 (cid:36)(cid:77)-, (cid:44)(cid:36)(cid:77)은 (cid:44)+과
(cid:36)(cid:77)-으로 이루어진 물질이다. 이들 화합물은 화합물을 이루
는 음이온이 같고 양이온이 다른데, 양이온의 전하는 모두
(cid:12)(cid:18)로 같으므로 이온 결합력에 영향을 주는 요인은 양이온
의 크기이다. 이온 결합력은 이온 사이의 거리가 짧을수록 커
지므로 이온 결합력의 크기는 (cid:45)(cid:74)(cid:36)(cid:77)(cid:31)(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)(cid:31)(cid:44)(cid:36)(cid:77)이고, 녹
는점도 (cid:45)(cid:74)(cid:36)(cid:77)(cid:31)(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)(cid:31)(cid:44)(cid:36)(cid:77)이다. 이로부터 녹는점이 가장
높은 (cid:34)는 (cid:45)(cid:74)(cid:36)(cid:77), (cid:35)는 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77), (cid:36)는 (cid:44)(cid:36)(cid:77)이다.
ㄱ. (cid:83)0는 두 이온 사이의 거리가 가장 긴 (cid:36)가 가장 크다.
ㄷ. (cid:44)(cid:35)(cid:83)은 (cid:44)+과 (cid:35)(cid:83)-으로 이루어진 물질로 (cid:36)((cid:44)(cid:36)(cid:77))와 양
이온이 같고 음이온이 다르다. 이때 이온 반지름은 (cid:35)(cid:83)-이
(cid:36)(cid:77)-보다 크므로, 이온 결합력은 (cid:36)((cid:44)(cid:36)(cid:77))가 (cid:44)(cid:35)(cid:83)보다 크고
녹는점도 (cid:36)가 (cid:44)(cid:35)(cid:83)보다 높다.
바로 알기 ㄴ. 이온 결합이 형성될 때 방출되는 에너지는 이
온 결합력에 비례한다. 따라서 (cid:38)는 녹는점이 더 높은 (cid:34)가
(cid:35)보다 크다.
08 (cid:34)(cid:35)2를 이루는 (cid:34)는 (cid:21)주기 (cid:19)족 원소이고, (cid:35)는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족
원소이다. 이로부터 (cid:34)(cid:35)2는 (cid:36)(cid:66)(cid:36)(cid:77)2임을 알 수 있다.
ㄱ. (cid:34)(cid:35)2는 금속 양이온과 비금속 음이온 사이의 정전기적
인력에 의해 형성된 이온 결합 물질이다.
ㄴ. 염화 칼슘((cid:36)(cid:66)(cid:36)(cid:77)2)은 공기 중의 습기를 흡수하는 성질이
있어 습기 제거제로 이용된다.
ㄷ. 염화 칼슘((cid:36)(cid:66)(cid:36)(cid:77)2)은 물에 녹을 때 열을 방출하고, 염화
칼슘이 녹은 물은 어는점이 낮아져 잘 얼지 않으므로 겨울철
눈이 내린 도로에 뿌리는 제설제로 이용된다.
02 공유 결합과 금속 결합
개념 모아 정리하기
2권 038쪽
1 비금속
2 단일
5 크다
6 감소
3 (cid:19)중
7 증가
4 (cid:20)중
8 분자 결정
9 공유 결정
10 자유 전자
11 연성
12 전성
13 자유 전자
14 공유
정답과 해설
51
개념 기본 문제
2권 039쪽
01 ⑴ × ⑵ ◯ ⑶ × ⑷ ◯ ⑸ ◯ ⑹ ◯ 02 ㄴ, ㄷ, ㄹ
03 ⑴ (cid:34): 금속 양이온, (cid:35): 자유 전자 ⑵ 연성, 전성 04 ㄱ, ㄴ
05 (cid:34): 이온 결정, (cid:35): 분자 결정, (cid:36): 금속 결정
01 (cid:57)는 탄소((cid:36)), (cid:58)는 산소((cid:48))이다.
⑴ 탄소((cid:36))끼리는 공유 결합을 형성한다.
⑵ 공유 결합은 비금속 원소들이 서로 전자를 내놓아 전자쌍
을 만들고, 이 전자쌍을 공유하여 형성되는 화학 결합으로,
(cid:57)와 (cid:58)는 공유 결합을 형성한다.
⑶ (cid:58)2는 (cid:48)2이며, 공유 전자쌍 수는 (cid:19)이다.
⑷, ⑸, ⑹ (cid:57)(cid:58)2는 (cid:36)(cid:48)2로, (cid:36)와 (cid:48) 사이의 결합은 (cid:19)중 결합이
다. 또, (cid:36)(cid:48)2에서 모든 원자는 (cid:18)(cid:25)족 원소인 네온((cid:47)(cid:70))과 같은
전자 배치를 이루어 옥텟 규칙을 만족한다.
02 ㄴ. 수소 원자로부터 수소 분자가 형성될 때 인력과 반발력이
균형을 이루는 위치 (cid:67)에서 결합이 형성된다.
ㄷ. 두 원자의 원자핵 사이의 거리가 (cid:67)보다 가까워지면 반발
력이 인력보다 우세하게 작용하고, (cid:67)보다 멀어지면 인력이 반
발력보다 우세하게 작용한다. 따라서 (cid:67)보다 먼 (cid:68)에서는 인력
이 반발력보다 우세하게 작용한다.
ㄹ. 기체 상태의 분자 (cid:18)몰에서 공유 결합을 끊어 기체 상태
의 원자로 만드는 데 필요한 에너지를 결합 에너지라고 하며,
수소 분자 (cid:18)몰을 기체 상태의 수소 원자로 만드는 데 필요한
결합 에너지는 (cid:38) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:66)에서는 반발력이 인력보다 우세하게 작용하여
에너지가 높아지므로 불안정하며, (cid:67)에서 결합이 형성된다.
03 그림은 금속 결정에 힘을 가하여 금속의 모양이 변형된 모습
을 나타낸 것으로, 금속에 힘을 가하면 변형이 일어나더라도
자유 전자가 금속 양이온 사이로 쉽게 이동하여 금속 양이온
과 자유 전자 사이의 결합이 유지됨을 알 수 있다.
04 (cid:34)는 리튬((cid:45)(cid:74)), (cid:35)는 질소((cid:47)), (cid:36)는 플루오린((cid:39)), (cid:37)는 마그네
슘((cid:46)(cid:72))이다.
ㄱ. (cid:34)((cid:84))는 금속으로, 전기 전도성이 있다.
ㄴ. (cid:37)((cid:84))는 금속으로, 힘을 가해도 부서지지 않고 변형된다.
바로 알기 ㄷ. (cid:35)와 (cid:36)는 모두 비금속 원소로, (cid:35)와 (cid:36)는 공유
결합을 형성한다.
05 (cid:34)는 고체 상태에서 전기 전도성이 없고, 액체 상태에서 전기
전도성이 있는 것으로 보아 이온 결정이다. (cid:35)는 실온에서 쉽
게 승화하는 것으로 보아 분자 사이의 힘에 의해 결정을 형
성하는 분자 결정이다. (cid:36)는 가는 선으로 뽑을 수 있고 광택
이 있는 것으로 보아 금속 결정이다.
개념 적용 문제
2권 040~044쪽
01 ④ 02 ① 03 ⑤ 04 ② 05 ② 06 ③ 07 ②
08 ⑤ 09 ⑤ 10 ③ 11 ⑤
01 공유 결합은 비금속 원소들 사이에 전자를 공유하여 이루
어진다. 원자가 전자 수로 보면 ㄱ은 (cid:18)족의 금속 원소이고,
ㄴ과 ㄷ은 각각 (cid:18)(cid:22)족과 (cid:18)(cid:23)족의 비금속 원소이며, ㄹ은 가장
바깥 전자 껍질에 (cid:25)개의 전자가 채워진 (cid:18)(cid:25)족의 비활성 기체
이다. 따라서 ㄴ과 ㄷ이 공유 결합을 형성할 수 있다.
02 ㄱ. (cid:57)의 원자가 전자 수는 (cid:21), (cid:58)의 원자가 전자 수는 (cid:18),
(cid:59)의 원자가 전자 수는 (cid:22)이다. 따라서 원자가 전자 수는
(cid:59)(cid:31)(cid:57)(cid:31)(cid:58)이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:57)(cid:58)4에서 (cid:57) 원자와 (cid:58) 원자 사이에는 (cid:18)개의
전자쌍을 공유하며, (cid:57) 원자는 총 (cid:21)개의 (cid:58) 원자와 결합하고
있다. 따라서 (cid:57)(cid:58)4에서 공유 전자쌍 수는 (cid:21)이다. (cid:59)2에서 (cid:59)
원자 사이에는 (cid:20)개의 전자쌍을 공유하므로 공유 전자쌍 수
는 (cid:20)이다. 즉, 공유 전자쌍 수는 (cid:59)2가 (cid:57)(cid:58)4보다 작다.
ㄷ. (cid:59)의 원자가 전자는 (cid:22)개이므로 비활성 기체와 같은 전자
배치를 이루기 위해서는 (cid:20)개의 전자가 더 필요하다. 따라서
(cid:59) 원자는 (cid:20)개의 (cid:58) 원자와 각각 전자쌍 (cid:18)개씩을 공유하여
(cid:59)(cid:58)3를 형성하므로 (cid:59)(cid:58)3에는 (cid:19)중 결합이 없다.
03 ㄱ. 원자 반지름은 (cid:41)가 (cid:39)보다 작으므로 결합 길이는 (cid:41)2가
(cid:39)2보다 짧다. 따라서 (cid:41)2의 결합 길이는 (cid:83)1이고, (cid:39)2의 결합
길이는 (cid:83)2이다.
ㄴ. 결합 길이가 (cid:83)2일 때 (cid:39)2이 형성되고, 이때 방출되는 에
너지가 (cid:14)(cid:18)(cid:22)(cid:26) (cid:76)(cid:43)이므로 (cid:39)2의 결합 에너지는 (cid:18)(cid:22)(cid:26) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)
이다.
ㄹ. (cid:34)와 (cid:37)는 금속 원소이고, (cid:36)는 비금속 원소이다. 따라서
(cid:34)(cid:36)와 (cid:37)(cid:36)2는 모두 금속 원소와 비금속 원소가 만나 이루어
진 이온 결합 물질이다.
ㄷ. (cid:41)2의 결합 에너지는 (cid:21)(cid:20)(cid:23) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)이고, (cid:39)2의 결합 에너
지는 (cid:18)(cid:22)(cid:26) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. 결합 에너지는 (cid:41)2가 (cid:39)2보다 크므로
결합력은 (cid:41)2가 (cid:39)2보다 크다.
52
정답과 해설
04 (cid:19)주기 원소 중 이원자 분자는 (cid:47)2, (cid:48)2, (cid:39)2이다. (cid:47)2는 (cid:20)중 결
합, (cid:48)2는 (cid:19)중 결합, (cid:39)2은 단일 결합을 형성하며, 같은 주기
원소는 대체로 결합 차수가 증가할수록 결합 길이는 감소하
고, 결합 에너지는 증가하므로 (cid:34)2는 (cid:47)2, (cid:35)2는 (cid:48)2, (cid:36)2는 (cid:39)2,
이다.
ㄴ. 원자 사이의 결합력은 결합 에너지가 큰 (cid:35)2((cid:48)2)가 (cid:36)2((cid:39)2)
보다 크다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)2((cid:47)2)에서 (cid:34) 원자 사이의 결합은 (cid:20)중 결합
이다.
ㄷ. 일반적으로 공유 결합을 형성하고 있는 원자 사이의 결합
길이가 짧을수록 결합 에너지는 증가한다. (cid:36)2((cid:39)2)에는 단일
결합이, (cid:34)2((cid:47)2)에는 (cid:20)중 결합이 존재하므로 공유 전자쌍 수
는 (cid:36)2에서 (cid:18), (cid:34)2에서 (cid:20)이다. 즉, 공유 전자쌍 수는 (cid:36)2가 (cid:34)2
보다 작다.
05 (cid:34)는 고체 상태에서 전기 전도성이 없고 액체 상태에서 전기
전도성이 있는 것으로 보아 이온 결정인 (나)에 해당하고, (cid:35)
는 고체 상태와 액체 상태에서 모두 전기 전도성이 없는 것으
로 보아 공유 결정인 (가)에 해당한다.
ㄷ. (cid:34)의 결정 구조는 (나)에 해당하며, (cid:18)개의 양이온을 둘러
싼 음이온은 (cid:23)개이고, (cid:18)개의 음이온을 둘러싼 양이온은 (cid:23)개
이므로 양이온과 음이온은 (cid:18):(cid:18)의 개수비로 결합되어 있다.
따라서 (cid:34)의 수용액에는 같은 수의 양이온과 음이온이 존재
한다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)는 이온 결합 물질이고, (cid:35)는 공유 결합 물질
이다. 따라서 (cid:34)와 (cid:35)의 화학 결합의 종류는 다르다.
ㄴ. (가)는 원자 사이에 공유 결합을, (나)는 양이온과 음이온
사이에 이온 결합을 이루고 있으므로 공유 결합 물질인 (cid:35)의
결정 구조는 (가)에 해당한다.
07 ㄷ. (cid:34)(cid:35)2에서 (cid:34) 원자와 (cid:35) 원자는 네온과 같은 전자 배치를
이루므로 옥텟 규칙을 만족한다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)(cid:35)2에서 (cid:34)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:21)족 원소인 탄소이고,
(cid:35)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소인 산소이다.
(cid:36)(cid:35)는 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력에 의해 결합한
이온 결합 물질로, 이온 결합 화합물은 전기적으로 중성이며
양이온의 전하와 음이온의 전하의 총합이 (cid:17)이다. 비금속 원
소의 원자가 비활성 기체와 같은 전자 배치를 이루는 음이온
이 될 때 음이온의 전하는 (원자가 전자 수(cid:14)(cid:25))과 같다. 이
로부터 (cid:35) 이온의 전하는 ((cid:23)(cid:14)(cid:25))(cid:30)(cid:14)(cid:19)이고, 양이온과 음이
온이 (cid:18): (cid:18)의 개수비로 결합하고 있으므로 양이온의 전하는
(cid:12)(cid:19)이다. 따라서 (cid:66)(cid:12)(cid:67)(cid:30)(cid:21)이다.
ㄴ. (cid:36)(cid:35) 화합물에서 (cid:36)의 전하는 (cid:12)(cid:19)이므로 (cid:36)는 (cid:20)주기 (cid:19)족
원소인 (cid:46)(cid:72)이다. 이로부터 (cid:36)(cid:34)(cid:35)3는 (cid:46)(cid:72)(cid:36)(cid:48)3이며, (cid:46)(cid:72)2+과
(cid:36)(cid:48)32-이 결합하여 형성된 이온 결합 물질이다.
08 (cid:34)는 (cid:18)주기 (cid:18)족 비금속 원소 (cid:41), (cid:35)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 비금속 원
소 (cid:48), (cid:36)는 (cid:20)주기 (cid:18)족 금속 원소 (cid:47)(cid:66)이다.
ㄱ. (cid:34)2(cid:35)((cid:41)2(cid:48))에서 (cid:35)((cid:48)) 원자와 (cid:34)((cid:41)) 원자 사이에는 공유
전자쌍이 각각 (cid:18)개씩 있으므로 전체 공유 전자쌍 수는 (cid:19)이
다. 또, (cid:35)2((cid:48)2)에서 (cid:35)((cid:48)) 원자 사이에는 공유 전자쌍이 (cid:19)개
있으므로 전체 공유 전자쌍 수는 (cid:19)이다. 따라서 (cid:34)2(cid:35)((cid:41)2(cid:48))
와 (cid:35)2((cid:48)2)에 있는 공유 전자쌍 수는 같다.
ㄴ. (cid:36)2(cid:35)((cid:47)(cid:66)2(cid:48))는 금속 원소인 (cid:36)((cid:47)(cid:66))와 비금속 원소인
(cid:35)((cid:48))로 이루어진 이온 결합 물질이다. 따라서 액체 상태의
(cid:36)2(cid:35)((cid:47)(cid:66)2(cid:48))는 전기 전도성이 있다.
ㄷ. (cid:36)((cid:84))((cid:47)(cid:66)((cid:84)))는 금속 결정으로, 금속에 힘을 가해도 금속
은 부서지지 않고 변형된다.
06 ㄱ. (cid:35)는 (cid:19)주기 (cid:18)족 금속 원소이다. 따라서 (cid:35)((cid:84))는 자유 전자
가 존재하므로 전기 전도성이 있다.
09 금속에서 금속 양이온의 ((cid:12))전하의 총합과 자유 전자의 ((cid:14))
전하의 총합은 같아 전기적으로 중성이다. (cid:34)와 (cid:35)는 금속 양
ㄷ. (cid:36)는 원자가 전자가 (cid:23)개이고, (cid:37)는 원자가 전자가 (cid:24)개이
다. 따라서 (cid:36)와 (cid:37)가 결합할 때 (cid:36)는 (cid:19)개의 (cid:37) 원자와 각각
전자쌍 (cid:18)개씩을 공유하므로 (cid:36)(cid:37)2에 존재하는 전체 공유 전
자쌍 수는 (cid:19)이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:34)는 (cid:18)주기 (cid:18)족 원소인 수소((cid:41))로 비금속 원
소이다. (cid:36)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소인 산소((cid:48))로 비금속 원소이
다. 따라서 (cid:34)2(cid:36)는 비금속 원소로 이루어진 공유 결합 물질
이고, (cid:35)2(cid:36)는 금속 원소와 비금속 원소로 이루어진 이온 결합
물질이므로 (cid:34)2(cid:36)와 (cid:35)2(cid:36)를 이루는 화학 결합의 종류는 다르다.
이온의 수와 자유 전자의 수가 같으므로 (cid:34)의 양이온과 (cid:35)의
양이온의 전하는 모두 (cid:12)(cid:18)이고, (cid:36)에서는 자유 전자의 수가
(cid:36)의 양이온 수의 (cid:19)배이므로 (cid:36)의 양이온의 전하는 (cid:12)(cid:19)이다.
ㄱ. (cid:35)의 양이온의 전하는 (cid:12)(cid:18)이고, (cid:36)의 양이온의 전하는
(cid:12)(cid:19)이다. 따라서 금속 양이온의 전하는 (cid:36)가 (cid:35)보다 크다.
ㄴ. (cid:34)와 (cid:35)에서 금속 양이온의 전하는 (cid:12)(cid:18)로 같고 양이온의
크기는 (cid:35)가 (cid:34)보다 크므로 금속 양이온과 자유 전자 사이의
정전기적 인력은 (cid:34)가 (cid:35)보다 크다. 따라서 녹는점은 (cid:34)가 (cid:35)
보다 높다.
정답과 해설
53
ㄷ. 금속에 전류를 흘려 주면 ((cid:14))전하를 띤 자유 전자가 ((cid:12))
01 물((cid:41)2(cid:48))을 전기 분해할 때 각 전극에서 일어나는 반응은 다
극 쪽으로 이동한다.
음과 같다.
10 (cid:52)(cid:74)(cid:48)2, (cid:34)(cid:77), (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)은 각각 공유(원자) 결정, 금속 결정, 이온
결정이다. (cid:20)가지 결정 중 금속 양이온이 존재하는 것은 금속
결정과 이온 결정으로 양이온이 존재하지 않는 (cid:36)는 공유 결
정인 (cid:52)(cid:74)(cid:48)2이다.
금속 결정과 이온 결정 중 고체 상태에서 전기 전도성이 있는
것은 금속 결정이므로 (cid:34)는 (cid:34)(cid:77), (cid:35)는 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)이다.
ㄱ. 금속 결정 (cid:34)((cid:34)(cid:77))는 연성과 전성이 크다.
ㄴ. 이온 결정 (cid:35)((cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77))는 양이온과 음이온 사이의 정전기적
인력에 의해 결합되어 있다.
바로 알기 ㄷ. 공유 결정 (cid:36)((cid:52)(cid:74)(cid:48)2)는 원자 사이에 공유 결합
을 이루고 있다. 공유 결정은 원자 사이의 결합력이 매우 강
하여 승화가 일어나지 않는다.
11 ㄱ. (cid:34)는 금속 결정으로 금속 양이온과 자유 전자 사이에 비
교적 강한 정전기적 인력으로 결합하고 있다. (cid:35)2는 비금속
원소의 원자가 공유 결합하여 형성된 분자이다. (cid:35)2의 경우
같은 원자가 결합한 무극성 분자이므로 분자 사이의 힘 또한
약하다. 따라서 녹는점은 (cid:34)가 (cid:35)2보다 높다.
ㄴ. (cid:34)(cid:35)는 금속의 양이온과 비금속의 음이온이 정전기적 인
력으로 결합하여 형성된 이온 결합 물질이다. 고체 상태에서
금속 (cid:34)는 자유 전자가 자유롭게 이동할 수 있어 전기 전도
성이 있지만, (cid:34)(cid:35)는 이온들이 자유롭게 이동하지 못하므로
전기 전도성이 없다. 따라서 고체 상태의 전기 전도도는 (cid:34)가
(cid:34)(cid:35)보다 크다.
ㄷ. (cid:34)와 (cid:35)는 (cid:20)주기 원소이고, (cid:34)(cid:35)에서 (cid:34)의 양이온의 전하
는 (cid:12)(cid:18)이고, (cid:35)의 음이온의 전하는 (cid:14)(cid:18)이다. 따라서 (cid:34)의 원
자가 전자 수는 (cid:18)이고, (cid:35)의 원자가 전자 수는 (cid:24)이므로 (cid:35)와
(cid:34)의 원자가 전자 수의 차는 (cid:23)이다.
통합 실전 문제
2권 046~049쪽
01 ⑤ 02 ② 03 ⑤ 04 ③ 05 ③ 06 ⑤ 07 ①
08 ⑤
54
정답과 해설
((cid:12))극: (cid:19)(cid:41)2(cid:48)(cid:1)@?A(cid:1)(cid:48)2 (cid:12) (cid:21)(cid:41)+ (cid:12) (cid:21)(cid:70)-
((cid:14))극: (cid:21)(cid:41)2(cid:48) (cid:12) (cid:21)(cid:70)-(cid:1)@?A(cid:1)(cid:19)(cid:41)2 (cid:12) (cid:21)(cid:48)(cid:41)-
전체 반응: (cid:19)(cid:41)2(cid:48)(cid:1)@?A(cid:1)(cid:19)(cid:41)2 (cid:12) (cid:48)2
염화 나트륨((cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)) 용융액을 전기 분해할 때 각 전극에서
일어나는 반응은 다음과 같다.
((cid:12))극: (cid:19)(cid:36)(cid:77)-(cid:1)@?A(cid:1)(cid:36)(cid:77)2 (cid:12) (cid:19)(cid:70)-
((cid:14))극: (cid:19)(cid:47)(cid:66)+ (cid:12) (cid:19)(cid:70)-(cid:1)@?A(cid:1)(cid:19)(cid:47)(cid:66)
전체 반응: (cid:19)(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)(cid:1)@?A(cid:1)(cid:19)(cid:47)(cid:66) (cid:12) (cid:36)(cid:77)2
ㄱ. (cid:36)(cid:77)2는 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77) 용융액을 전기 분해할 때 ((cid:12))극에서 생성되
는 물질이므로 (cid:34)2는 (cid:41)2(cid:48)을 전기 분해할 때 ((cid:12))극에서 생성
되는 물질이다. 즉 (cid:34)2는 (cid:48)2이고, (cid:48)2에서 (cid:48) 원자 사이에 전
자쌍 (cid:19)개를 공유하므로 (cid:34)2에는 (cid:19)중 결합이 있다.
ㄴ. (cid:36)(cid:77)2는 비금속 원소의 원자인 (cid:36)(cid:77) 원자가 전자쌍을 공유하
여 형성되므로 화학 결합의 종류는 공유 결합이다.
ㄷ. (cid:35)는 ((cid:14))극에서 생성되는 물질이고 고체 상태로 얻어지
므로 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77) 용융액을 전기 분해할 때 생성되는 (cid:47)(cid:66)이다. 따
라서 (cid:35)2(cid:34)((cid:47)(cid:66)2(cid:48))는 금속 원소와 비금속 원소로 이루어진 이
온 결합 물질이므로 액체 상태에서 전기 전도성이 있다.
02 (가)는 이온 결합, (나)는 금속 결합을 나타낸 모형이다. 또,
(cid:34)는 (cid:18)주기 (cid:18)족 비금속 원소 (cid:41), (cid:35)는 (cid:19)주기 (cid:18)족 금속 원소
(cid:45)(cid:74), (cid:36)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 비금속 원소 (cid:39)이다.
ㄷ. (cid:35)(cid:34)((cid:45)(cid:74)(cid:41))와 (cid:35)(cid:36)((cid:45)(cid:74)(cid:39))는 모두 금속 원소와 비금속 원소
로 이루어진 이온 결합 물질로, (cid:35)(cid:34)와 (cid:35)(cid:36)의 화학 결합 모형
은 (가)에 해당한다.
바로 알기 ㄱ. (cid:35)((cid:84))는 금속 결정으로, 금속 결합으로 이루어
져 있으므로 화학 결합 모형은 (나)에 해당한다.
ㄴ. (cid:34)는 수소((cid:41))로, (cid:34)2는 (cid:41) 원자 사이에 공유 결합을 형성
한 분자이다. 따라서 (cid:34)2의 화학 결합은 공유 결합으로 (가)
와 (나) 모두 해당하지 않는다.
03 화학 반응식을 완성하면 다음과 같다.
(cid:34)(cid:35)(cid:36) (cid:12) (cid:36)(cid:37)(cid:1)@?A(cid:1)(cid:34)(cid:37) (cid:12) (cid:35)(cid:36)2
(cid:34)는 (cid:20)주기 (cid:18)족 원소 (cid:47)(cid:66), (cid:35)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소 (cid:48), (cid:36)는 (cid:18)
주기 (cid:18)족 원소 (cid:41), (cid:37)는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소 (cid:36)(cid:77)이다.
ㄱ. (cid:57)는 (cid:41)2(cid:48)이다. (cid:41)2(cid:48)에서 (cid:48) 원자는 (cid:41) 원자와 각각 전자
쌍 (cid:18)개씩을 공유하므로 공유 전자쌍 수는 (cid:19)이다.
ㄴ. (cid:34)(cid:35)(cid:36)((cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41))에서 (cid:35)((cid:48))는 네온과 같은 전자 배치를 이
루므로 옥텟 규칙을 만족한다.
04 ㄱ, ㄷ. 이온 결합력은 이온의 전하량이 클수록 이온 사이의
거리가 짧을수록 크고, 이온 결합력이 클수록 녹는점이 높
체 상태에서 전기 전도성이 있다.
ㄷ. (cid:34)(cid:37)는 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)이고, (cid:36)(cid:37)는 (cid:41)(cid:36)(cid:77)이다. (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77) 수용액에서
는 이온들이 수화된 상태로 자유롭게 이동하므로 전기 전도
성이 있다. 또 (cid:41)(cid:36)(cid:77)는 산성 물질이므로 물에 녹아 (cid:41)+을 내놓
고 이온화하므로 수용액에서 전기 전도성이 있다.
다. 이온 결합력은 이온의 전하량의 곱에 비례하고, 이온 사
이의 거리의 제곱에 반비례한다.
(cid:39)(cid:30)(cid:76)(cid:1)
(cid:82)1(cid:82)2
(cid:83)2
((cid:82)1, (cid:82)2: 각 입자의 전하량, (cid:83): 두 입자 사이의 거리)
따라서 이온 결합력은 이온 사이의 거리보다 이온의 전하량
에 더 큰 영향을 받는다.
녹는점이 높은 (다)와 (라)는 전하가 (cid:12)(cid:19), (cid:14)(cid:19)인 (cid:36)(cid:66)(cid:48)과
(cid:46)(cid:72)(cid:48) 중 하나이며, 이온 반지름이 (cid:46)(cid:72)2+(cid:29)(cid:36)(cid:66)2+이므로 녹
는점이 가장 높은 (라)는 (cid:46)(cid:72)(cid:48)이고, (다)는 (cid:36)(cid:66)(cid:48)이다.
(가)와 (나)는 전하가 (cid:12)(cid:18), (cid:14)(cid:18)인 (cid:47)(cid:66)(cid:39)과 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77) 중 하나이
며, 이온 반지름이 (cid:39)-(cid:29)(cid:36)(cid:77)-이므로 녹는점이 가장 낮은 (가)
는 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77), (나)는 (cid:47)(cid:66)(cid:39)이다.
바로 알기 ㄴ. (다)는 (cid:36)(cid:66)(cid:48)이고, (나)는 (cid:47)(cid:66)(cid:39)이다. 각 이온의
반지름은 (cid:36)(cid:66)2+(cid:31)(cid:47)(cid:66)+이고, (cid:48)2-(cid:31)(cid:39)-이므로 이온 사이의
거리는 (cid:36)(cid:66)(cid:48)이 더 멀지만 녹는점이 더 높은 이유는 이온의
전하량을 곱한 값이 더 크기 때문이다.
06 (cid:34)는 (cid:20)주기 (cid:19)족 금속 원소인 (cid:46)(cid:72)이고, (cid:35)는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족 비
금속 원소인 (cid:36)(cid:77)이며, (cid:36)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 비금속 원소인 (cid:39)이다.
ㄱ. (cid:35)2와 (cid:36)2는 모두 (cid:18)(cid:24)족 원소의 이원자 분자이므로 공유 전
자쌍 수가 (cid:18)로 같다.
ㄴ. (cid:34)(cid:36)2는 (cid:46)(cid:72)과 (cid:39)으로 이루어진 (cid:46)(cid:72)(cid:39)2이다. (cid:46)(cid:72)(cid:39)2은 금
속 원소와 비금속 원소로 이루어진 이온 결합 물질이므로 액
ㄷ. (cid:34)(cid:36)2는 (cid:46)(cid:72)(cid:39)2이고, (cid:34)(cid:35)2는 (cid:46)(cid:72)(cid:36)(cid:77)2이다. 이들 화합물은
화합물을 이루는 양이온이 같고 음이온이 다르다. 이때 음이
온의 반지름은 (cid:35)의 이온((cid:36)(cid:77)-)이 (cid:36)의 이온((cid:39)-)보다 크다. 이
온 결합력은 이온의 전하량이 클수록, 이온 사이의 거리가 짧
을수록 크므로 이온 결합력은 (cid:34)(cid:36)2가 (cid:34)(cid:35)2보다 크다. 따라서
녹는점은 (cid:34)(cid:36)2가 (cid:34)(cid:35)2보다 높다.
07 (cid:19), (cid:20)주기 원소 (cid:34)(cid:344)(cid:37)가 이온 결합 화합물 (cid:34)(cid:37)와 (cid:35)(cid:36)를 형
성하므로 (cid:34)와 (cid:35)는 금속 원소의 양이온이고, (cid:36)와 (cid:37)는 비금
속 원소의 음이온이다. 이때 이온 결합 화합물의 화학식을
구성하는 이온 수가 같으므로 (cid:34) 이온의 ((cid:12))전하와 (cid:37) 이온
의 ((cid:14))전하의 크기는 같다. 마찬가지로 (cid:35) 이온의 ((cid:12))전하
와 (cid:36) 이온의 ((cid:14))전하의 크기는 같다. 또, (cid:34)(cid:344)(cid:37) 이온의 전
자 배치는 네온의 전자 배치와 같으므로 이온의 핵 전하량이
클수록 이온 반지름은 작아진다. 따라서 반지름이 가장 작은
(cid:34)와 (cid:35)는 (cid:20)주기 금속 원소이고 원자 번호는 (cid:34)(cid:29)(cid:35)이며, (cid:36)
와 (cid:37)는 (cid:19)주기 비금속 원소이고 원자 번호는 (cid:36)(cid:29)(cid:37)이다.
ㄱ. (cid:34)는 금속 원소이므로 (cid:34)((cid:84))는 금속 결정이며 자유 전자
바로 알기 ㄴ. (cid:35)는 금속 원소이고, (cid:37)는 비금속 원소이므로
(cid:35)와 (cid:37)로 이루어진 물질은 이온 결합 물질이다.
ㄷ. 양이온의 전하는 (cid:35)의 이온이 (cid:34)의 이온보다 크다. 또 음
이온의 전하는 (cid:36)의 이온이 (cid:37)의 이온보다 크다. 따라서 이온
의 전하량을 곱한 값은 (cid:35)(cid:36)((cid:84))가 (cid:34)(cid:37)((cid:84))보다 크므로 녹는점
은 (cid:35)(cid:36)((cid:84))가 (cid:34)(cid:37)((cid:84))보다 높다.
08 ㄱ, ㄴ. (cid:34)는 고체 상태에서 전기 전도성이 없고, 액체 상태
에서 전기 전도성이 있는 것으로 보아 금속 양이온과 비금속
05 ㄱ. (cid:36)(cid:66)(cid:48)은 (cid:36)(cid:66)2+과 (cid:48)2-, (cid:46)(cid:72)(cid:48)은 (cid:46)(cid:72)2+과 (cid:48)2-으로 이루어
진 물질이다. 이들 화합물은 화합물을 이루는 음이온이 같고
가 있다.
양이온이 다르다. 이때 양이온의 반지름은 (cid:36)(cid:66)2+(cid:31)(cid:46)(cid:72)2+이
므로 이온 결합이 형성되는 평형 거리 (cid:83)0는 (cid:36)(cid:66)(cid:48)이 (cid:46)(cid:72)(cid:48)보
다 크다.
ㄷ. (cid:36)(cid:66)(cid:48)과 (cid:44)(cid:35)(cid:83)을 이루는 이온들의 반지름을 비교하면
(cid:44)+(cid:31)(cid:36)(cid:66)2+, (cid:35)(cid:83)-(cid:31)(cid:48)2-이다. 이온의 전하량을 곱한 값 또
한 (cid:36)(cid:66)(cid:48)이 (cid:44)(cid:35)(cid:83)보다 크다. 따라서 이온 결합력은 (cid:36)(cid:66)(cid:48)
이 (cid:44)(cid:35)(cid:83)보다 크므로 녹는점은 (cid:36)(cid:66)(cid:48)이 (cid:44)(cid:35)(cid:83)보다 높다.
바로 알기 ㄴ. (cid:44)(cid:35)(cid:83)은 (cid:44)+과 (cid:35)(cid:83)-, (cid:44)(cid:36)(cid:77)은 (cid:44)+과 (cid:36)(cid:77)-으로
음이온이 정전기적 인력에 의해 결합한 이온 결합 물질이다.
이루어진 물질이다. 이들 화합물은 화합물을 이루는 양이온
(cid:36)는 고체 상태와 액체 상태에서 모두 전기 전도성이 있는 것
이 같고 음이온이 다르다. 이때 음이온의 반지름은 (cid:35)(cid:83)-
으로 보아 금속 결정이다. 따라서 (cid:36)는 금속 양이온과 자유
(cid:31)(cid:36)(cid:77)-이므로 이온 결합력은 이온 사이의 거리가 짧은 (cid:44)(cid:36)(cid:77)
전자가 존재한다.
이 (cid:44)(cid:35)(cid:83)보다 크다. 따라서 결합이 형성될 때 방출되는 에너
ㄷ. (cid:35)와 (cid:37)는 고체 상태와 액체 상태에서 모두 전기 전도성이
지의 크기는 (cid:44)(cid:36)(cid:77)이 (cid:44)(cid:35)(cid:83)보다 크다.
없는 것으로 보아 공유 결합 물질이다.
정답과 해설
55
채점 기준
배점(%)
자 수로 판단할 때 (cid:34)(cid:344)(cid:38)는 다음과 같다.
사고력 확장 문제
2권 050~053 쪽
01 양이온과 음이온이 이온 결합을 형성할 때 에너지를 방출한
다. 이때 방출하는 에너지는 이온 결합력이 클수록 커진다.
모범 답안 ⑴ (cid:66) 영역, (cid:44)(cid:36)(cid:77)과 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)은 각 화합물을 이루는 음이온
이 같고, 양이온이 다르다. 각 화합물의 양이온인 (cid:44)+과 (cid:47)(cid:66)+은 전하
량이 같고, 이온 반지름이 다른데, 이온 반지름은 (cid:44)+이 (cid:47)(cid:66)+보다 크
므로 이온 결합을 형성할 때 이온 사이의 거리는 (cid:44)(cid:36)(cid:77)이 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)보다
멀다. 따라서 이온 결합력은 (cid:44)(cid:36)(cid:77)이 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)보다 작으므로 이온 결합이
형성될 때 방출되는 에너지도 (cid:44)(cid:36)(cid:77)이 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)보다 작다.
⑵ (cid:68) 영역, (cid:46)(cid:72)2+과 (cid:47)(cid:66)+ 중 반지름은 (cid:46)(cid:72)2+이 더 작고 전하량은
(cid:46)(cid:72)2+이 더 크다. 또, (cid:48)2-과 (cid:36)(cid:77)- 중 반지름은 (cid:48)2-이 더 작고, 전하량
은 (cid:48)2-이 더 크다. 따라서 이온 결합력은 이온 사이의 거리가 짧고, 전
하량이 큰 (cid:46)(cid:72)(cid:48)이 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)보다 크므로 이온 결합이 형성될 때 방출되
는 에너지도 (cid:46)(cid:72)(cid:48)이 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)보다 더 크다.
영역을 옳게 쓰고, 그 이유를 옳게 서술한 경우
⑴
⑵
영역만 옳게 쓴 경우
영역만 옳게 쓴 경우
영역을 옳게 쓰고, 그 이유를 옳게 서술한 경우
50
30
50
30
02 (cid:47)(cid:70)과 같은 전자 배치를 이루는 (cid:34)(cid:344)(cid:36) 안정한 이온은 각각
(cid:34)2+, (cid:35)2-, (cid:36)-이므로 (cid:34)는 (cid:20)주기 (cid:19)족 원소, (cid:35)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)
족 원소, (cid:36)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소이다.
⑴ 이온 결합 화합물은 전기적으로 중성이므로 결정을 이루
는 양이온의 전하와 음이온의 전하의 총합이 (cid:17)이다.
⑵ 이온 결합 물질은 액체 상태에서 전기 전도성이 있지만,
공유 결합 물질은 액체 상태에서 전기 전도성이 없다.
모범 답안 ⑴ (가)는 (cid:34)2+과 (cid:36)-으로 이루어진 이온 결합 화합물로,
전기적으로 중성이어야 하므로 (cid:34)2+과 (cid:36)-은 (cid:18):(cid:19)의 개수비로 결합해
야 한다. 따라서 (가)의 화학식은 (cid:34)(cid:36)2이므로 (cid:89)는 (cid:18), (cid:90)는 (cid:19)이다.
⑵ (가)는 금속 원소와 비금속 원소로 이루어진 이온 결합 물질이고,
03 모범 답안 원자 번호: (cid:57)(cid:29)(cid:58), 원자 사이의 결합력: (cid:41)(cid:57)(cid:31)(cid:41)(cid:58), (cid:57)와
(cid:58)는 모두 (cid:18)(cid:24)족 할로젠 원소이므로, 두 원소는 서로 다른 주기이다.
(cid:41)(cid:57)와 (cid:41)(cid:58) 중 원자핵 사이의 거리는 (cid:41)(cid:57)가 더 가까우므로, (cid:57)와 (cid:58)
중 원자 반지름은 (cid:57)가 더 작다는 것을 알 수 있다. 따라서 같은 족에
속하는 (cid:57)와 (cid:58)의 원자 번호는 (cid:57)가 작고, (cid:58)가 더 크다. 원자 사이의
결합력은 원자핵 사이의 거리가 가까울수록, 결합이 형성될 때 방출되
는 에너지가 클수록 세다. 따라서 공유 결합이 형성될 때 (cid:41)(cid:57)가 (cid:41)(cid:58)
보다 더 큰 에너지를 방출하므로 원자 사이의 결합력은 (cid:41)(cid:57)가 (cid:41)(cid:58)보
다 세다.
한 경우
채점 기준
원자 번호와 결합력을 옳게 비교하고, 그 이유를 옳게 서술
원자 번호와 결합력만 옳게 비교한 경우
배점(%)
100
50
04 바닥상태 전자 배치에서 전자가 들어 있는 오비탈 수와 홀전
원소
전자가 들어 있는
오비탈 수
홀전자 수
원소
(cid:34)
(cid:19)
(cid:18)
(cid:45)(cid:74)
(cid:35)
(cid:21)
(cid:19)
(cid:36)
(cid:36)
(cid:22)
(cid:19)
(cid:48)
(cid:37)
(cid:22)
(cid:18)
(cid:39)
(cid:38)
(cid:23)
(cid:17)
(cid:46)(cid:72)
모범 답안 ⑴ (가)와 (라)는 이온 결합 물질이고, (나)와 (다)는 공유 결
합 물질이다. (가)와 (라)는 금속 원소와 비금속 원소로 이루어진 화합
물이고, (나)와 (다)는 비금속 원소로만 이루어진 화합물이다.
⑵ (cid:34)2(cid:36)((cid:45)(cid:74)2(cid:48)), (가)는 (cid:34)((cid:45)(cid:74))와 (cid:36)((cid:48))로 이루어진 화합물로서 (cid:34)+
과 (cid:36)2-이 (cid:19):(cid:18)의 개수비로 결합한다. 따라서 (가)의 화학식은
(cid:34)2(cid:36)((cid:45)(cid:74)2(cid:48))이다.
채점 기준
배점(%)
(가)(cid:344)(라)를 이온 결합 물질과 공유 결합 물질로 옳게
구분하고, 그 이유를 옳게 서술한 경우
⑴
(가)(cid:344)(라)를 이온 결합 물질과 공유 결합 물질로 옳게
50
25
50
(나)는 비금속 원소로만 이루어진 공유 결합 물질이다. 따라서 액체 상
구분한 경우
태에서 전류를 흘려 주면 (가)에서는 전기 분해가 일어나지만, (나)에서
⑵ (가)의 화학식을 옳게 쓴 경우
는 액체 상태에서 전기 전도성이 없으므로 전류가 흐르지 않아 아무
런 변화가 없다.
05 ⑴ 이온 결합 물질에서 이온 결합력은 이온의 전하량과 이온
채점 기준
배점(%)
사이의 거리에 따라 달라지는데, 이온의 전하량이 클수록,
(cid:89)와 (cid:90)를 풀이 과정과 함께 모두 옳게 구한 경우
⑴
(cid:89)와 (cid:90)값만 옳게 구한 경우
이온의 개수비만 옳게 언급한 경우
액체 상태의 (가)와 (나)에 전류를 흘려 주었을 때의 변
화를 모두 옳게 서술한 경우
⑵
액체 상태의 (가)와 (나)에 전류를 흘려 주었을 때의 변
화 중 한 가지만 옳게 서술한 경우
50
30
15
50
25
이온 사이의 거리가 짧을수록 이온 결합력이 커져 녹는점과
끓는점이 높아진다. (cid:46)(cid:72)(cid:48), (cid:36)(cid:66)(cid:48), (cid:35)(cid:66)(cid:48)은 각 화합물을 이루
는 음이온이 같고 양이온이 다르다. 이때 양이온에 해당하는
원소는 모두 같은 족 원소이다.
⑵ 공유 결합 물질의 결합 에너지는 결합 차수가 증가할수록
커진다.
56
정답과 해설
50
30
15
50
30
50
30
50
30
모범 답안 ⑴ ㉠(cid:29)㉡(cid:29)㉢, (cid:46)(cid:72)(cid:48), (cid:36)(cid:66)(cid:48), (cid:35)(cid:66)(cid:48)은 각 화합물을 이루
는 양이온의 전하가 (cid:12)(cid:19)로 모두 같으므로, 이온 결합력은 이온 사이
의 거리와 관련이 있다. 이온 결합력이 셀수록 녹는점과 끓는점이 높
채점 기준
배점(%)
㉠, ㉡을 모두 옳게 구하고 그 과정을 옳게 서술한 경우
⑴
㉠과 ㉡만 옳게 구한 경우
아지며, 녹는점과 끓는점이 (cid:46)(cid:72)(cid:48)(cid:31)(cid:36)(cid:66)(cid:48)(cid:31)(cid:35)(cid:66)(cid:48)이므로 원자 번호는
㉠과 ㉡ 중 한 가지만 옳게 구한 경우
(cid:46)(cid:72)(cid:29)(cid:36)(cid:66)(cid:29)(cid:35)(cid:66), 각 원소의 이온 반지름도 (cid:46)(cid:72)(cid:29)(cid:36)(cid:66)(cid:29)(cid:35)(cid:66)이다. 따라
서 이온 결합이 형성되는 결합 길이는 (cid:46)(cid:72)(cid:48)(cid:29)(cid:36)(cid:66)(cid:48)(cid:29)(cid:35)(cid:66)(cid:48) 이다.
⑵ (cid:47)2(cid:31)(cid:48)2(cid:31)(cid:39)2, (cid:47)2에서는 (cid:47) 원자 사이에 (cid:20)중 결합이, (cid:48)2에서는 (cid:48)
원자 사이에 (cid:19)중 결합이, (cid:39)2에서는 (cid:39) 원자 사이에 단일 결합이 있으
므로 결합 길이는 (cid:47)2(cid:29)(cid:48)2(cid:29)(cid:39)2이다. 결합 에너지는 결합 차수가 증가
할수록 커지므로, 결합 에너지는 (cid:47)2(cid:31)(cid:48)2(cid:31)(cid:39)2이다.
채점 기준
배점(%)
결합 길이를 옳게 비교하고, 그 이유를 옳게 서술한
녹는점을 옳게 비교하고, 그 이유를 옳게 서술한 경우
⑵
녹는점만 옳게 비교한 경우
07 ⑴ 금속의 녹는점은 금속 양이온과 자유 전자 사이의 정전기
적 인력이 클수록 높다. 금속 양이온과 자유 전자 사이의 정
전기적 인력은 금속 양이온의 반지름이 작을수록 크다.
⑵ (cid:36)와 (cid:37)는 같은 주기이고 원자가 전자 수는 (cid:36)(cid:29)(cid:37)이므로
원자 번호는 (cid:36)(cid:29)(cid:37)이다. 같은 주기에서 원자 번호가 작을수
결합 길이만 옳게 비교하거나 양이온에 해당하는 원
록 이온화 에너지가 작아 전자를 잃기 쉬우므로 금속의 반응
소의 원자 번호만 옳게 추론한 경우
결합 에너지를 옳게 비교하고, 그 이유를 옳게 서술한
성은 커진다.
경우
⑴
⑵
경우
결합 에너지만 옳게 비교한 경우
50
30
50
30
06 ⑴ 한 원소의 순차 이온화 에너지는 차수가 커질수록 점차
증가하다가 전자 껍질이 바뀌는 부분에서 급격하게 증가한
다. 각 원소의 순차 이온화 에너지가 (cid:57)는 (cid:38)2≪(cid:38)3이고, (cid:58)는
(cid:38)4≪(cid:38)5이며, (cid:59)는 (cid:38)7≪(cid:38)8이므로 각 원자의 원자가 전자 수
는 (cid:57)가 (cid:19), (cid:58)가 (cid:21), (cid:59)가 (cid:24)이다.
⑵ (cid:20)주기 원소이면서 원자가 전자 수가 (cid:19)인 원소 (cid:57)는 (cid:19)족
원소인 (cid:46)(cid:72), (cid:21)인 원소 (cid:58)는 (cid:18)(cid:21)족 원소인 (cid:52)(cid:74), (cid:24)인 원소 (cid:59)는
(cid:18)(cid:24)족 원소인 (cid:36)(cid:77)이다.
(가)는 (cid:46)(cid:72)(cid:36)(cid:77)2으로 이온 결정, (다)는 (cid:52)(cid:74)(cid:48)2로 공유(원자) 결
정이다.
모범 답안 ⑴ ㉠은 (cid:20), ㉡은 (cid:22)이다.
(가)는 (cid:20)주기 (cid:19)족에 속하는 금속 원소 (cid:57)와 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족에 속하는 비
금속 원소 (cid:59)로 이루어진 물질이다. 즉 (가)가 형성될 때 (cid:57)는 원자가
전자 (cid:19)개를 잃고 (cid:12)(cid:19)의 양이온이 되고, (cid:59)는 전자 (cid:18)개를 얻어 (cid:14)(cid:18)의
음이온이 된다. 이온 결합 화합물은 전기적으로 중성이므로 (cid:57) 이온과
(cid:59) 이온은 (cid:18):(cid:19)의 개수비로 결합하여 (cid:57)(cid:59)2를 형성하므로 (가)의 화학
식의 구성 원자 수 ㉠은 (cid:20)이다. (나)는 원자가 전자가 (cid:21)개인 (cid:58)와 원
자가 전자가 (cid:24)개인 (cid:59)로 이루어진 물질이므로 (cid:58) 원자 (cid:18)개는 (cid:21)개의 (cid:59)
원자와 각각 전자쌍을 한 개씩 공유하여 (cid:58)(cid:59)4를 형성한다. 따라서 (나)
의 화학식의 구성 원자 수 ㉡은 (cid:22)이다.
⑵ (가)(cid:29)(다), (가)는 이온 결정이고, (다)는 공유(원자) 결정으로 일반적
으로 공유 결정은 원자 사이의 결합력이 매우 강하여 녹는점이 매우
높다.
모범 답안 ⑴ (cid:34)(cid:31)(cid:35)(cid:31)(cid:36), (cid:34)(cid:344)(cid:36)는 원자가 전자 수가 (cid:18)인 금속 원소
로, 모두 같은 족 원소이다. 각 원소의 원자 반지름은 (cid:34)(cid:29)(cid:35)(cid:29)(cid:36)이므
로 금속 양이온과 자유 전자 사이의 정전기적 인력은 (cid:34)(cid:31)(cid:35)(cid:31)(cid:36)이다.
따라서 녹는점은 (cid:34)(cid:31)(cid:35)(cid:31)(cid:36)이다.
⑵ 금속의 반응성은 (cid:36)가 (cid:37)보다 크다. 원자 번호는 (cid:36)(cid:29)(cid:37)이며, 같은
주기에서 원자 번호가 작을수록 이온화 에너지가 작아 전자를 잃기
쉽다. 따라서 금속의 반응성은 (cid:36)가 (cid:37)보다 크다.
채점 기준
배점(%)
녹는점을 옳게 비교하고, 그 이유를 옳게 서술한 경우
⑴
녹는점만 옳게 비교한 경우
금속의 반응성을 옳게 비교하고, 그 이유를 옳게 서술
⑵
한 경우
금속의 반응성만 옳게 비교한 경우
08 ⑴ (cid:19), (cid:20)주기에 속하는 (cid:34)(cid:344)(cid:39)의 안정한 이온이 비활성 기체와
같은 전자 배치를 이룰 때
가 (cid:17).(cid:24)인 원소는 전자
양성자수
전자 수
수가 (cid:18)(cid:17)이고 양성자수가 (cid:24)이다. 따라서 (cid:34), (cid:35), (cid:36)는 각각 (cid:19)
주기 (cid:18)(cid:22)족, (cid:18)(cid:23)족, (cid:18)(cid:24)족 원소이다. 마찬가지로
양성자수
전자 수
가
(cid:18).(cid:18)인 원소는 전자 수가 (cid:18)(cid:17)이고, 양성자 수가 (cid:18)(cid:18)이므로 (cid:37),
(cid:38), (cid:39)는 각각 (cid:20)주기 (cid:18)족, (cid:19)족, (cid:18)(cid:20)족 원소이다.
(다)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소인 플루오린((cid:39))과 (cid:20)주기 (cid:18)족 원소
인 나트륨((cid:47)(cid:66))으로 이루어진 물질로 화학식은 (cid:47)(cid:66)(cid:39)이므로
화학식의 구성 원자 수 ㉠은 (cid:19)이다. (마)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소
인 플루오린((cid:39))과 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:20)족 원소인 알루미늄((cid:34)(cid:77))으로 이
루어진 물질로 화학식은 (cid:34)(cid:77)(cid:39)3이므로 화학식의 구성 원자 수
㉡은 (cid:21)이다.
정답과 해설
57
⑵ (가)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:22)족 원소인 질소((cid:47))와 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소인
플루오린((cid:39))으로 이루어진 물질이므로 비금속 원소의 원자
들이 전자쌍을 공유하여 형성된 공유 결합 물질이다. 또 (라)
는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소인 산소((cid:48))와 (cid:20)주기 (cid:19)족 원소인 마그네
슘((cid:46)(cid:72))으로 이루어진 물질이므로 금속 원소와 비금속 원소
유제 ㄱ. (cid:48) 원자는 원자가 전자가 (cid:23)개이고, 옥텟 규칙을 만족하기
위해 각 원자가 전자를 (cid:19)개씩 내어 전자쌍을 만들고, 이 전
자쌍을 두 원자가 공유한다. 따라서 (cid:48)2에서 (cid:48) 원자 사이에
는 (cid:19)중 결합이 있고, 각 (cid:48) 원자에는 비공유 전자쌍이 (cid:19)개씩
있다.
로 이루어진 이온 결합 물질이다.
⑶ (나)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소인 산소((cid:48))와 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소인
플루오린((cid:39))으로 이루어진 물질이므로 (cid:48)(cid:39)2로 공유 결합 물
질이다. 따라서 액체 상태에서 전기적으로 중성인 분자로 존
재하므로 전기 전도성이 없다. (다)는 (cid:47)(cid:66)(cid:39)으로 이온 결합
물질이므로 액체 상태에서 이온들이 자유롭게 이동할 수 있
으므로 전기 전도성이 있다.
모범 답안 ⑴ ㉠ (cid:19), ㉡ (cid:21)
⑵ (가)는 (cid:47)(cid:39)3로 비금속 원소만으로 이루어진 공유 결합 물질이고,
(라)는 (cid:46)(cid:72)(cid:48)으로 금속 원소와 비금속 원소로 이루어진 이온 결합 물
질이다.
⑶ (나)는 (cid:48)(cid:39)2로 공유 결합 물질이다. 따라서 액체 상태에서 전기적으
로 중성인 분자로 존재하므로 전기 전도성이 없다. (다)는 (cid:47)(cid:66)(cid:39)으로
이온 결합 물질이므로 액체 상태에서 이온들이 자유롭게 이동할 수 있
으므로 전기 전도성이 있다.
채점 기준
배점(%)
㉠, ㉡을 모두 옳게 구한 경우
⑴
㉠과 ㉡ 중 한 가지만 옳게 구한 경우
(가)와 (라)의 화학 결합의 종류를 모두 옳게 서술한
(가)와 (라)의 화학 결합의 종류 중 한 가지만 옳게 서
(나)와 (다)의 전기 전도성을 모두 옳게 서술한 경우
⑶
(나)와 (다)의 전기 전도성 중 한 가지만 옳게 서술한
경우
⑵
술한 경우
경우
40
20
30
15
30
15
ㄷ. (cid:36) 원자는 원자가 전자가 (cid:21)개이고, 옥텟 규칙을 만족하기
위해 전자 (cid:21)개가 더 필요하다. (cid:39) 원자는 원자가 전자가 (cid:24)개
이고, 옥텟 규칙을 만족하기 위해 전자 (cid:18)개가 더 필요하다.
따라서 (cid:36) 원자는 (cid:21)개의 (cid:39) 원자와 각각 전자쌍 (cid:18)개씩을 공유
한다.
ㄹ. (cid:36) 원자는 원자가 전자가 (cid:21)개, (cid:48) 원자는 원자가 전자가 (cid:23)
개, (cid:41) 원자는 원자가 전자가 (cid:18)개이다.
모든 화합물에서 각 원자의 원자가 전자를 이용하여 옥텟 규
칙을 만족하도록 하면 다음과 같이 루이스 전자점식을 나타
낼 수 있다.
(cid:48)
(cid:48)
(cid:48)(cid:19)
(cid:39)
(cid:36)(cid:39)
(cid:39)
(cid:39)
(cid:36)(cid:39)(cid:21)
(cid:41)
(cid:36)(cid:41)
(cid:41)
(cid:48) (cid:41)
(cid:36)(cid:41)(cid:20)(cid:48)(cid:41)
바로 알기 ㄴ. (cid:47) 원자는 원자가 전자가 (cid:22)개이고, 옥텟 규칙
을 만족하기 위해 전자 (cid:20)개가 더 필요하다. 또, (cid:41) 원자는 원
자가 전자가 (cid:18)개이므로 결합에 사용할 수 있는 전자는 (cid:18)개
뿐이다. (cid:47) 원자는 (cid:20)개의 (cid:41) 원자와 전자쌍을 (cid:18)개씩 공유하
므로 (cid:47) 원자에는 비공유 전자쌍이 (cid:18)개 있다.
(cid:47)(cid:41)3의 루이스 전자점식은 다음과 같다.
(cid:41) (cid:47)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:47)(cid:41)(cid:20)
2. 분자의 구조와 성질
01 결합의 극성
집중 분석
유제 ⑤
58
정답과 해설
개념 모아 정리하기
2권 064쪽
1 증가
2 감소
3 극성
4 큰
2권 062쪽
5 무극성
6 무극성 공유 7 극성 공유
8 이온
9 클
10 원자가 전자 11 공유
12 비공유
개념 기본 문제
2권 065쪽
개념 적용 문제
2권 066~069쪽
01 (cid:57)2: 무극성 공유 결합, (cid:57)(cid:58): 극성 공유 결합 02 (cid:57)(cid:29)(cid:58)
03 (cid:57)2(cid:29)(cid:57)(cid:58) 04 (가) ㄷ (나) ㄱ 05 (가) ㄴ, ㄷ (나) ㄱ
06 해설 참조 07 해설 참조 08 (cid:20)
01 (cid:57)2에서는 같은 종류의 원자가 공유 결합하여 전하가 고르게
분포하므로 (cid:57) 원자 사이에 형성된 결합은 무극성 공유 결합
이다. (cid:57)(cid:58)에서는 전기 음성도가 서로 다른 원자가 공유 결합
하여 전하가 불균일하게 분포하므로 (cid:57) 원자와 (cid:58) 원자 사이
에 형성된 결합은 극성 공유 결합이다.
02 (cid:57)(cid:58)에서 (cid:58) 원자가 부분적인 음전하(d-)를 띠는 것으로 보아
공유 전자쌍을 끌어당기는 정도는 (cid:58)가 (cid:57)보다 크다. 따라서
전기 음성도는 (cid:57)(cid:29)(cid:58)이다.
03 무극성 공유 결합의 쌍극자 모멘트는 (cid:17)이고, 극성 공유 결합
의 쌍극자 모멘트는 (cid:17)보다 크다.
04 두 원자가 공유 결합을 형성할 때 전기 음성도 차이가 클수
록 결합의 극성이 커지고, 전기 음성도 차이가 작을수록 결합
05 (cid:47)2는 같은 종류의 원자가 결합한 이원자 분자이므로 무극성
의 극성이 작아진다.
공유 결합만 있다.
06 쌍극자 모멘트를 표시할 때는 전기 음성도가 작은 원자에서
전기 음성도가 큰 원자 쪽으로 화살표의 머리 부분이 향하도
록 한다.
(cid:48)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:41)
07 ⑴
(cid:48)
(cid:36) (cid:48)
⑵
(cid:12)
(cid:47)(cid:66)
(cid:36)(cid:77)
(cid:14)
08 (cid:57)는 원자가 전자가 (cid:22)개이므로 (cid:57) 원자 (cid:19)개가 전자쌍을 공유
하여 옥텟 규칙을 만족하려면 각 원자에서 전자가 (cid:20)개씩 더
필요하다. 따라서 (cid:57) 원자는 각각 전자 (cid:20)개씩을 내놓아 전자
쌍을 만들고, 이 전자쌍을 공유하므로 공유 전자쌍 수는 (cid:20)
이다.
01 ⑤ 02 ① 03 ② 04 ③ 05 ① 06 ③ 07 ⑤ 08 ①
01 같은 주기에서 원자 번호가 커질수록 전기 음성도가 증가하
므로 (cid:34)와 (cid:35)는 (cid:18)(cid:24)족 원소이고, (cid:36)와 (cid:37)는 (cid:18)족 원소이다.
ㄱ. (cid:18)(cid:24)족 원소의 원자가 전자 수는 (cid:24)이고, (cid:18)족 원소의 원자
가 전자 수는 (cid:18)이다. 따라서 (cid:18)(cid:24)족 원소인 (cid:34)와 (cid:18)족 원소인
(cid:37)의 원자가 전자 수 차는 (cid:23)이다.
ㄴ. (cid:35)는 (cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소이고, (cid:37)는 (cid:20)주기 (cid:18)족 원소이다. (cid:35)
와 (cid:37)가 결합할 때 전자는 금속 원소의 원자 (cid:37)에서 비금속
원소의 원자 (cid:35)로 이동하여 이온 결합을 형성한다.
ㄷ. 전기 음성도는 (cid:34)가 (cid:35)보다 크므로 (cid:34)와 (cid:35)가 결합할 때
공유 전자쌍은 (cid:34) 원자 쪽으로 치우친다. 따라서 (cid:34)는 부분
적인 음전하(d-)를 띤다.
02 ㄱ. (가)에서 (cid:57) 원자에는 (cid:20)중 결합 (cid:18)개와 단일 결합 (cid:18)개가
존재하고 옥텟 규칙을 만족하므로 (cid:57)에는 비공유 전자쌍이
존재하지 않는다. 따라서 (cid:57)의 원자가 전자 수는 (cid:21)이다.
(나)에서 (cid:58) 원자에는 (cid:20)중 결합 (cid:18)개가 존재하고 옥텟 규칙을
만족해야 하므로 (cid:58) 원자에는 비공유 전자쌍이 (cid:18)개 존재한
다. 따라서 (cid:58)의 원자가 전자 수는 (cid:22)이다. 즉, 원자가 전자 수
는 (cid:58)가 (cid:57)보다 크다.
바로 알기 ㄴ. (가)에서는 (cid:57) 원자와 (cid:57) 원자 사이에 무극성
공유 결합이 존재한다. 그러나 (나)에서는 모두 다른 원자 사
이의 결합만 존재하므로 극성 공유 결합만 존재한다.
ㄷ. (cid:57), (cid:58)는 (cid:19)주기 원소이고 원자 번호는 원자가 전자 수가
큰 (cid:58)가 (cid:57)보다 크다. 같은 주기에서 원자 번호가 커질수록
전기 음성도가 대체로 증가하므로, 전기 음성도는 (cid:58)가 (cid:57)보
다 크다. 따라서 (cid:57)와 (cid:58)의 결합에서 공유 전자쌍은 (cid:58) 원자
쪽으로 치우치므로 (cid:58) 원자는 부분적인 음전하(d-)를 띤다.
03 (cid:41), (cid:39), (cid:36)(cid:77)의 전기 음성도는 (cid:39)(cid:31)(cid:36)(cid:77)(cid:31)(cid:41)이고, 이들 원자
만으로 이루어질 수 있는 이원자 분자는 각각 (cid:41)(cid:39), (cid:41)(cid:36)(cid:77),
(cid:36)(cid:77)(cid:39)이다. 이때 전기 음성도 차가 가장 큰 것은 (cid:41)(cid:39)이므로
(cid:89)(cid:31)(cid:90)(cid:31)(cid:17)에 따라 (가)는 (cid:41)(cid:39)이다.
(나)에서 부분적인 음전하(d-)를 띠는 (cid:34)는 (가)에 공통으로
들어 있는 원소로, 주어진 원자 중 (cid:41)는 전기 음성도가 가장
작아 부분적인 음전하(d-)를 띨 수 없으므로 (cid:34)는 (cid:39)이다. 그
리고 (cid:35)는 (cid:41), (cid:36)는 (cid:36)(cid:77)이다.
ㄷ. (나)는 (cid:36)(cid:77)(cid:39)이고, (다)는 (cid:41)(cid:36)(cid:77)이다. 원자 반지름은 (cid:39)(cid:31)(cid:41)
이므로 결합 길이는 (나)가 (다)보다 길다.
정답과 해설
59
바로 알기 ㄱ. (cid:34)는 (cid:39)이다.
ㄴ. (가)에서 (cid:35)는 (cid:41)로, 부분적인 양전하(d+)를 띤다.
04 원자가 전자 수는 (cid:57)가 (cid:18), (cid:56)가 (cid:23), (cid:58)가 (cid:21), (cid:59)가 (cid:22)이다. 이때
(cid:57)는 (cid:56), (cid:58), (cid:59)와 분자를 형성하는 비금속 원소 수소((cid:41))이다.
(cid:48)
(cid:36) (cid:48)
ㄱ. (cid:34)3(cid:37)는 금속 원소와 비금속 원소로 이루어진 이온 결합
물질이다.
ㄴ. (cid:36)(cid:38)2는 이산화 탄소((cid:36)(cid:48)2)이며, (cid:36)(cid:48)2의 루이스 전자점식
은 다음과 같다.
(cid:36)(cid:48)2 분자에서 공유 전자쌍 수와 비공유 전자쌍 수는 (cid:21)로 같
으므로
비공유 전자쌍 수
공유 전자쌍 수
(cid:30)(cid:18)이다.
바로 알기 ㄷ. (cid:35)는 (cid:19)족 원소인 베릴륨((cid:35)(cid:70))이다. (cid:35)(cid:70)은 원자
가 전자 (cid:19)개를 이용하여 (cid:36)(cid:77) (cid:19)개와 각각 전자쌍 (cid:18)개씩을 공
유하므로 중심 원자에는 공유 전자쌍 (cid:19)개만이 존재한다. 따
라서 (cid:35)(cid:36)(cid:77)2에서 (cid:35)는 옥텟 규칙을 만족하지 않는다.
07 수소는 원자가 전자가 (cid:18)개로, 다른 원자와 결합하면 비공유
전자쌍이 존재하지 않는다. 따라서 수소 화합물 (가)~(라)에
있는 비공유 전자쌍은 모두 (cid:19)주기 원소의 원자에 있다.
(가)는 구성 원자 수가 (cid:19)이고, 비공유 전자쌍 수가 (cid:20)이므로
(가)를 구성하는 (cid:19)주기 원자에는 원자가 전자 (cid:24)개가 존재한
다. 따라서 (가)는 (cid:41)(cid:39)이다. (라)는 구성 원자 수가 (cid:21)이고, 비
공유 전자쌍이 존재하지 않으므로 (라)는 (cid:36)2(cid:41)2이다. 구성 원
자 수가 (cid:21)이고, 비공유 전자쌍 수가 (cid:21)인 (나)는 (cid:41)2(cid:48)2이며,
(다)는 (cid:47)2(cid:41)2이다.
분자 (가)(cid:344)(라)를 루이스 구조식으로 나타내면 다음과 같다.
(cid:39)(cid:41)
(가)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:47)
(cid:47)
(다)
(cid:48)(cid:41)
(cid:48) (cid:41)
(나)
(라)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:36) (cid:41)
ㄱ. (가)에서 전기 음성도는 (cid:34)가 수소((cid:41))보다 크므로 공유
전자쌍이 (cid:34) 원자 쪽으로 치우친다. 따라서 (cid:34)는 부분적인 음
전하(d-)를 띤다.
ㄴ. (나), (다), (라)에는 모두 같은 원자 사이의 결합이 존재
하므로 무극성 공유 결합이 존재한다.
ㄷ. 공유 전자쌍 수는 (다)에서 (cid:21)이고, (라)에서 (cid:22)이다.
08 (cid:19)주기 원소의 원자가 중심 원자이고, 중심 원자가 (cid:18)개인 수
소 화합물에는 (cid:36)(cid:41)4, (cid:47)(cid:41)3, (cid:41)2(cid:48), (cid:41)(cid:39)가 있다.
이중 구성 원자 수가 (cid:19), (cid:21), (cid:20)인 분자는 각각 (cid:41)(cid:39), (cid:47)(cid:41)3,
(cid:41)2(cid:48)이다. 따라서 (가)는 (cid:41)(cid:39), (나)는 (cid:47)(cid:41)3, (다)는 (cid:41)2(cid:48)이다.
ㄱ. (cid:59)의 원자가 전자 수는 (cid:22)이므로 (cid:59)2에서 옥텟 규칙을 만족
하기 위해서는 (cid:59) 원자 사이에 (cid:20)중 결합이 있어야 한다. 또,
(cid:56)의 원자가 전자 수는 (cid:23)이므로 (cid:56)2에서 옥텟 규칙을 만족
하기 위해서는 (cid:56) 원자 사이에 (cid:19)중 결합이 있어야 한다. 따
라서 공유 전자쌍 수는 (cid:59)2가 (cid:56)2보다 크다.
ㄴ. (cid:57)(cid:58)(cid:59)는 (cid:41)(cid:36)(cid:47)이므로 루이스 구조식은 다음과 같다.
(cid:41)
(cid:36) (cid:47)
(cid:57)(cid:58)(cid:59)에서 비공유 전자쌍은 (cid:59)((cid:47))에 (cid:18)개가 있다.
바로 알기 ㄷ. 같은 주기에서 전기 음성도는 원자 번호가 커
질수록 대체로 증가하며, (cid:19)주기 원소인 (cid:56), (cid:58) 중 원자 번호
는 원자가 전자 수가 더 큰 (cid:56)가 더 크다. 따라서 전기 음성
도는 (cid:56)가 (cid:58)보다 크므로 (cid:58)(cid:56)2에서 (cid:58)는 부분적인 양전하
(d+)를 띤다.
05 (가)는 (cid:36)와 (cid:41)로 이루어진 분자이고, (나)는 (cid:48)와 (cid:41)로 이루어
진 분자이다. 이때 (cid:41)는 전자가 (cid:18)개뿐이므로 다른 원자와 단
일 결합만을 형성한다. (cid:36) 원자는 원자가 전자가 (cid:21)개이므로
(cid:36) 원자 (cid:18)개는 최대 (cid:21)개의 공유 결합을 형성할 수 있다. 따라
서 (가)는 (cid:36) 원자 (cid:19)개를 포함한 (cid:36)2(cid:41)2이다. (나)는 공유 결합
수가 (cid:20)이므로 (cid:48) 원자 (cid:19)개와 (cid:41) 원자 (cid:19)개로 이루어진 (cid:41)2(cid:48)2
이다. (cid:36)2(cid:41)2과 (cid:41)2(cid:48)2의 루이스 전자점식은 다음과 같다.
(cid:48)(cid:41)
(cid:48) (cid:41)
(cid:36)(cid:41)
(cid:36) (cid:41)
(나) (cid:41)(cid:19)(cid:48)(cid:19)
(가) (cid:36)(cid:19)(cid:41)(cid:19)
ㄱ. (가)에서 탄소 원자 사이의 결합은 무극성 공유 결합이다.
바로 알기 ㄴ. (나)에서 (cid:48) 원자에 비공유 전자쌍이 각각 (cid:19)개
씩 있으므로 비공유 전자쌍은 총 (cid:21)개이다.
ㄷ. (가)와 (나) 분자를 이루는 구성 원자 수는 모두 (cid:21)이다.
06 (cid:19)주기 원소의 바닥상태 전자 배치에서 홀전자 수는 다음과
같다.
원소
홀전자 수
(cid:45)(cid:74)
(cid:18)
(cid:35)(cid:70)
(cid:17)
(cid:35)
(cid:18)
(cid:36)
(cid:19)
(cid:47)
(cid:20)
(cid:48)
(cid:19)
(cid:39)
(cid:18)
(cid:34)는 리튬((cid:45)(cid:74)), (cid:35)는 베릴륨((cid:35)(cid:70)), (cid:36)는 탄소((cid:36)), (cid:37)는 질소((cid:47)),
(cid:38)는 산소((cid:48))이다.
60
정답과 해설
ㄱ. 전기 음성도는 (cid:39)(cid:31)(cid:48)이므로 (cid:66)(cid:31)(cid:67)이다.
바로 알기 ㄴ. (가)에서 (cid:41) 원자 수는 (cid:18)이고, 비공유 전자쌍
은 (cid:39)에 (cid:20)개가 있으므로
(cid:30)(cid:20)이다. (나)
비공유 전자쌍 수
(cid:41) 원자 수
에서 (cid:41) 원자 수는 (cid:20)이고, 비공유 전자쌍은 (cid:47)에 (cid:18)개가 있으
므로
비공유 전자쌍 수
(cid:41) 원자 수
(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5735)이다. 따라서 (cid:68)(cid:61)(cid:69)(cid:30)(cid:18)이다.
ㄷ. 공유 전자쌍 수는 (나)에서 (cid:20), (다)에서 (cid:19)이므로 (나)가
(다)보다 크다.
02 분자의 구조와 극성
개념 모아 정리하기
2권 086쪽
1 전자쌍 반발 이론
2 (cid:31)
3 (cid:31)
4 선형
8 무극성
5 (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:11)
9 극성
12 극성
13 무극성
6 굽은 형
7 삼각뿔
10 무극성
11 극성
개념 기본 문제
2권 087~088쪽
01 ㉠ 선형 ㉡ 평면 삼각형 ㉢ 사면체 02 ㉠ 굽은 형
㉡ 삼각뿔 ㉢ 정사면체 03 (cid:89)(cid:29)(cid:90)(cid:29)(cid:91) 04 ㄴ, ㄷ
05 ㄷ 06 ⑤ 07 ㄷ 08 ⑴ ◯ ⑵ × ⑶ × ⑷ ◯ ⑸ ×
09 (cid:41)(cid:39), (cid:47)(cid:41)3 10 ⑴ ◯ ⑵ ◯ ⑶ ◯ ⑷ × ⑸ × ⑹ ◯
01 전자쌍 (cid:19)개가 반발력을 최소로 하는 전자쌍 배열 구조는 선
형이고, 전자쌍 (cid:20)개가 반발력을 최소로 하는 전자쌍 배열 구
조는 평면 삼각형이다. 또, 전자쌍 (cid:21)개가 반발력을 최소로
하는 전자쌍 배열 구조는 사면체이다.
02 (cid:41)2(cid:48)에서 중심 원자인 (cid:48) 원자 주위에는 공유 전자쌍 (cid:19)개, 비
공유 전자쌍 (cid:19)개가 있다. 따라서 (cid:41)2(cid:48)의 분자 구조는 굽은
형이다. (cid:47)(cid:41)3에서 중심 원자인 (cid:47) 원자 주위에는 공유 전자
쌍 (cid:20)개, 비공유 전자쌍 (cid:18)개가 있다. 따라서 (cid:47)(cid:41)3의 분자 구
조는 삼각뿔이다. (cid:36)(cid:41)4에서 중심 원자인 (cid:36) 원자 주위에는 공
유 전자쌍만 (cid:21)개 있으므로 분자 구조는 정사면체이다.
03 (cid:41)2(cid:48), (cid:47)(cid:41)3, (cid:36)(cid:41)4에서 중심 원자에 존재하는 전자쌍 수는 (cid:21)
로 같지만 비공유 전자쌍 수는 (cid:41)2(cid:48)(cid:31)(cid:47)(cid:41)3(cid:31)(cid:36)(cid:41)4이므로 결
합각의 크기는 (cid:41)2(cid:48)(cid:29)(cid:47)(cid:41)3(cid:29)(cid:36)(cid:41)4이다. 따라서 (cid:89)(cid:29)(cid:90)(cid:29)(cid:91)(cid:1)
이다.
04 공유 결합을 형성하는 원자 사이에 전기 음성도 차이가 없거
나, 극성 공유 결합을 형성하지만 분자 구조가 대칭을 이루
어 쌍극자 모멘트 합이 (cid:17)인 분자는 무극성 분자이다.
ㄴ, ㄷ. (cid:38)2는 같은 종류의 원자가 결합하고 있으므로 무극성
분자이며, (cid:35)(cid:38)3는 전기 음성도가 큰 (cid:38) 원자 쪽으로 공유 전
자쌍이 치우쳐 있지만 평면 삼각형 구조로 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)의 결합각을
이루며 대칭을 이루므로 쌍극자 모멘트 합이 (cid:17)이 되는 무극
성 분자이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)(cid:38)의 분자 구조는 선형이며, 두 원자의 전기
음성도가 달라 전기 음성도가 큰 (cid:38) 원자 쪽으로 공유 전자쌍
이 치우쳐 있어 (cid:38) 원자는 부분적인 음전하(d-)를 띠고, (cid:34) 원
자는 부분적인 양전하(d+)를 띠는 극성 분자이다.
05 ㄷ. (가)는 무극성 분자이고, (다)는 극성 분자이므로 물에 대
한 용해도는 (다)가 (가)보다 크다.
바로 알기 ㄱ. (가)(cid:344)(다)는 모두 분자 구조가 사면체이며, 중
심 원자에 결합된 원자의 종류가 같지 않으면 극성을 나타낸
다. 따라서 극성 분자는 (나)와 (다), 즉 (cid:19)가지이다.
ㄴ. (나)의 분자 구조는 사면체로, 결합각((cid:138)(cid:41)(cid:36)(cid:36)(cid:77))은 (cid:26)(cid:17)(cid:11)보
다 크다.
06 결합의 쌍극자 모멘트 합이 (cid:17)이 아닌 분자는 극성 분자이며,
분자 구조가 대칭을 이루어 쌍극자 모멘트 합이 (cid:17)인 분자는
무극성 분자이다. ④와 ⑤의 구조는 중심 원자에 비공유 전
자쌍이 있는 경우에 나타난다. ⑤는 굽은 형의 평면 구조이
며, ④는 삼각뿔의 입체 구조이다.
07 ㄷ. (cid:41)2(cid:48)과 (cid:36)(cid:48)2는 각각 공유 전자쌍 수와 비공유 전자쌍 수
가 같으므로
비공유 전자쌍 수
공유 전자쌍 수
(cid:30)(cid:18)이다.
바로 알기 ㄱ. 결합의 쌍극자 모멘트 합이 (cid:17)인 무극성 분자
는 평면 삼각형 구조를 이루는 (cid:35)(cid:36)(cid:77)3와 선형 구조를 이루는
(cid:36)(cid:48)2 (cid:19)가지이다.
ㄴ. (cid:36)(cid:41)2(cid:36)(cid:77)2는 중심 원자에 비공유 전자쌍이 존재하지 않지
만 중심 원자에 결합된 원자의 종류가 같지 않으므로 극성
분자이다. 따라서 극성 분자가 모두 중심 원자에 비공유 전
자쌍을 가지는 것은 아니다.
정답과 해설
61
08 ⑴ (cid:34)(cid:36)4는 중심 원자인 (cid:34)와 (cid:21)개의 (cid:36)가 공유 결합하므로 정
사면체 구조를 이룬다. 따라서 (cid:34)(cid:36)4는 무극성 분자로 결합의
쌍극자 모멘트 합이 (cid:17)이다.
⑵ (cid:35)(cid:36)2는 중심 원자인 (cid:35)에 공유 전자쌍 (cid:19)개와 비공유 전자
쌍 (cid:19)개가 존재하므로 굽은 형 구조이다.
⑶ (cid:38)(cid:35)는 (cid:38)2+과 (cid:35)2- 사이의 정전기적 인력으로 결정을 이루
고, (cid:37)(cid:36)는 (cid:37)+과 (cid:36)- 사이의 정전기적 인력으로 결정을 이루
므로 (cid:38)(cid:35)의 녹는점이 (cid:37)(cid:36)의 녹는점보다 높다.
⑷ (cid:37)2(cid:35)는 (cid:37)+과 (cid:35)2-으로 이루어진 이온 결합 물질이므로 고
체 상태에서 전기가 통하지 않는다.
⑸ (cid:34)(cid:35)2에서 (cid:34)와 (cid:35)는 전기 음성도가 서로 다르므로 극성 공
유 결합으로 이루어져 있다.
09 전기장 속에 극성 분자를 넣으면 부분적인 전하 때문에 분자
들이 일정한 방향으로 배열하고, 무극성 분자를 넣으면 전기
장의 영향을 받지 않으므로 무질서하게 배열한다.
10 ⑴ 극성 분자는 (cid:47)(cid:41)3와 (cid:41)2(cid:48)이고, 무극성 분자는 (cid:35)(cid:70)(cid:36)(cid:77)2,
(cid:35)(cid:36)(cid:77)3, (cid:36)(cid:36)(cid:77)4, (cid:36)(cid:48)2이다.
⑵ (cid:36)(cid:48)2는 결합의 쌍극자 모멘트 방향이 서로 반대 방향이므
로 결합의 쌍극자 모멘트가 서로 상쇄되어 분자의 쌍극자 모
멘트가 (cid:17)인 무극성 분자이다.
⑶, ⑷ (cid:35)(cid:70)(cid:36)(cid:77)2과 (cid:36)(cid:48)2는 선형 구조이며, (cid:35)(cid:36)(cid:77)3는 평면 삼각형
구조이다. (cid:36)(cid:36)(cid:77)4는 정사면체 구조로 대칭 구조이므로 무극성
분자이며, (cid:47)(cid:41)3는 삼각뿔 구조를 이루는 극성 분자이다.
⑸ (cid:35)(cid:36)(cid:77)3와 (cid:36)(cid:36)(cid:77)4는 극성 공유 결합으로 이루어진 무극성 분
자이다.
⑹ (cid:35)(cid:70)(cid:36)(cid:77)2에서 (cid:35)(cid:70) 주위에는 전자가 (cid:21)개 있고, (cid:35)(cid:36)(cid:77)3에서 (cid:35)
주위에는 전자가 (cid:23)개 있으므로 모두 옥텟 규칙을 만족하지
않는다.
개념 적용 문제
2권 089~094쪽
01 ④ 02 ④ 03 ③ 04 ⑤ 05 ① 06 ② 07 ① 08 ②
09 ③ 10 ③ 11 ① 12 ⑤ 13 ③
62
정답과 해설
01 ㄴ. (cid:47) 원자에 비공유 전자쌍이 존재하며, 비공유 전자쌍의
반발력에 의해 결합각이 감소하여 결합각(a)은 약 (cid:18)(cid:17)(cid:24)(cid:11)이다.
(cid:36) 원자 주위에는 (cid:20)개의 원자가 결합되어 있고 비공유 전자
쌍이 존재하지 않으므로 결합각(b)은 약 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)이다. 따라서
결합각의 크기는 a(cid:29)b이다.
ㄷ. (cid:19)개의 (cid:47) 원자에는 각각 (cid:18)개의 비공유 전자쌍이 존재하
고, (cid:48) 원자에는 (cid:19)개의 비공유 전자쌍이 존재하므로 요소 분
자에 존재하는 전체 비공유 전자쌍 수는 (cid:21)이다.
바로 알기 ㄱ. 요소 분자의 (cid:14)(cid:47)(cid:41)2에서 (cid:47) 원자는 전체 전자
쌍이 (cid:21)개이고, 비공유 전자쌍이 (cid:18)개 존재하므로 요소 분자는
입체 구조를 이룬다.
02 ㄴ. (가)에서 중심 원자에 전자쌍이 (cid:21)개이고, 이중에서 비공
유 전자쌍이 (cid:18)개 있으므로 결합각 a는 (cid:18)(cid:17)(cid:24)(cid:11)이다. (나)에서
중심 원자에 전자쌍이 (cid:20)개이므로 결합각 b는 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)이다. 따
라서 결합각의 크기는 a(cid:29)b이다.
ㄷ. (가)는 삼각뿔 구조를 이루며, 결합의 극성이 상쇄되지 않
으므로 극성 분자이다. 반면 (나)는 평면 삼각형 구조를 이루
며, 결합의 극성이 상쇄되므로 무극성 분자이다. 따라서 분자
의 쌍극자 모멘트는 (가)가 (나)보다 크다.
바로 알기 ㄱ. (가)에서 (cid:57)는 (cid:36)(cid:77) 원자 (cid:20)개와 단일 결합을 형
성하고 비공유 전자쌍이 (cid:18)개 있으므로 원자가 전자는 (cid:22)개이
다. (나)에서 (cid:58)는 (cid:36)(cid:77) 원자 (cid:20)개와 단일 결합을 형성하므로 원
자가 전자는 (cid:20)개이다. (cid:57)와 (cid:58)는 같은 주기 원소이므로 원자
번호는 원자가 전자가 많은 (cid:57)가 (cid:58)보다 크다. 같은 주기에서
전기 음성도는 원자 번호가 클수록 크므로 전기 음성도는 (cid:57)
가 (cid:58)보다 크다.
03 (cid:41)(cid:36)(cid:47)에서 중심 원자인 (cid:36) 원자 주위의 전자쌍이 반발력을
최소로 하는 분자의 구조는 선형이다. 이때 (cid:36) 원자에 결합
한 원자가 (cid:41) 원자와 (cid:47) 원자로 다르므로 전기 음성도가 큰
(cid:47) 원자 쪽으로 전자쌍이 치우치며 분자의 쌍극자 모멘트는
(cid:17)보다 크다. (cid:36)2(cid:41)2에서 각각의 원자 주위에 반발하는 전자쌍
수가 (cid:19)이므로 분자 구조는 선형이다. 이때 (cid:36) 원자와 결합한
원자가 (cid:41) 원자로 같으므로 결합의 극성이 상쇄되어 분자의
쌍극자 모멘트는 (cid:17)이다.
ㄱ. (cid:41)(cid:36)(cid:47)와 (cid:36)2(cid:41)2은 모두 선형 구조를 이룬다.
ㄷ. 두 분자에 모두 (cid:20)중 결합이 있다.
바로 알기 ㄴ. (cid:41)(cid:36)(cid:47)에서는 결합의 극성이 상쇄되지 않으므
로 분자의 쌍극자 모멘트가 (cid:17)보다 크다. 반면 (cid:36)2(cid:41)2에서는
결합의 극성이 상쇄되므로 분자의 쌍극자 모멘트가 (cid:17)이다.
04 ㄱ. (cid:34)(cid:38)x에서 중심 원자 주위에 공유 전자쌍 수가 (cid:21)이고, 중
심 원자는 옥텟 규칙을 만족하므로 비공유 전자쌍이 없다.
06 주어진 분자 (cid:41)(cid:36)(cid:47), (cid:36)(cid:48)2, (cid:36)(cid:41)4, (cid:36)2(cid:41)2, (cid:35)(cid:36)(cid:77)3의 구조식으로
부터 분자 구조를 파악해보면 다음과 같다.
이로부터 중심 원자 (cid:34)는 탄소((cid:36))임을 알 수 있고, 가능한 분
자식은 (cid:36)(cid:48)2이거나 (cid:36)(cid:39)4 뿐이다. 이때 분자의 비공유 전자쌍
수가 (cid:21)이므로 (cid:34)(cid:38)x는 (cid:36)(cid:48)2이다. (cid:36)(cid:48)2는 선형 구조를 이룬다.
ㄴ. (cid:35)(cid:37)y에서 중심 원자 (cid:35) 주위에 공유 전자쌍 수가 (cid:20)이고
분자 구조가 삼각뿔이므로 중심 원자에는 비공유 전자쌍이
(cid:18)개 있다. 이로부터 중심 원자 (cid:35)는 원자가 전자가 (cid:22)개인 질
소((cid:47))임을 알 수 있으며, (cid:19)주기 원소 중 질소((cid:47))와 공유 전
자쌍을 (cid:18)개씩 공유하는 원자는 플루오린((cid:39))이다. 즉 (cid:35)(cid:37)y는
(cid:47)(cid:39)3로, 각 플루오린((cid:39)) 원자에 비공유 전자쌍이 (cid:20)개씩 있으
므로 (cid:35)(cid:37)y에 들어 있는 비공유 전자쌍 수는 (cid:18)(cid:17)이다. 따라서
㉡은 (cid:18)(cid:17)이다.
ㄷ. (cid:35)(cid:37)y에서 (cid:37)는 플루오린((cid:39))이므로 (cid:36)(cid:37)z에서 중심 원자 (cid:36)
에 결합한 원자는 플루오린((cid:39))이다. 플루오린((cid:39))은 원자가
전자가 (cid:24)개이므로 다른 원자가 공유 결합할 때 전자쌍 (cid:18)개를
공유한다. (cid:36)(cid:37)z에서 중심 원자의 공유 전자쌍이 (cid:20)개인 것으
로 보아 중심 원자 (cid:36)에 결합한 (cid:37)의 원자 수는 (cid:20)이다. 또 플
루오린((cid:39)) 원자에는 비공유 전자쌍이 (cid:20)개씩 존재하고 (cid:36)(cid:37)z
에 있는 비공유 전자쌍 수가 (cid:26)이므로 중심 원자 (cid:36)에는 비공
유 전자쌍이 존재하지 않는다. 따라서 중심 원자 (cid:36)에는 공유
전자쌍만 (cid:20)개 존재하므로 분자 구조 ㉢은 평면 삼각형이다.
05 ㄱ. (cid:34)는 구성 원자 수가 (cid:20)이고 결합각이 (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:11)이므로 분자
구조는 선형이다. 이로부터 (cid:34)는 무극성 분자임을 알 수 있
으며, 무극성 분자의 쌍극자 모멘트는 (cid:17)이다. 반면 (cid:37)는 구성
원자 수가 (cid:20)이고 결합각이 (cid:18)(cid:17)(cid:22)(cid:11)보다 작으므로 분자 구조는
굽은 형이다. 이로부터 중심 원자와 염소 원자 사이의 결합의
극성이 상쇄되지 않으므로 (cid:37)는 극성 분자임을 알 수 있으며,
극성 분자의 쌍극자 모멘트는 (cid:17)보다 크다. 따라서 분자의 쌍
극자 모멘트는 (cid:37)가 (cid:34)보다 크다.
바로 알기 ㄴ. (cid:35)와 (cid:36)의 구성 원자 수가 (cid:21)로 같은데, (cid:35)의 결
합각이 (cid:18)(cid:19)(cid:17)°이므로 (cid:35)의 분자 구조는 평면 삼각형이다. 이로
부터 (cid:35)의 중심 원자에는 비공유 전자쌍이 없다고 판단할 수
있다. (cid:36)의 결합각이 (cid:18)(cid:17)(cid:26).(cid:22)(cid:11)보다 작은 것으로 보아 중심 원자
에는 비공유 전자쌍이 (cid:18)개 있다. 따라서 비공유 전자쌍 수는
(cid:36)가 (cid:35)보다 크다.
ㄷ. 분자 구조는 (cid:35)가 평면 삼각형이고, (cid:37)가 굽은 형이다. (cid:35)
는 결합의 극성이 상쇄되어 무극성 분자이지만 (cid:37)는 결합의
극성이 상쇄되지 않아 극성 분자이다.
분자
(cid:41)(cid:36)(cid:47)
(cid:36)(cid:48)2
구조식
(cid:41)
(cid:36) (cid:47)
(cid:48)
(cid:36) (cid:48)
(cid:36)(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)(cid:41)4
(cid:41)
(cid:41)
선형
정사면체
무극성
무극성
분자 구조
분자의 극성
분자
선형
극성
(cid:36)2(cid:41)2
구조식
(cid:41)
(cid:36) (cid:36) (cid:41)
(cid:35)(cid:36)(cid:77)3
(cid:36)(cid:77)
(cid:35)
(cid:36)(cid:77)
(cid:36)(cid:77)
분자 구조
선형
평면 삼각형
분자의 극성
무극성
무극성
각 분류 기준에 속하는 분자는 다음과 같다.
분류 기준
예
아니요
(가)
(나)
(cid:41)(cid:36)(cid:47), (cid:36)(cid:48)2, (cid:36)2(cid:41)2
(cid:36)(cid:41)4, (cid:35)(cid:36)(cid:77)3
(cid:36)(cid:48)2, (cid:36)2(cid:41)2, (cid:36)(cid:41)4, (cid:35)(cid:36)(cid:77)3
(cid:41)(cid:36)(cid:47)
㉠에 속하는 분자는 다중 결합이 있으면서 극성 분자이므로
(cid:41)(cid:36)(cid:47)이다. ㉡에 속하는 분자는 다중 결합이 있으면서 무극
성 분자이므로 (cid:36)(cid:48)2, (cid:36)2(cid:41)2이다. ㉢에 속하는 분자는 단일 결
합만 있는 무극성 분자이므로 (cid:36)(cid:41)4, (cid:35)(cid:36)(cid:77)3이다.
ㄴ. ㉡에 속하는 분자인 (cid:36)(cid:48)2와 (cid:36)2(cid:41)2은 모두 선형 구조를 이
룬다.
바로 알기 ㄱ. ㉠에 속하는 분자인 (cid:41)(cid:36)(cid:47)에는 (cid:19)중 결합이 없다.
ㄷ. ㉢에 속하는 분자 중 (cid:36)(cid:41)4의 중심 원자 탄소((cid:36))는 옥텟
규칙을 만족하지만, (cid:35)(cid:36)(cid:77)3의 중심 원자 붕소((cid:35))는 옥텟 규칙
을 만족하지 않는다.
07 (cid:19)주기 원소 중 플루오린과 결합하여 화합물을 생성하는 경
우는 (cid:35)(cid:70)(cid:39)2, (cid:35)(cid:39)3, (cid:36)(cid:39)4, (cid:47)(cid:39)3, (cid:48)(cid:39)2 (cid:22)가지이다. 여기서 중심
원자에 비공유 전자쌍이 있는 플루오린 화합물은 (cid:47)(cid:39)3, (cid:48)(cid:39)2
이고, 중심 원자에 비공유 전자쌍이 없는 플루오린 화합물은
(cid:35)(cid:70)(cid:39)2, (cid:35)(cid:39)3, (cid:36)(cid:39)4이다.
중심 원자에 비공유 전자쌍이 있는 플루오린 화합물은 (cid:47)(cid:39)3,
(cid:48)(cid:39)2인데, 분류 기준에서는 ㉠과 (cid:58)(cid:39)3이다. (cid:58)(cid:39)3의 분자식을
갖는 플루오린 화합물은 (cid:47)(cid:39)3이며, ㉠은 (cid:48)(cid:39)2이어야 하므로
(cid:56)(cid:39)2는 (cid:48)(cid:39)2이다.
정답과 해설
63
중심 원자에 비공유 전자쌍이 없는 플루오린 화합물은
즉, 중심 원자의 비공유 전자쌍 수는 (나)가 (가)보다 크다.
(cid:35)(cid:70)(cid:39)2, (cid:35)(cid:39)3, (cid:36)(cid:39)4인데, 분류 기준에서는 (cid:57)(cid:39)3와 ㉡이다.
(cid:57)(cid:39)3의 분자식을 갖는 플루오린 화합물은 (cid:35)(cid:39)3이며, ㉡은 남
아 있는 분자식 (cid:59)(cid:39)4이므로 (cid:59)(cid:39)4는 (cid:36)(cid:39)4이다.
즉, (cid:56)(cid:39)2는 (cid:48)(cid:39)2, (cid:57)(cid:39)3는 (cid:35)(cid:39)3, (cid:58)(cid:39)3는 (cid:47)(cid:39)3, (cid:59)(cid:39)4는 (cid:36)(cid:39)4이
고, ㉠과 ㉡은 각각 (cid:56)(cid:39)2((cid:48)(cid:39)2), (cid:59)(cid:39)4((cid:36)(cid:39)4)이다.
ㄴ. ㉠에 해당하는 (cid:56)(cid:39)2에서 중심 원자에는 공유 전자쌍 (cid:19)
개, 비공유 전자쌍 (cid:19)개가 있고, ㉡에 해당하는 (cid:59)(cid:39)4에서 중심
원자에는 공유 전자쌍 (cid:21)개가 존재한다. 따라서 결합각은 ㉡
이 ㉠보다 크다.
바로 알기 ㄱ. (cid:58)(cid:39)3는 (cid:47)(cid:39)3이고, ㉠에 해당하는 (cid:56)(cid:39)2는 (cid:48)(cid:39)2
이다. (cid:47)(cid:39)3와 (cid:48)(cid:39)2는 모두 극성 분자이므로 분류 기준에는
‘극성 분자인가?’를 적용할 수 없다.
ㄷ. (cid:57)(cid:39)3((cid:35)(cid:39)3)에서 중심 원자에는 공유 전자쌍만 (cid:20)개 있으
므로 원자가 전자가 (cid:20)개이다. (cid:58)(cid:39)3((cid:47)(cid:39)3)에서 중심 원자에는
공유 전자쌍 (cid:20)개, 비공유 전자쌍이 (cid:18)개 있으므로 원자가 전
자가 (cid:22)개이다. 따라서 원자 번호는 (cid:57)(cid:29)(cid:58)이므로 전기 음성
도는 원자 번호가 큰 (cid:58)가 (cid:57)보다 크다.
08 (가) 무극성 분자는 (cid:36)(cid:48)2와 (cid:35)(cid:36)(cid:77)3의 (cid:19)가지이다.
(나) 다중 결합이 존재하는 분자는 (cid:41)(cid:14)(cid:36)≡(cid:47), (cid:48)(cid:30)(cid:36)(cid:30)(cid:48)의
(cid:19)가지이다.
(다) 중심 원자에 (cid:25)개의 전자가 배치되어 옥텟 규칙을 만족하
는 분자는 (cid:41)(cid:36)(cid:47), (cid:36)(cid:48)2, (cid:41)2(cid:48), (cid:47)(cid:41)3의 (cid:21)가지이다. (cid:35)(cid:36)(cid:77)3에서
(cid:35)는 원자가 전자가 (cid:20)개이고, (cid:20)개의 (cid:36)(cid:77)와 결합하고 있으며,
비공유 전자쌍은 존재하지 않는다. 따라서 (cid:35) 주위에는 (cid:23)개
의 전자가 배치되므로 옥텟 규칙을 만족하지 않는다.
(cid:66)~(cid:69)에 해당하는 물질은 다음과 같다.
(cid:66):(cid:35)(cid:36)(cid:77)3
(cid:68):(cid:41)(cid:36)(cid:47)
(cid:67):(cid:36)(cid:48)2
(cid:69):(cid:41)2(cid:48), (cid:47)(cid:41)3
09 ㄱ. (가)에서 중심 원자인 (cid:34)는 부분적인 양전하(d+)를 띠고,
(cid:35) 원자는 부분적인 음전하(d-)를 띠므로 공유 전자쌍은 (cid:35)
원자 쪽으로 치우친다. 따라서 전기 음성도는 (cid:34)(cid:29)(cid:35)이다.
(나)에서 중심 원자인 (cid:35)는 부분적인 양전하(d+)를 띠고, (cid:36)
원자는 부분적인 음전하(d-)를 띠므로 전기 음성도는 (cid:35)(cid:29)(cid:36)
이다. 즉, 전기 음성도는 (cid:36)가 (cid:34)보다 크다.
ㄷ. (가)의 분자 구조가 선형인 것으로 보아 중심 원자에는 비
공유 전자쌍이 존재하지 않는다. 반면 (나)의 분자 구조는 굽
은 형인 것으로 보아 중심 원자에는 비공유 전자쌍이 존재
한다.
64
정답과 해설
바로 알기 ㄴ. (가)의 분자 구조는 선형으로, (가)는 결합의
극성이 상쇄되는 무극성 분자이다. 무극성 분자의 쌍극자 모
멘트는 (cid:17)이다. (나)의 분자 구조는 굽은 형으로, (나)는 결합
의 극성이 상쇄되지 않는 극성 분자이다. 극성 분자의 쌍극
자 모멘트는 (cid:17)보다 크다.
따라서 분자의 쌍극자 모멘트는 (나)가 (가)보다 크다.
10 분자 (cid:57)(cid:59)4의 쌍극자 모멘트가 (cid:17)이므로 (cid:57)(cid:59)4의 분자 구조는
결합의 극성이 상쇄되는 정사면체 구조이다. 따라서 중심 원
자인 (cid:57) 주위에는 공유 전자쌍만 (cid:21)개 존재하므로 (cid:57)는 원자
가 전자가 (cid:21)개인 탄소((cid:36))이다. (cid:57)와 단일 결합을 형성하여 옥
텟 규칙을 만족하는 (cid:59)는 원자가 전자가 (cid:24)개인 (cid:18)(cid:24)족 원소 플
루오린((cid:39))이다.
(cid:58)(cid:59)2는 쌍극자 모멘트가 (cid:17)보다 큰 극성 분자이므로 중심 원
자 (cid:58)와 (cid:59) 사이의 결합은 단일 결합이어야 한다. 또, (cid:58) 원자
는 옥텟 규칙을 만족하므로 (cid:58) 원자에는 비공유 전자쌍이 (cid:19)
개 있다. 이로부터 (cid:58)는 원자가 전자가 (cid:23)개인 산소((cid:48))임을
알 수 있다.
ㄱ. (cid:57)(cid:58)(cid:59)2는 (cid:36)(cid:48)(cid:39)2로, 구조식은 다음과 같다.
(cid:48)
(cid:36)
(cid:39)
(cid:39)
따라서 (cid:57)(cid:58)(cid:59)2에는 (cid:19)중 결합이 있다.
ㄴ. (cid:57)(cid:58)(cid:59)2에서 중심 원자 (cid:57)에 반발하는 전자쌍 수가 (cid:20)이므
로 결합각은 약 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)이다. (cid:58)(cid:59)2에서 중심 원자 (cid:58)에는 비공
유 전자쌍이 (cid:19)개 있으므로 분자 구조는 굽은 형이다. 따라서
결합각은 (cid:57)(cid:58)(cid:59)2가 (cid:58)(cid:59)2보다 크다.
바로 알기 ㄷ. (cid:58)(cid:59)2에서 전기 음성도는 (cid:59)가 (cid:58)보다 크므로 (cid:59)
가 부분적인 음전하(d-)를 띤다.
11 구성 원자 수가 (cid:21)인 분자는 (cid:36)(cid:41)2(cid:48)와 (cid:35)(cid:36)(cid:77)3이다. 이중 (cid:35)(cid:36)(cid:77)3
는 중심 원자에 (cid:36)(cid:77) 원자 (cid:20)개가 결합하고 있고, 중심 원자에
는 비공유 전자쌍이 존재하지 않으므로, (cid:35)(cid:36)(cid:77)3는 평면 삼각형
구조를 이루는 무극성 분자이다. 따라서 (가)는 (cid:36)(cid:41)2(cid:48), (나)
는 (cid:35)(cid:36)(cid:77)3이다.
구성 원자 수가 (cid:22)인 분자는 (cid:36)(cid:41)2(cid:36)(cid:77)2와 (cid:36)(cid:39)4이다. 이중 (cid:36)(cid:39)4
은 중심 원자에 (cid:39) 원자 (cid:21)개가 결합하고 있으므로, (cid:36)(cid:39)4는 정
사면체 구조를 이루는 무극성 분자이다. 따라서 (라)는 (cid:36)(cid:39)4
이고, (다)는 (cid:36)(cid:41)2(cid:36)(cid:77)2이다.
ㄱ. (가)는 (cid:36)(cid:41)2(cid:48)로, (cid:36) 원자와 (cid:48) 원자 사이의 결합은 (cid:19)중 결
합이다.
ㄷ. (가)는 분자 구조가 선형이고, (cid:36) 원자에 (cid:48) 원자 (cid:19)개가 결
합하고 있어 결합의 극성이 상쇄되는 무극성 분자이다. (나)
바로 알기 ㄴ. (나)는 (cid:35)(cid:36)(cid:77)3로, (cid:35)와 (cid:36)(cid:77) 사이의 결합은 서로
다른 원자가 결합한 극성 공유 결합이다. (라)에서도 (cid:36)와 (cid:39)
는 분자 구조가 굽은 형으로 결합의 극성이 상쇄되지 않는
극성 분자이다. 따라서 분자의 쌍극자 모멘트는 (나)가 (가)
사이의 결합은 서로 다른 원자가 결합한 극성 공유 결합이
보다 크다.
다. 즉 (나)와 (라)에는 극성 공유 결합만 있다.
ㄷ. (다)는 (cid:36)(cid:41)2(cid:36)(cid:77)2로 구조식은 다음과 같다.
13 (cid:47), (cid:48), (cid:39)의 이온화 에너지는 (cid:39)(cid:31)(cid:47)(cid:31)(cid:48)이므로 원소 (cid:34)는 (cid:48),
(cid:35)는 (cid:47), (cid:36)는 (cid:39)이다.
이로부터 분자를 구성하는 모든 원자가 옥텟 규칙을 만족하
는 분자 (가)(cid:344)(다)에 대한 자료는 다음과 같다.
중심 원자인 (cid:36)를 중심으로 공유 전자쌍 (cid:21)개가 사면체 구조
로 배열하여 다음과 같은 분자 구조를 이룬다.
분자
(가)
(나)
(다)
분자식
(cid:35)2((cid:47)2)
(cid:34)2(cid:36)2((cid:48)2(cid:39)2)
(cid:35)(cid:36)m((cid:47)(cid:39)3)
(cid:36)(cid:77)
(cid:36)(cid:77)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36)(cid:77)
(cid:36)
(cid:36)(cid:77)
(cid:41)
(cid:41)
전기 음성도는 (cid:36)(cid:77)가 (cid:36)보다 크므로 (cid:36)(cid:14)(cid:36)(cid:77) 결합에서 공유 전
자쌍이 (cid:36)(cid:77) 원자 쪽으로 치우친다.
ㄱ. (cid:78)(cid:30)(cid:20), (cid:89)(cid:30)(cid:19), (cid:90)(cid:30)(cid:18)(cid:17), (cid:91)(cid:30)(cid:18)(cid:17)이므로
(cid:36)(cid:14)(cid:41) 결합에서는 전기 음성도가 큰 (cid:36) 원자 쪽으로 공유 전
자쌍이 치우치므로 공유 전자쌍 사이의 반발 정도가 다르다.
따라서 각 원자 사이의 결합각은 같지 않다.
12 (가)에서 원자 수비가 (cid:57):(cid:58)(cid:30)(cid:18):(cid:19)이므로 실험식과 분자식
은 (cid:57)(cid:58)2이다. 이때 (가)에서 (cid:57)와 (cid:58)는 모두 옥텟 규칙을 만
족하므로 가능한 분자는 (cid:36)(cid:48)2이거나 (cid:48)(cid:39)2이다. (나)에서 원
자 수비가 (cid:58):(cid:59)(cid:30)(cid:18):(cid:19)이므로 실험식과 분자식은 (cid:58)(cid:59)2이다.
이로부터 (가)와 (나)에 공통으로 들어 있는 (cid:58)는 산소((cid:48)) 원
자이므로 (가)는 (cid:36)(cid:48)2, (나)는 (cid:48)(cid:39)2이다. 또 (다)의 구성 원자
의 종류는 (cid:20)가지이므로 탄소((cid:36)), 산소((cid:48)), 플루오린((cid:39))이 모
두 (다)를 구성한다. 이때 중심 원자는 공유 결합 수가 가장
많은 탄소((cid:36))이고, 나머지 산소((cid:48))와 플루오린((cid:39))이 (cid:18):(cid:19)
또는 (cid:19):(cid:18)로 결합하고 있다. 구성 원자가 모두 옥텟 규칙을
만족하는 분자는 (cid:36)(cid:48)(cid:39)2이며, 구조식은 다음과 같다.
(cid:48)
(cid:36)
(cid:39)
(cid:39)
ㄱ. (가)는 (cid:36)(cid:48)2이고, (다)는 (cid:36)(cid:48)(cid:39)2이다. 즉 (가)의 분자 구조
는 선형이고, (다)의 분자 구조는 평면 삼각형이므로 결합각
은 (가)가 (다)보다 크다.
ㄴ. (가)와 (다)에서 (cid:36) 원자와 (cid:48) 원자 사이의 결합은 (cid:19)중 결
합이다.
구조식
(cid:47) (cid:47)
(cid:48)(cid:39)
(cid:39)(cid:48)
비공유
전자쌍 수
(cid:89)((cid:19))
(cid:90)((cid:18)(cid:17))
(cid:47)(cid:39)
(cid:39)
(cid:39)
(cid:91)((cid:18)(cid:17))
(cid:90)(cid:12)(cid:91)
(cid:78)(cid:12)(cid:89)
(cid:30)
(cid:18)(cid:17)(cid:12)(cid:18)(cid:17)
(cid:19)(cid:12)(cid:20)
(cid:30)(cid:21)이다.
ㄴ. (나)에서 산소 원자 사이의 결합은 같은 원자가 결합한
무극성 공유 결합이다.
바로 알기 ㄷ. (다)에서 중심 원자에는 공유 전자쌍 (cid:20)개와 비
공유 전자쌍 (cid:18)개가 있으므로 (다)는 삼각뿔 구조를 이룬다.
따라서 (다)는 구성 원자가 같은 평면상에 존재하지 않는 입
체 구조이다.
통합 실전 문제
2권 096~101쪽
01 ③ 02 ① 03 ② 04 ③ 05 ③ 06 ① 07 ③
08 ① 09 ⑤ 10 ⑤ 11 ① 12 ③
01 (cid:47)(cid:41)3, (cid:41)(cid:36)(cid:47), (cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48) 중 구성 원자 수가 같은 분자는 (cid:47)(cid:41)3
와 (cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48)이므로 이 두 분자는 각각 (가)와 (나) 중 하나
이다. 또 구성 원자가 모두 같은 평면상에 존재하는 분자
는 선형 구조를 이루는 (cid:41)(cid:36)(cid:47)와 평면 삼각형 구조를 이루
는 (cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48)이다. 따라서 (가)는 (cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48), (나)는 (cid:47)(cid:41)3, (다)는
(cid:41)(cid:36)(cid:47)이다.
정답과 해설
65
(가)(cid:344)(다)의 구조식은 다음과 같다.
(cid:41) (cid:36)
(cid:41)
(cid:48)
(가)
(cid:41) (cid:47)
(cid:41)
(cid:41)
(나)
(cid:41)
(cid:36) (cid:47)
(다)
ㄱ. (가)에서 (cid:36) 원자와 (cid:48) 원자 사이의 결합은 (cid:19)중 결합이다.
는 (가)에서 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734), (다)에서는 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)이므로
ㄴ.
비공유 전자쌍 수
공유 전자쌍 수
(가)가 (다)보다 크다.
바로 알기 ㄷ. (나)는 삼각뿔 구조를 이루고, (다)는 선형 구
조를 이룬다. 따라서 결합각은 (다)가 (나)보다 크다.
02 (다)는 기준 Ⅰ에서 ‘아니요’로 분류되므로 (가)와 (나)는 ‘예’로
분류될 수 밖에 없다.
(cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48), (cid:39)(cid:36)(cid:47), (cid:36)(cid:41)2(cid:36)(cid:77)2의 구조식은 다음과 같다.
(cid:41) (cid:36)
(cid:41)
(cid:48)
(가)
(나)
(cid:39) (cid:36) (cid:47)
(cid:41) (cid:36)
(cid:41)
(cid:36)(cid:77)
(cid:36)(cid:77)
(다)
ㄱ. 분자 구조는 (가)가 평면 삼각형, (나)는 선형, (다)는 사
면체이므로 (가)와 (나)에만 적용되는 기준 Ⅰ에는 ‘평면 구조
인가?’를 적용할 수 있다.
바로 알기 ㄴ. (cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48)에서 공유 전자쌍 수와 비공유 전자쌍
수는 각각 (cid:21), (cid:19)이다. (cid:39)(cid:36)(cid:47)에서 공유 전자쌍 수와 비공유 전
자쌍 수는 각각 (cid:21), (cid:21)이다. 따라서 ㉠은 (cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48), ㉡은 (cid:39)(cid:36)(cid:47)
이다. (cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48)은 평면 삼각형 구조를 이루고, (cid:39)(cid:36)(cid:47)은 선형
ㄷ. (다)에서 비공유 전자쌍은 (cid:36)(cid:77) 원자에 각각 (cid:20)개씩 있으므
로 (다)에 있는 비공유 전자쌍 수는 (cid:23)이다. 또 ㉡에서 비공유
전자쌍 수는 (cid:21)이므로 비공유 전자쌍 수는 (다)가 ㉡보다 크다.
03 ㄷ. (나)에서 가운데 (cid:36) 원자를 중심으로 결합한 원자가 (cid:20)개
이므로 (cid:20)개의 원자들이 다음과 같은 평면 삼각형 구조를 이
룬다. 따라서 모든 탄소 원자가 같은 평면에 위치한다.
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:47)
바로 알기 ㄱ. (가)에서 (cid:19)주기 원소인 (cid:36)와 (cid:48)는 옥텟 규칙을
만족해야 하므로 구조식은 다음과 같다.
66
정답과 해설
(cid:41)
(cid:41)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:48)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
결합각 a는 중심 원자 주위에 전자쌍 (cid:21)개가 공간에서 배열할
때의 각도이므로 약 (cid:18)(cid:17)(cid:26).(cid:22)(cid:11)이고, 결합각 b는 중심 원자 주위
에 전자쌍 (cid:20)개가 공간에서 배열할 때의 각도이므로 약 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)
이다. 따라서 결합각은 a(cid:29)b이다.
ㄴ. (나)에서 (cid:19)주기 원자들이 옥텟 규칙을 만족하도록 구조식
을 그리면 다음과 같다.
(cid:41)(cid:41)
(cid:36) (cid:36) (cid:36)
㉡ (cid:20)중 결합
(cid:47)
㉠ (cid:19)중 결합
(cid:41)
04 수소((cid:41)), 탄소((cid:36)), 산소((cid:48)), 플루오린((cid:39))으로 이루어진 삼원
자 분자에서 다른 원자와 단일 결합만을 형성하는 (cid:41)와 (cid:39)은
중심 원자가 될 수 없다. 따라서 (cid:41), (cid:36), (cid:48), (cid:39)으로 가능한 삼
원자 분자는 (cid:36)(cid:48)2, (cid:41)2(cid:48), (cid:48)(cid:39)2이다. 이중 (cid:36)(cid:48)2는 분자 구조가
선형으로 분자의 쌍극자 모멘트가 (cid:17)이다. 따라서 (가)는 (cid:36)(cid:48)2
이고, (cid:34)는 탄소((cid:36)), (cid:35)는 산소((cid:48))이다.
ㄱ. (나)와 (다)는 각각 (cid:41)2(cid:48)과 (cid:48)(cid:39)2인데, (나)에서 (cid:35)는 부분
적인 음전하(d-)를 띠므로 (나)는 (cid:41)2(cid:48), (다)는 (cid:48)(cid:39)2이다. 두
분자 모두 극성 분자이므로 분자의 쌍극자 모멘트는 (cid:17)보다
크다. 따라서 (cid:66)와 (cid:67)는 모두 (cid:17)보다 크다.
ㄴ. (나)는 (cid:41)2(cid:48)로, 분자 구조는 굽은 형이다.
바로 알기 ㄷ. (다)는 (cid:48)(cid:39)2이므로 중심 원자 (cid:35)에 결합된 (cid:37)는
플루오린((cid:39))이다. 전기 음성도는 플루오린((cid:39))(cid:31)산소((cid:48))이므
05 ㄱ. 분자 (가)(cid:344)(다)에서 (cid:19)주기 원자는 옥텟 규칙을 만족하므
로 (가)의 중심 원자인 (cid:36) 원자 주위에는 공유 전자쌍이 (cid:21)개
이다. (나)의 중심 원자인 (cid:47) 원자 주위에는 공유 전자쌍이 (cid:20)
개이므로 각 (cid:47) 원자에는 비공유 전자쌍이 (cid:18)개씩 있다. (다)
의 중심 원자인 (cid:47) 원자 주위에는 공유 전자쌍이 (cid:20)개이므로
각 (cid:47) 원자에는 비공유 전자쌍이 (cid:18)개씩 있다. 따라서 비공유
전자쌍이 있는 분자는 (나)와 (다) (cid:19)가지이다.
ㄴ. (가)에서 중심 원자에는 비공유 전자쌍이 없으므로 각 탄
소 원자를 중심으로 결합한 (cid:20)개의 원자는 평면 삼각형 구조
를 이룬다. (다)에서 중심 원자에는 비공유 전자쌍이 (cid:18)개 있
으므로 각 질소 원자를 중심으로 결합한 (cid:19)개의 원자는 굽은
형 구조를 이룬다. 따라서 (가)의 결합각(∠(cid:41)(cid:36)(cid:36))은 (다)의
결합각(∠(cid:39)(cid:47)(cid:47))보다 크다.
구조를 이루므로 결합각은 ㉡이 ㉠보다 크다.
로 (다)에서 (cid:37)는 부분적인 음전하(d-)를 띤다.
바로 알기 ㄷ. (나)에서 중심 원자에는 비공유 전자쌍이 (cid:18)개
존재하므로 (cid:47) 원자를 중심으로 삼각뿔 구조를 이룬다. 즉
(나)의 구조는 입체 구조로, 모든 구성 원자가 같은 평면상에
존재하지 않는다.
06 (cid:34)(cid:35)4에서 공유 전자쌍이 (cid:21)개, 비공유 전자쌍이 없는 것으로
보아 중심 원자인 (cid:34)에는 공유 전자쌍만 (cid:21)개 있고, (cid:35)에는 비
공유 전자쌍이 없는 것을 알 수 있다. 따라서 (cid:34)(cid:35)4는 (cid:36)(cid:41)4이
므로 (cid:34)는 탄소((cid:36)), (cid:35)는 수소((cid:41))이다.
중심 원자가 (cid:34)인 분자 (cid:34)(cid:36)2에서 비공유 전자쌍은 (cid:34)에 결합
된 (cid:36)에 있고, 이때 비공유 전자쌍이 (cid:21)개인 것으로 보아 (cid:34)(cid:36)2
는 이산화 탄소((cid:36)(cid:48)2)에 해당한다. 따라서 (cid:36)는 산소((cid:48))이고,
(cid:37)는 플루오린((cid:39))이다.
ㄱ. (cid:34)(cid:36)2에 있는 공유 전자쌍은 (cid:21)개이다. (cid:36)(cid:37)2에는 비공유
전자쌍이 (cid:36)에 (cid:19)개, (cid:37)에 각각 (cid:20)개씩 있으므로 전체 비공유
전자쌍은 (cid:25)개이다. 따라서 (cid:1297)(cid:1408)(cid:2064)(cid:30)(cid:1361)(cid:1408)(cid:5736)(cid:30)(cid:19)이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:34)(cid:36)2의 분자 구조는 선형으로, 결합의 극성이
상쇄되는 무극성 분자이다. (cid:36)(cid:37)2의 분자 구조는 굽은 형으로
결합의 극성이 상쇄되지 않는 극성 분자이다. 따라서 분자의
쌍극자 모멘트는 (cid:36)(cid:37)2가 (cid:34)(cid:36)2보다 크다.
ㄷ. (cid:35)는 수소((cid:41))이고, (cid:36)는 산소((cid:48))이므로 (cid:35)2(cid:36)는 물((cid:41)2(cid:48))
이다. 물((cid:41)2(cid:48))에서 중심 원자 (cid:48)에는 공유 전자쌍이 (cid:19)개, 비
공유 전자쌍이 (cid:19)개 있으므로 굽은 형이다. (cid:34)(cid:36)2의 분자 구조
는 선형이므로 (cid:35)2(cid:36)의 분자 구조는 ㉡이 아니다.
07 ㄱ. (cid:47)(cid:36)(cid:77)3, (cid:36)(cid:48)2, (cid:36)(cid:41)2(cid:39)2의 구조식과 공유 전자쌍 수, 비공유
전자쌍 수는 다음과 같다.
분자
(cid:47)(cid:36)(cid:77)3
(cid:36)(cid:48)2
(cid:36)(cid:41)2(cid:39)2
(cid:41)
(cid:36)
(cid:41)
(cid:21)
(cid:23)
(cid:1356)(cid:1408)(cid:5734)
구조식
(cid:47)(cid:36)(cid:77)
(cid:36)(cid:77)
(cid:48)
(cid:36) (cid:48)
(cid:39)
(cid:39)
(cid:36)(cid:77)
(cid:20)
(cid:18)(cid:17)
(cid:1354)(cid:1353)(cid:1666)(cid:5746)
(cid:21)
(cid:21)
(cid:18)
공유 전자쌍 수
비공유 전자쌍 수
비공유 전자쌍 수
공유 전자쌍 수
비공유 전자쌍 수
공유 전자쌍 수
가 가장 큰 (다)는 (cid:47)(cid:36)(cid:77)3이고, 가장 작은
(가)는 (cid:36)(cid:48)2이므로 중간 값을 갖는 (나)는 (cid:36)(cid:41)2(cid:39)2이다.
(cid:36)(cid:41)2(cid:39)2의
비공유 전자쌍 수
공유 전자쌍 수
(cid:30)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5734)이므로 (cid:66)(cid:30)(cid:18).(cid:22)이다.
ㄴ. (가) (cid:36)(cid:48)2의 분자 구조는 선형이고, (다) (cid:47)(cid:36)(cid:77)3의 분자 구
조는 삼각뿔이다. 따라서 결합각은 (가)가 (다)보다 크다.
바로 알기 ㄷ. (나)는 (cid:36)(cid:41)2(cid:39)2로 중심 원자에 결합한 원자들
이 사면체로 배열하지만 중심 원자에 결합한 원자들의 종류
가 모두 같지는 않으므로 결합의 극성이 상쇄되지 않는다.
따라서 (나)는 극성 분자이며, 극성 분자의 쌍극자 모멘트는
(cid:17)보다 크다.
08 바닥상태인 (cid:19)주기 원자의 전자 배치, 원자가 전자 수, 전자가
들어 있는 오비탈 수는 각각 다음과 같다.
원자
전자 배치
원자가 전자 수
전자가 들어 있는
오비탈 수
(cid:45)(cid:74)
(cid:35)(cid:70)
(cid:35)
(cid:36)
(cid:47)
(cid:48)
(cid:39)
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)1
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)1
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)2
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)3
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)4
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)5
(cid:18)
(cid:19)
(cid:20)
(cid:21)
(cid:22)
(cid:23)
(cid:24)
(cid:19)
(cid:19)
(cid:20)
(cid:21)
(cid:22)
(cid:22)
(cid:22)
(cid:56)는 베릴륨((cid:35)(cid:70)), (cid:57)는 플루오린((cid:39)), (cid:58)는 산소((cid:48)), (cid:59)는 질
소((cid:47))이다.
ㄱ. (cid:56)(cid:57)2는 (cid:35)(cid:70)(cid:39)2로, 중심 원자인 베릴륨((cid:35)(cid:70))에는 공유 전
자쌍만 (cid:19)개 있으므로 분자 구조는 선형이다. 따라서 (cid:56)(cid:57)2는
결합의 극성이 상쇄되는 무극성 분자이며, 무극성 분자의 쌍
극자 모멘트는 (cid:17)이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:58)(cid:57)2는 (cid:48)(cid:39)2이다. (cid:48)(cid:39)2에서 중심 원자인 산소
((cid:48))에는 공유 전자쌍 (cid:19)개와 비공유 전자쌍 (cid:19)개가 있으므로
(cid:48)(cid:39)2의 분자 구조는 굽은 형이다.
ㄷ. (cid:59)(cid:57)3는 (cid:47)(cid:39)3이다. (cid:47)(cid:39)3에서 중심 원자 질소((cid:47))에는 공
유 전자쌍 (cid:20)개와 비공유 전자쌍 (cid:18)개가 있으므로 (cid:47)(cid:39)3의 분
자 구조는 삼각뿔의 입체 구조이다. 따라서 모든 구성 원자
가 같은 평면상에 존재하지는 않는다.
09 ㄱ. (cid:36), (cid:47), (cid:48)의 플루오린 화합물 중 중심 원자가 (cid:18)개이고,
구성 원자가 모두 옥텟 규칙을 만족하는 분자는 (cid:36)(cid:39)4, (cid:47)(cid:39)3,
(cid:48)(cid:39)2이다. (cid:36)(cid:39)4, (cid:47)(cid:39)3, (cid:48)(cid:39)2에서 중심 원자의 비공유 전자쌍
수는 각각 (cid:17), (cid:18), (cid:19)이므로 주어진 조건에 따라 (다)는 (cid:48)(cid:39)2,
(가)는 (cid:47)(cid:39)3, (나)는 (cid:36)(cid:39)4이다. 따라서 (cid:77)(cid:30)(cid:20), (cid:78)(cid:30)(cid:21), (cid:79)(cid:30)(cid:19)
이므로
(cid:30)(cid:19)이다.
(cid:78)(cid:12)(cid:79)
(cid:77)
정답과 해설
67
ㄴ. (나) (cid:36)(cid:39)4의 분자 구조는 정사면체이므로 결합의 극성이
상쇄되는 무극성 분자이다. (다) (cid:48)(cid:39)2의 분자 구조는 굽은 형
으로 결합의 극성이 상쇄되지 않는 극성 분자이다. 따라서 분
자의 쌍극자 모멘트는 (다)가 (나)보다 크다.
ㄷ. (가)는 (cid:47)(cid:39)3로, 중심 원자에 공유 전자쌍 (cid:20)개, 비공유 전
자쌍이 (cid:18)개 있으므로 분자 구조는 삼각뿔이다.
10 (cid:41)(cid:36)(cid:47), (cid:36)(cid:48)2, (cid:36)(cid:41)4, (cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48)의 구조식은 다음과 같다.
(cid:41)
(cid:48)
(cid:41)
(cid:36) (cid:47)
(cid:48)
(cid:36) (cid:48)
(cid:36)(cid:41)
(cid:41)
(cid:41) (cid:36)
(cid:41)
(cid:41)(cid:36)(cid:47)
(cid:36)(cid:48)(cid:19)
(cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48)
(cid:41)
(cid:36)(cid:41)(cid:21)
결합의 쌍극자 모멘트 합이 (cid:17)인 무극성 분자 (가)와 (나)
는 각각 (cid:36)(cid:48)2와 (cid:36)(cid:41)4 중 하나이다. 분자 구조가 정사면체
인 (cid:36)(cid:41)4은 입체 구조이므로 (가)는 (cid:36)(cid:41)4이고, (나)는 (cid:36)(cid:48)2이
다. 극성 분자인 (다)와 (라) 중에서 (cid:19)중 결합이 있는 것은
(cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48)이므로 (다)는 (cid:41)(cid:36)(cid:41)(cid:48)이고, (라)는 (cid:41)(cid:36)(cid:47)이다.
ㄱ. (나)의 분자 구조는 선형으로 결합각이 (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:11)이다. (다)의
분자 구조는 평면 삼각형으로 결합각은 약 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)이다. 따라서
결합각은 (나)가 (다)보다 크다.
ㄴ. (나)에서 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍은 각각 (cid:21)개이므로
비공유 전자쌍 수
공유 전자쌍 수
(cid:30)(cid:18)이다. (라)에서 공유 전자쌍과 비공유 전
자쌍은 각각 (cid:21)개, (cid:18)개이므로
비공유 전자쌍 수
공유 전자쌍 수
(cid:30)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)이다. 따
라서
비공유 전자쌍 수
공유 전자쌍 수
는 (나)가 (라)의 (cid:21)배이다.
ㄷ. (가)의 구성 원자 수는 (cid:22)이고, (라)의 구성 원자 수는 (cid:20)이다.
11 바닥상태의 원자 (cid:34)(cid:344)(cid:38)에서 조건에 부합되는 전자 배치는
다음과 같다.
원자
(cid:34)
(cid:35)
(cid:36)
(cid:37)
(cid:38)
전자 배치
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)1
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)5
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)4
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)2
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)3
(cid:34)(cid:344)(cid:38)에 해당하는 원자는 각각 붕소((cid:35)), 플루오린((cid:39)), 산소
((cid:48)), 탄소((cid:36)), 질소((cid:47))이다.
68
정답과 해설
ㄱ. (cid:34)(cid:35)3((cid:35)(cid:39)3)의 분자 구조는 평면 삼각형이다. (cid:38)(cid:35)3((cid:47)(cid:39)3)
의 분자 구조는 삼각뿔이다. 따라서 결합각은 (cid:34)(cid:35)3가 (cid:38)(cid:35)3보
다 크다.
바로 알기 ㄴ. (cid:37)(cid:36)2((cid:36)(cid:48)2)의 분자 구조는 선형으로 분자의 쌍
극자 모멘트는 (cid:17)이다. (cid:36)(cid:35)2((cid:48)(cid:39)2)의 분자 구조는 굽은 형으로
분자의 쌍극자 모멘트는 (cid:17)보다 크다. 따라서 분자의 쌍극자
모멘트는 (cid:36)(cid:35)2가 (cid:37)(cid:36)2보다 크다.
ㄷ. (cid:38)(cid:35)3((cid:47)(cid:39)3)에서 중심 원자에는 비공유 전자쌍이 (cid:18)개 있
다. (cid:36)(cid:35)2((cid:48)(cid:39)2)에서 중심 원자에는 비공유 전자쌍이 (cid:19)개 있다.
12 ㄱ. (cid:36)(cid:86)(cid:36)(cid:77)2와 같은 이온성 물질은 물과 같은 극성 용매에 잘
녹고, 무극성 용매에는 잘 녹지 않는다.
(cid:36)(cid:86)(cid:36)(cid:77)2가 물이 들어 있는 시험관 Ⅰ에서는 잘 녹고 용매 (cid:57)가
들어 있는 시험관 Ⅲ에서는 잘 녹지 않은 것으로 보아 용매
(cid:57)는 무극성 용매이다. 또 용질 (cid:58)는 극성 용매에 잘 녹지 않
고, 무극성 용매인 (cid:57)에 잘 녹는 것으로 보아 (cid:58)는 무극성 분
ㄷ. (cid:57)는 무극성 분자로 이루어진 물질이므로, 사염화 탄소는
자로 이루어진 물질이다.
(cid:57)로 적절하다.
바로 알기 ㄴ. (cid:57)는 무극성 분자로 이루어진 물질이므로 극
성 물질인 물과 잘 섞이지 않는다.
사고력 확장 문제
2권 102~105쪽
01 ⑴ (가)에서 중심 원자인 (cid:57)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소이고, (cid:58)는 (cid:19)
주기 (cid:18)(cid:24)족 원소이다. (나)에서 중심 원자인 (cid:59)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:21)족
원소이다. 따라서 (cid:57)(cid:344)(cid:59)의 원자 번호는 (cid:59)(cid:29)(cid:57)(cid:29)(cid:58)이다. 같
은 주기에서 원자 번호가 클수록 전기 음성도가 크므로 전기
음성도는 (cid:59)(cid:29)(cid:57)(cid:29)(cid:58)이다.
⑵ (가)에서 중심 원자에는 공유 전자쌍이 (cid:19)개, 비공유 전자
쌍이 (cid:19)개 있다. (나)에서는 중심 원자에 결합한 원자가 (cid:19)개이
고, 중심 원자에 비공유 전자쌍은 없다.
모범 답안 ⑴ (cid:57)(cid:344)(cid:59)의 전기 음성도는 (cid:59)(cid:29)(cid:57)(cid:29)(cid:58)이므로 (가)에서 공
유 전자쌍은 전기 음성도가 큰 (cid:58) 원자 쪽으로 치우친다. 따라서 부분
적인 양전하(d+)를 띠는 원자는 (cid:57)이다. 또 (나)에서 공유 전자쌍은 전
기 음성도가 큰 (cid:57) 원자 쪽으로 치우치므로 부분적인 양전하(d+)를 띠
는 원자는 (cid:59)이다.
⑵ (나)(cid:31)(가), (가)에서 중심 원자에는 공유 전자쌍이 (cid:19)개, 비공유 전자
쌍이 (cid:19)개 있으므로 (가)의 분자 구조는 굽은 형이다. (나)에서는 중심
원자에 결합한 원자는 (cid:19)개이고, 중심 원자에 비공유 전자쌍이 없으므
로 (나)의 분자 구조는 선형이다.
채점 기준
배점(%)
04 ⑴ (cid:36)(cid:48)2, (cid:41)(cid:36)(cid:47), (cid:36)(cid:36)(cid:77)4, (cid:35)(cid:36)(cid:77)3의 구조식은 다음과 같다.
⑴
(가)와 (나)에서 부분적인 양전하(d+)를 띠는 원자를 옳
게 쓰고, 그 이유를 옳게 서술한 경우
(가)와 (나)에서 부분적인 양전하(d+)를 띠는 원자만 옳
게 쓴 경우
(가)와 (나)의 결합각을 옳게 비교하고, 그 이유를 분자
⑵
구조를 이용하여 옳게 서술한 경우
(가)와 (나)의 결합각만 옳게 비교한 경우
50
25
50
25
02 ㉠과 ㉢은 중심 원자 주위에 공유 전자쌍이 (cid:21)개 있을 때의 결
합각이므로 약 (cid:18)(cid:17)(cid:26).(cid:22)(cid:11)이다. ㉡은 중심 원자 주위에 공유 전
자쌍이 (cid:20)개, 비공유 전자쌍이 (cid:18)개 있을 때의 결합각이므로
약 (cid:18)(cid:17)(cid:24)(cid:11)이다. ㉣은 중심 원자에 결합한 원자가 (cid:20)개이므로 중
심 원자에 결합한 원자들이 평면 삼각형으로 배열할 때의 결
합각이므로 약 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)이다. ㉤은 중심 원자 주위에 공유 전자
쌍이 (cid:19)개, 비공유 전자쌍이 (cid:19)개 있을 때의 결합각이므로 약
(cid:18)(cid:17)(cid:21).(cid:22)(cid:11)이다.
모범 답안 중심 원자 주위에 결합한 원자 (cid:20)개가 평면 삼각형으로 배
열한 ㉣에서 결합각이 약 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)로 가장 크다. 또 중심 원자에 전자쌍이
모두 (cid:21)개일 때 비공유 전자쌍이 가장 많은 ㉤에서 결합각이 가장
작다.
채점 기준
가장 큰 결합각과 가장 작은 결합각을 모두 옳게 쓴 경우
가장 큰 결합각과 가장 작은 결합각 중 한 가지만 옳게 쓴
경우
배점(%)
100
50
03 ⑴ (cid:36)(cid:41)3+는 (cid:36)(cid:41)4에서 (cid:41)-을 잃고 형성된 이온이므로 중심 원
자 (cid:36) 주위에는 공유 전자쌍이 (cid:20)개 존재한다.
(cid:47)(cid:41)4+은 (cid:47)(cid:41)3가 (cid:41)+과 배위 공유 결합하여 형성된 이온이므
로 중심 원자 (cid:47) 주위에 공유 전자쌍이 (cid:21)개 존재한다.
⑵ 중심 원자에 공유 전자쌍이 (cid:21)개인 분자 또는 이온은
(cid:47)(cid:41)4+ 뿐이다.
모범 답안 ⑴ 분자 또는 이온을 이루는 중심 원자에 공유 전자쌍이
(cid:20)개인 경우 그 구조가 평면 삼각형이다. 중심 원자에 공유 전자쌍이 (cid:20)
개 있는 분자 또는 이온은 (cid:35)(cid:36)(cid:77)3와 (cid:36)(cid:41)3+이므로 이들의 구조는 평면
삼각형이다.
⑵ 중심 원자에 공유 전자쌍이 (cid:21)개인 분자 또는 이온은 (cid:47)(cid:41)4+ 뿐이므
로 (cid:47)(cid:41)4+의 구조는 정사면체이다.
채점 기준
배점(%)
평면 삼각형 구조를 이루는 분자나 이온을 모두 옳게
고른 경우
⑴
⑵
경우
평면 삼각형 구조를 이루는 분자나 이온을 (cid:18)가지만을
옳게 고른 경우
정사면체 구조를 이루는 분자나 이온을 옳게 고른
50
30
50
(cid:48)
(cid:36) (cid:48)
(cid:41)
(cid:36) (cid:47)
(cid:36)(cid:48)(cid:19)
(cid:36)(cid:77)
(cid:36)(cid:77)
(cid:36)(cid:36)(cid:77)(cid:21)
(cid:36)(cid:77)
(cid:36)
(cid:36)(cid:77)
(cid:41)(cid:36)(cid:47)
(cid:36)(cid:77)
(cid:35)
(cid:35)(cid:36)(cid:77)(cid:20)
(cid:36)(cid:77)
(cid:36)(cid:77)
(cid:36)(cid:48)2는 무극성 분자이며 선형 구조를 이루고, (cid:41)(cid:36)(cid:47)는 극성
분자이며 선형 구조를 이룬다. (cid:36)(cid:36)(cid:77)4는 무극성 분자이며 정사
면체 구조를 이루고, (cid:35)(cid:36)(cid:77)3는 무극성 분자이며 평면 삼각형
구조를 이룬다.
모범 답안 ⑴ (cid:21)가지 분자 중 (cid:41)(cid:36)(cid:47)만 극성 분자이므로 기준 (가)는
‘극성 분자인가?’이다. 나머지 (cid:36)(cid:48)2, (cid:35)(cid:36)(cid:77)3, (cid:36)(cid:36)(cid:77)4 중 기준 (나)에 의해 (cid:19)
가지 분자가 적용되므로 (나)는 ‘모든 구성 원자가 같은 평면상에 존재
하는가?’이다. 따라서 나머지 기준 (다)는 ‘다중 결합이 있는가?’이다.
⑵ (cid:34)(cid:31)(cid:35)(cid:31)(cid:36), 분류 기준 (가)(cid:344)(다)에 의해 분자 (cid:34)(cid:344)(cid:36)는 각각 (cid:36)(cid:48)2,
(cid:35)(cid:36)(cid:77)3, (cid:36)(cid:36)(cid:77)4이다. 따라서 (cid:34)의 분자 구조는 선형, (cid:35)는 평면 삼각형, (cid:36)
는 정사면체이므로 원자 사이의 결합각은 (cid:34)에서 (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:11), (cid:35)에서 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11),
(cid:36)에서 (cid:18)(cid:17)(cid:26).(cid:22)(cid:11)이다.
채점 기준
배점(%)
분류 기준 (가)(cid:344)(다)를 모두 옳게 서술한 경우
분류 기준 (가)(cid:344)(다) 중 (cid:18)가지만 옳게 서술한 경우
결합각을 옳게 비교하고 그 이유를 옳게 서술한 경우
⑴
⑵
결합각만 옳게 비교한 경우
50
30
50
30
05 수소((cid:41)), 탄소((cid:36)), 산소((cid:48)), 플루오린((cid:39)) 중 전기 음성도가
가장 작은 원자는 수소((cid:41))이므로 (cid:57)는 수소((cid:41))이다. 또 다
른 원자와 단일 결합만을 형성하는 수소((cid:41))와 플루오린((cid:39))
은 중심 원자가 될 수 없으므로 (나)와 (다)에서 중심 원자인
(cid:58)와 (cid:56)는 각각 탄소((cid:36))와 산소((cid:48)) 중 하나이다. 나머지 (cid:59)
는 플루오린((cid:39))이다. 분자 (가)(cid:344)(다)에서 중심 원자는 옥텟
규칙을 만족하므로 (나)는 (cid:48)(cid:39)2이고, (다)는 (cid:36)(cid:48)2이며, (가)는
(cid:36)(cid:41)2(cid:48)이다. (가)(cid:344)(다)의 구조식은 다음과 같다.
(cid:48)
(cid:41) (cid:36)
(cid:41)
(가) (cid:36)(cid:41)(cid:19)(cid:48)
(cid:48)
(cid:39)
(cid:39)
(cid:48)
(cid:36) (cid:48)
(나) (cid:48)(cid:39)(cid:19)
(다) (cid:36)(cid:48)(cid:19)
모범 답안 ⑴ 주어진 조건에 따라 (cid:56), (cid:57), (cid:58), (cid:59)는 각각 (cid:36), (cid:41), (cid:48), (cid:39)
이므로 분자 (가), (나), (다)는 각각 (cid:36)(cid:41)2(cid:48), (cid:48)(cid:39)2, (cid:36)(cid:48)2이다. 따라서 분
자 구조는 (가), (나), (다)가 각각 평면 삼각형, 굽은 형, 선형이다.
정답과 해설
69
채점 기준
배점(%)
(cid:79) 값과 분자의 쌍극자 모멘트에 대해 옳게 서술한
⑵ (가)(cid:344)(다)에서 중심 원자에 있는 비공유 전자쌍 수는 (가), (나), (다)
가 각각 (cid:17), (cid:19), (cid:17)이다. 또 분자 구조로부터 결합의 극성이 상쇄되지 않
는 분자는 (가)와 (나)이다. 즉 극성 분자는 (가)와 (나)이다.
(가)(cid:344)(다)의 분자 구조를 모두 옳게 쓴 경우
(가)(cid:344)(다)의 분자 구조 중 (cid:19)가지를 옳게 쓴 경우
비공유 전자쌍 수와 극성 분자를 모두 옳게 쓴 경우
비공유 전자쌍 수와 극성 분자 중 한 가지만 옳게 쓴
⑴
⑵
경우
50
30
50
30
06 ⑴ 홀전자 수가 같은 원자들의 바닥상태 전자 배치는 다음과 같다.
홀전자 수
(cid:18)
(cid:19)
(cid:20)
전자 배치
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)1
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)1
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)5
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)2
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)4
(cid:18)(cid:84)2(cid:19)(cid:84)2(cid:19)(cid:81)3
전자가 들어 있는 (cid:81) 오비탈 수가 같은 원소 (cid:57), (cid:58), (cid:59)는 각각
질소((cid:47)), 산소((cid:48)), 플루오린((cid:39)) 중 하나이다. 또, 전자가 모
두 채워진 오비탈 수는 (cid:39)(cid:31)(cid:48)(cid:31)(cid:47)이고, 제(cid:18) 이온화 에너지
는 (cid:39)(cid:31)(cid:47)(cid:31)(cid:48)이다.
제(cid:18) 이온화 에너지가 (cid:57)(cid:31)(cid:59)이므로 (cid:57)는 산소((cid:48))가 될 수 없
고, 전자가 모두 채워진 오비탈 수는 (cid:58)(cid:31)(cid:59)이므로 (cid:58)는 질소
((cid:47))가 될 수 없다. 따라서 (cid:57)는 질소((cid:47)), (cid:58)는 플루오린((cid:39)),
(cid:59)는 산소((cid:48))이다. (cid:58)의 홀전자 수는 (cid:18)이므로 (cid:58)와 홀전자 수
가 같고 분자를 형성하는 (cid:56)는 (cid:35)(붕소)이다. 따라서 (cid:56)(cid:58)3
는 (cid:35)(cid:39)3이고, (cid:57)(cid:58)3는 (cid:47)(cid:39)3이다.
⑵ (cid:59)는 산소((cid:48))이고, 산소((cid:48)) 원자가 (cid:18)개이며 산소((cid:48)) 원자
가 옥텟 규칙을 만족하는 수소 화합물은 (cid:41)2(cid:48)이다. 따라서
(cid:59)(cid:41)n에서 (cid:79)(cid:30)(cid:19)이다.
모범 답안 ⑴ 전자가 들어 있는 (cid:81) 오비탈 수가 같은 원소 (cid:57), (cid:58), (cid:59)
는 각각 (cid:47), (cid:48), (cid:39) 중 하나이다. 또, 전자가 모두 채워진 오비탈 수는
(cid:39)(cid:31)(cid:48)(cid:31)(cid:47)이고, 제(cid:18) 이온화 에너지는 (cid:39)(cid:31)(cid:47)(cid:31)(cid:48)이므로 (cid:57)는 (cid:47), (cid:58)
는 (cid:39), (cid:59)는 (cid:48)이다. (cid:58)의 홀전자 수는 (cid:18)이므로 (cid:58)와 홀전자 수가 같고
분자를 형성하는 (cid:56)는 (cid:35)(붕소)이다. 따라서 (cid:56)(cid:58)3는 (cid:35)(cid:39)3이므로 평면
삼각형 구조이고, (cid:57)(cid:58)3는 (cid:47)(cid:39)3이므로 삼각뿔 구조이다.
⑵ (cid:59)는 산소((cid:48))이므로 (cid:59)(cid:41)n은 (cid:41)2(cid:48)이다. 따라서 (cid:79)(cid:30)(cid:19)이고, (cid:41)2(cid:48)의
분자 구조는 굽은 형이다. 따라서 (cid:41)2(cid:48)은 결합의 극성이 상쇄되지 않
는 극성 분자이며, 극성 분자의 쌍극자 모멘트는 (cid:17)보다 크다.
70
정답과 해설
채점 기준
배점(%)
두 분자의 구조가 모두 옳은 경우
두 분자의 구조 중 (cid:18)가지만 옳은 경우
⑴
경우
⑵
(cid:79) 값과 분자의 쌍극자 모멘트에 대해 (cid:18)가지만 옳게
서술한 경우
07 (가)에서 중심 원자에 공유 전자쌍이 (cid:20)개이고, 분자의 비공유
전자쌍이 (cid:18)개이므로 분자 구조는 삼각뿔이다.
(가)의 중심 원자는 원자가 전자가 (cid:22)개인 질소((cid:47)) 원자이고,
질소((cid:47)) 원자에 결합한 원자는 비공유 전자쌍이 없는 수소
((cid:41))이다. (나)에서 중심 원자에 공유 전자쌍이 (cid:19)개이고, 분자
구조가 굽은 형이므로 중심 원자는 비공유 전자쌍이 (cid:19)개이
다. 따라서 중심 원자는 원자가 전자가 (cid:23)개인 산소((cid:48)) 원자
이다. 이로부터 (가)와 (나)에 공통으로 들어 있는 (cid:35)는 수소
((cid:41))이고, (cid:34)는 질소((cid:47)), (cid:36)는 산소((cid:48))임을 알 수 있다. (다)에
서 비공유 전자쌍이 (cid:21)개이고, (다)에는 산소((cid:48)) 원자가 포함
되며 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족해야 하므로 가능한 분자
는 (cid:36)(cid:48)2이다. (라)는 수소((cid:41)), 탄소((cid:36)), 산소((cid:48))로 이루어진
분자로 공유 전자쌍 수가 (cid:21)인 (cid:36)(cid:41)2(cid:48)이다.
모범 답안 ⑴ ㉠ 삼각뿔, ㉡ 선형, ㉢ 평면 삼각형
⑵ (다)는 (cid:36)(cid:48)2이므로 공유 전자쌍 수가 (cid:21)이다. (라)는 (cid:36)(cid:41)2(cid:48)이므로
비공유 전자쌍은 산소((cid:48)) 원자에 (cid:19)개가 있다. 따라서 (cid:89)(cid:30)(cid:21)이고, (cid:90)(cid:30)(cid:19)
이다.
채점 기준
배점(%)
㉠, ㉡, ㉢을 모두 옳게 쓴 경우
⑴
㉠, ㉡, ㉢ 중 (cid:19)가지만 옳게 쓴 경우
㉠, ㉡, ㉢ 중 (cid:18)가지만 옳게 쓴 경우
(cid:89)와 (cid:90)를 모두 옳게 구한 경우
⑵
(cid:89)와 (cid:90) 중 (cid:18)가지만 옳게 구한 경우
50
25
50
30
60
40
20
40
20
08 탄소((cid:36)), 질소((cid:47)), 플루오린((cid:39))으로 이루어진 분자 중 (cid:18):(cid:18)
의 개수비로 결합하여 옥텟 규칙을 만족하는 분자 중 구성
원자 수가 (cid:22) 이하인 분자는 (cid:36)2(cid:39)2, (cid:47)2(cid:39)2이다. 여기서 공유
전자쌍이 (cid:21)개이고, 비공유 전자쌍이 (cid:25)개인 분자는 (cid:47)2(cid:39)2이
다. 따라서 (나)는 질소((cid:47))와 플루오린((cid:39))으로 이루어진 분
자로 구성 원자 수비가 (cid:18):(cid:20)이므로 분자식은 (cid:47)(cid:39)3이다. (cid:57)
가 플루오린((cid:39)), (cid:58)가 질소((cid:47))이므로 (다)에서 (cid:57)와 (cid:59)는 탄
소((cid:36))와 플루오린((cid:39))으로 이루어진 (cid:36)(cid:39)4이다.
(가)(cid:344)(다)의 구조식은 다음과 같다.
(cid:39)
(cid:39)
(cid:39)
(cid:47)
(cid:47)
(cid:39)
(cid:47)
(cid:39)
(cid:39)
(cid:39)
(cid:36)(cid:39)
(cid:39)
(가) (cid:47)(cid:19)(cid:39)(cid:19)
(나) (cid:47)(cid:39)(cid:20)
(다) (cid:36)(cid:39)(cid:21)
모범 답안 ⑴ (가)(cid:344)(다)는 각각 (cid:47)2(cid:39)2, (cid:47)(cid:39)3, (cid:36)(cid:39)4이므로 다중 결합
이 있는 분자는 (가)이다.
⑵ (나)의 분자 구조는 결합의 극성이 상쇄되지 않는 극성 분자이고,
(다)의 분자 구조는 결합의 극성이 상쇄되는 무극성 분자이다. 따라서
분자의 쌍극자 모멘트는 (나)가 (다)보다 크다.
채점 기준
⑴ 분자를 옳게 찾은 경우
⑵ 쌍극자 모멘트를 옳게 비교한 경우
배점(%)
50
50
09 (cid:19)주기 원소 (cid:20)가지로 이루어진 분자 중 공유 전자쌍 수와 비
공유 전자쌍 수가 같고, 결합각이 (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:11)이며 선형의 분자 구
조를 이루는 분자 (가)는 (cid:39)(cid:36)(cid:47)이다. (나)에서 구성 원소는 (cid:19)가
지이고, 결합각이 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:11)보다 작으면서
인 분자는 (cid:36)(cid:39)4이다. (다)에서
(cid:48)(cid:39)2이다. (가)(cid:344)(다)의 구조식은 다음과 같다.
비공유 전자쌍 수
공유 전자쌍 수
(cid:30)(cid:20)
비공유 전자쌍 수
공유 전자쌍 수
(cid:30)(cid:21)이므로
(cid:39)
(cid:36) (cid:47)
(cid:36)(cid:39)
(cid:39)
(cid:39)
(cid:39)
(나)
(cid:48)
(cid:39)
(cid:39)
(다)
(가)
이 (cid:21)개 있다.
트는 (cid:17)이다.
모범 답안 ⑴ (가)는 (cid:39)(cid:36)(cid:47)으로, 중심 원자인 (cid:36) 원자에 공유 전자쌍
⑵ (나)에서 중심 원자에는 공유 전자쌍만 (cid:21)개 있고, 모두 같은 종류의
원자가 결합되어 있으므로 분자 구조는 정사면체이다. 따라서 (나)는
결합의 극성이 상쇄되는 무극성 분자이며, 무극성 분자의 쌍극자 모멘
⑶ (다)에서 중심 원자에는 공유 전자쌍이 (cid:19)개, 비공유 전자쌍이 (cid:19)개
있으므로 분자 구조는 굽은 형이다.
채점 기준
배점(%)
분자를 옳게 찾고, 공유 전자쌍 수를 옳게 구한 경우
⑴
⑵
분자만 옳게 찾은 경우
분자만 옳게 찾은 경우
⑶
경우
분자만 옳게 찾은 경우
분자를 옳게 찾고, 분자의 극성을 옳게 서술한 경우
분자를 옳게 찾고, 분자 구조와 이유를 옳게 서술한
40
20
30
15
30
10
정답과 해설
71
04 ⑴ 일정한 온도에서 액체의 증발 속도는 변하지 않으므로
(가)와 (나)에서 증발 속도는 같다.
⑵ 동적 평형에 도달하기 전까지 액체의 증발 속도는 증기의
응축 속도보다 크다.
⑶ 동적 평형 상태가 되면 액체의 증발 속도와 증기의 응축
속도가 같아져 겉으로 보기에는 아무런 변화가 없는 것처럼
보이는 동적 평형 상태가 된다.
05 ⑴ (가)는 아직 용해 평형이 이루어지기 전이므로 용해 속도
가 석출 속도보다 크다.
출 속도가 같다.
⑵ (나)는 용해 평형이 이루어진 상태이므로 용해 속도와 석
IV 역동적인 화학 반응
1. 동적 평형과 중화 반응
01 동적 평형
개념 모아 정리하기
2권 117 쪽
1 정반응
2 정반응
3 역반응
5 응축
6 응축
7 석출
4 증발
8 석출
개념 기본 문제
2권 118 쪽
01 ㄹ, ㅁ 02 ㄱ, ㄴ 03 ㄴ, ㄷ 04 ⑴ (가)(cid:30)(나) ⑵ 증발 속도(cid:31)
응축 속도 ⑶ 증발 속도(cid:30)응축 속도 05 ⑴ 용해 속도(cid:31)석출 속도
⑵ 용해 속도(cid:30)석출 속도
개념 적용 문제
2권 119~121 쪽
01 ② 02 ② 03 ② 04 ⑤ 05 ③ 06 ③
01 ㄹ, ㅁ. 기체 발생 반응과 산 염기 중화 반응은 역반응이 거의
일어나지 않는 비가역 반응이다.
01 ㄴ. 정반응 속도와 역반응 속도가 같으므로 (cid:48)2와 (cid:48)3의 농도
바로 알기 ㄱ. 물의 증발과 응축 현상은 가역 반응이다.
는 변하지 않고 일정하다.
ㄴ. 사산화 이질소((cid:47)2(cid:48)4)의 생성 반응과 분해 반응은 가역 반응
이다.
ㄷ. 암모니아((cid:47)(cid:41)3)의 생성 반응과 분해 반응은 가역 반응이다.
02 ㄱ, ㄴ. 화학 평형 상태가 되면 가역 반응이 동적 평형을 이루
바로 알기 ㄱ. 평형 상태에서 계수비만큼 반응물과 생성물이
존재하는 것은 아니다.
ㄷ. (cid:48)2의 생성 반응인 역반응과 (cid:48)3의 생성 반응인 정반응은
같은 속도로 계속 일어난다.
어 정반응 속도와 역반응 속도가 같아지며, 반응물의 농도와
02 ㄴ. (가)에서는 액체의 증발 속도가 증기의 응축 속도보다 크
생성물의 농도가 변하지 않고 일정하게 유지된다.
므로 액체의 양이 줄어든다.
바로 알기 ㄷ. 순수한 생성물에서 시작해도 역반응이 일어나
바로 알기 ㄱ. 증발 속도는 (가)와 (나)가 같지만 응축 속도가
반응물이 생성되고 다시 정반응이 일어나 화학 평형 상태에
(가)에 비해 (나)가 크다. 이때 증발된 입자 수는 (가)보다
도달한다.
(나)가 많으므로 증기의 압력은 (나)가 (가)보다 크다.
ㄹ. 화학 반응식의 계수비는 평형 상태에서 존재하는 반응물
ㄷ. (나)는 동적 평형 상태이므로 액체의 증발과 증기의 응축
과 생성물의 농도비와는 관계가 없다.
은 계속 일어나지만 겉으로 보기에 일어나지 않는 것처럼 보
03 ㄴ. 화학 평형 상태에서 반응물과 생성물의 농도는 일정하게
인다.
유지되므로 기체의 색깔이 일정하게 유지된다.
03 ㄷ. 평형 상태에서는 정반응 속도와 역반응 속도가 같으므로
ㄷ. 동적 평형 상태에서 (cid:47)2(cid:48)4의 분해 속도인 역반응 속도와
생성 속도인 정반응 속도가 같다.
(cid:36)2(cid:41)6의 생성 속도와 분해 속도는 같다.
바로 알기 ㄱ. 반응 용기에 반응물 중 한 가지만 넣으면 반응
바로 알기 ㄱ. 화학 평형 상태에 이르기까지 반응하고 생성
이 일어나지 않는다.
되는 (cid:47)(cid:48)2와 (cid:47)2(cid:48)4의 몰비가 계수비인 (cid:19):(cid:18)이며, 평형 상태
의 농도비가 계수비와 같은 것은 아니다.
ㄴ. 화학 평형 상태에서 반응물 (cid:36)2(cid:41)2과 생성물 (cid:36)2(cid:41)6의 농도
가 일정하게 유지되는 것이며 항상 같은 것은 아니다.
72
정답과 해설
04 ㄱ. (가)는 용해 평형 상태이므로 동적 평형 상태이다.
ㄴ. (나)에서 수용액 속에 염화 수소((cid:41)(cid:36)(cid:77))가 용해되므로 (cid:81)(cid:41)
는 감소한다.
ㄷ. (가)는 포화 수용액이다. 따라서 이 포화 수용액 속에
염화 수소((cid:41)(cid:36)(cid:77)) 기체를 통과시키면 염화 수소 기체의 염
화 이온((cid:36)(cid:77)-)이 나트륨 이온((cid:47)(cid:66)+)과 반응하여 염화 나트륨
10 (cid:18)(cid:21)
((cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)) 결정으로 석출되므로 석출되는 염화 나트륨의 양이
05 ㄱ. 용해 평형에 도달할 때까지 (cid:36)(cid:48)2의 용해 속도가 석출 속
많아진다.
도보다 크다.
ㄷ. 평형 상태에서도 용해와 석출은 계속 일어나고 있으므
로 13(cid:36)(cid:48)2를 주입하면 용해된 13(cid:36)(cid:48)2를 수용액에서 발견할 수
있다.
바로 알기 ㄴ. 평형 상태의 수용액에서도 (cid:36)(cid:48)2의 용해와 석
출은 계속 일어난다.
06 ㄱ. 초기에는 생성물의 양이 적으므로 정반응 속도가 역반응
한다.
속도보다 크다.
ㄷ. 적갈색을 띠는 (cid:47)(cid:48)2를 넣으면 무색인 (cid:47)2(cid:48)4가 생성되어
평형 상태가 되므로 초기의 색보다는 옅어진다.
바로 알기 ㄴ. 평형 상태에서는 (cid:47)(cid:48)2와 (cid:47)2(cid:48)4가 함께 존재
한다.
개념 모아 정리하기
2권 137쪽
1 수소 이온((cid:41)+)
2 수소((cid:41)2)
3 이산화 탄소((cid:36)(cid:48)2)
4 노란색
5 수산화 이온((cid:48)(cid:41)-) 6 파란색
7 수소 이온((cid:41)+)
8 수산화 이온((cid:48)(cid:41)-) 9 양쪽성
개념 기본 문제
2권 138~139 쪽
01 ㄱ, ㄴ, ㄹ 02 ㄱ, ㄷ 03 ㄱ, ㄴ, ㄷ 04 ㄴ 05 ⑴ (cid:41)(cid:36)(cid:77)
⑵ (cid:36)(cid:77)- ⑶ (cid:41)(cid:36)(cid:77)와 (cid:36)(cid:77)-, (cid:41)2(cid:48)과 (cid:41)3(cid:48)+ 06 ② 07 ㄱ
08 ㄱ, ㄴ 09 ㄱ, ㄴ, ㄷ 10 ㄱ, ㄷ 11 ㄴ, ㄷ
01 ㄱ. 산은 수용액에서 수소 이온((cid:41)+)을 내놓는 물질로, 묽은
수용액은 신맛이 난다.
ㄴ. 산 수용액은 전해질이므로 전류를 흘려 주면 전기가 통
ㄹ. 석회석은 탄산염이므로 산과 반응하여 이산화 탄소
((cid:36)(cid:48)2) 기체를 발생한다.
바로 알기 ㄷ. 산은 수소보다 반응성이 큰 금속과 반응하여
수소 기체를 발생한다. 구리((cid:36)(cid:86)), 수은((cid:41)(cid:72)), 은((cid:34)(cid:72)), 백금
((cid:49)(cid:85)), 금((cid:34)(cid:86)) 등과 같이 수소보다 반응성이 작은 금속은 산
에 넣었을 때 수소 기체를 발생하지 않는다.
02 ㄱ. 두 물질 모두 수용액에서 수소 이온((cid:41)+)을 내놓는 산이
므로 공통성을 가진다.
ㄷ. 음이온의 종류에 따라 산의 성질이 달라진다.
바로 알기 ㄴ. (cid:41)(cid:36)(cid:77)와 (cid:41)2(cid:52)(cid:48)4은 수용액에서 수소 이온((cid:41)+)
을 내놓으므로 모두 아레니우스 산에 해당한다.
02 산과 염기
집중 분석
유제 ㄴ, ㄷ
유제 ㄴ. (cid:36)(cid:47)-은 (cid:41)3(cid:48)+으로부터 양성자((cid:41)+)를 받으므로 염기이
고, (cid:36)(cid:47)-의 짝산은 (cid:41)(cid:36)(cid:47)이다.
ㄷ. (cid:39)-은 (cid:41)(cid:39)의 짝염기이고 (cid:36)(cid:47)-은 (cid:41)(cid:36)(cid:47)의 짝염기인
데, 산의 세기가 (cid:41)(cid:39)가 (cid:41)(cid:36)(cid:47)보다 크므로 짝염기의 세기는
2권 134 쪽
03 ㄱ. 양성자((cid:41)+)를 줄 수 있는 분자 또는 이온은 산이고, 양성
자를 받을 수 있는 분자 또는 이온은 염기이다.
ㄴ. 아레니우스 산 염기 정의는 수용액이 아닌 경우에는 적용
할 수 없다는 한계를 지닌다.
ㄷ. 다른 물질의 비공유 전자쌍을 받아들이는 물질은 산이
고, 비공유 전자쌍을 내놓는 물질은 염기이다.
바로 알기 ㄹ. 양쪽성 물질은 양성자를 줄 수도 있고 받을 수
도 있으므로 산과 염기로 모두 작용할 수 있다.
(cid:36)(cid:47)-이 (cid:39)-보다 크다.
바로 알기 ㄱ. (cid:41)(cid:39)의 짝염기는 (cid:39)-이다.
04 ㄴ. 아레니우스 산은 수용액에서 수소 이온((cid:41)+)을 내놓는 물
질로, (cid:41)(cid:36)(cid:77)과 (cid:36)(cid:41)3(cid:36)(cid:48)(cid:48)(cid:41)은 모두 산에 해당한다.
정답과 해설
73
바로 알기 ㄱ. 아레니우스 산은 수용액에서 수소 이온을 내놓
09 ㄱ. (cid:41)2(cid:48)은 양성자를 주고받아 자동 이온화 반응이 일어나므
ㄷ. 아레니우스 산 염기 정의는 수용액이 아닌 경우 산과 염
는 물질이다.
기를 설명할 수 없다.
05 ⑴, ⑵ 브뢴스테드(cid:5634)로리 산은 양성자((cid:41)+)를 내놓는 물질이
고, 브뢴스테드(cid:5634)로리 염기는 양성자((cid:41)+)를 받는 물질이다.
따라서 정반응에서 브뢴스테드(cid:5634)로리 산은 염화 수소((cid:41)(cid:36)(cid:77))
이고, 역반응에서 브뢴스테드(cid:5634)로리 염기는 염화 이온((cid:36)(cid:77)-)이
다.
⑶ 짝산 (cid:14) 짝염기 관계는 (cid:41)+를 주고받는 물질에 해당하므
로 산인 (cid:41)(cid:36)(cid:77)의 짝염기는 (cid:36)(cid:77)-이고, 염기인 (cid:41)2(cid:48)의 짝산은
(cid:41)3(cid:48)+이다.
06 물((cid:41)2(cid:48))이 브뢴스테드(cid:5634)로리 산으로 작용하기 위해서는 양성
자((cid:41)+)를 내놓아야 한다.
② (cid:41)2(cid:48)이 암모니아((cid:47)(cid:41)3)에게 양성자를 내놓으므로 산으로
작용한다.
바로 알기 ①, ③ 금속이 물과 반응하는 것은 산화 환원 반응
에 해당한다.
④, ⑤ (cid:41)2(cid:48)이 양성자를 받으므로 브뢴스테드(cid:5634)로리 염기로
작용한다.
07 ㄱ. (가)에서는 물((cid:41)2(cid:48))이 양성자((cid:41)+)를 받으므로 브뢴스테
드(cid:5634)로리 염기로 작용하고, (나)에서는 (cid:41)2(cid:48)이 (cid:41)+를 내놓으
므로 브뢴스테드(cid:5634)로리 산으로 작용한다. 따라서 (cid:41)2(cid:48)은 양
쪽성 물질에 해당한다.
바로 알기 ㄴ. (가)와 (다)에서 (cid:41)2(cid:48)은 (cid:41)+를 받으므로 브뢴
스테드(cid:5634)로리 염기로 작용한다.
ㄷ. (다)에서 (cid:41)2(cid:36)(cid:48)3의 짝염기는 (cid:41)(cid:36)(cid:48)3-이다.
08 (cid:41)2(cid:52)(cid:48)4과 (cid:41)(cid:47)(cid:48)3은 산이고, (cid:44)(cid:48)(cid:41)과 (cid:47)(cid:41)3는 염기이다.
ㄱ. 기준 Ⅰ에 의해 ‘예’에 해당하는 (cid:41)2(cid:52)(cid:48)4과 (cid:41)(cid:47)(cid:48)3은 모두
수용액에서 수소 이온((cid:41)+)을 내놓으므로 아레니우스 산이
ㄴ. 기준 Ⅱ가 브뢴스테드(cid:5634)로리 산일 경우 (가)에는 (cid:41)2(cid:52)(cid:48)4과
(cid:41)(cid:47)(cid:48)3이 모두 포함된다.
바로 알기 ㄷ. (cid:44)(cid:48)(cid:41)은 아레니우스 염기이면서 루이스 염기
이고, (cid:47)(cid:41)3는 브뢴스테드(cid:5634)로리 염기이면서 루이스 염기이다.
따라서 루이스 염기에 해당하지 않는 (라)에 포함되는 물질은
다.
없다.
74
정답과 해설
로 브뢴스테드(cid:5634)로리 산 염기로 정의할 수 있다.
ㄴ. (cid:41)2(cid:48)은 양성자((cid:41)+)를 주기도 하고, 받기도 하는 양쪽성
물질이다.
ㄷ. 순수한 물은 중성으로, (cid:41)3(cid:48)+과 (cid:48)(cid:41)-의 농도가 같다.
10 ㄱ. (cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36)에서 산성 용액의 (cid:81)(cid:41)는 (cid:24)보다 작다.
ㄷ. (cid:81)(cid:41)(cid:30)(cid:14)(cid:5279)[(cid:41)+]이므로 (cid:81)(cid:41) 값이 (cid:18)만큼 작아지면 (cid:41)+
농도는 (cid:18)(cid:17)배가 된다.
바로 알기 ㄴ. (cid:81)(cid:41)(cid:30)(cid:14)(cid:5279)[(cid:41)+]이므로 용액 속 (cid:41)+ 농도가
클수록 (cid:81)(cid:41)는 작아진다.
11 (가)는 산성 용액, (나)는 중성 용액, (다)는 염기성 용액이다.
ㄴ. (나)는 (cid:41)+과 (cid:48)(cid:41)-의 농도가 같으므로 액성은 중성이다.
ㄷ. (cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36)에서 물의 자동 이온화 상수는 (cid:18).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-14이므로
(가), (나), (다)에서 (cid:81)(cid:41)와 (cid:81)(cid:48)(cid:41)의 합은 모두 (cid:18)(cid:21)이다.
바로 알기 ㄱ. (가)는 (cid:41)+의 농도가 (cid:48)(cid:41)-의 농도보다 크므로
(cid:81)(cid:41)는 (cid:24)보다 작다.
개념 적용 문제
2권 140~145쪽
01 ② 02 ③ 03 ② 04 ② 05 ③ 06 ① 07 ④ 08 ⑤
09 ⑤ 10 ③ 11 ① 12 ④
01 ㄴ. 아연 조각을 묽은 황산에 넣으면 수소 이온((cid:41)+)이 전자
를 얻어 수소 기체가 발생하며 아연 이온((cid:59)(cid:79)2+)이 수용액에
녹아 들어간다. 따라서 (cid:12)(cid:19)의 양이온인 (cid:59)(cid:79)2+ (cid:18)개가 생성되
면서 (cid:12)(cid:18)의 양이온인 (cid:41)+ (cid:19)개가 빠져나가므로 수용액 속 양
이온 수는 감소한다.
바로 알기 ㄱ. 수용액 속 수소 이온 수가 감소하므로 용액의
(cid:81)(cid:41)는 증가한다.
ㄷ. 묽은 황산 대신 탄산을 사용해도 수소 기체가 발생한다.
02 ㄱ. (cid:35)(cid:53)(cid:35) 용액에 의해 산성 용액인 아세트산 수용액은 노란
색, 중성 용액인 증류수는 초록색, 염기성 용액인 수산화 나
트륨 수용액은 파란색을 띠므로 세 용액의 액성을 구별할 수
있다.
ㄷ. (다)에서 증류수는 전류가 거의 흐르지 않고, 같은 농도
일 때 약산인 아세트산 수용액보다 강염기인 수산화 나트륨
수용액의 전류의 세기가 더 크다.
바로 알기 ㄴ. (나)에서 금속 마그네슘과 반응하여 수소 기체
를 발생하는 용액은 산성 용액인 아세트산 수용액 (cid:18)가지이다.
03 ㄴ. (cid:47)(cid:41)3의 짝산은 양성자를 받아서 생성된 (cid:47)(cid:41)4+이다.
바로 알기 ㄱ, ㄷ. (cid:41)(cid:36)(cid:77)는 양성자((cid:41)+)를 주므로 브뢴스테드(cid:5634)
로리 산이다.
04 ㄴ. ㉡ (cid:41)2(cid:48)은 양성자((cid:41)+)를 주므로 브뢴스테드(cid:5634)로리 산으
로 작용하고, ㉢ (cid:41)2(cid:48)은 (cid:41)+를 받으므로 브뢴스테드(cid:5634)로리 염
기로 작용한다. 즉, (cid:41)2(cid:48)은 양쪽성 물질이다.
바로 알기 ㄱ. ㉠ (cid:47)(cid:41)3는 (cid:41)+를 받으므로 브뢴스테드(cid:5634)로리
염기로 작용하고, ㉡ (cid:41)2(cid:48)은 (cid:41)+를 주므로 브뢴스테드(cid:5634)로리
산으로 작용한다.
ㄷ. 루이스 산은 다른 물질의 비공유 전자쌍을 받아들이는
물질이다. ㉠ (cid:47)(cid:41)3는 비공유 전자쌍을 내놓는 루이스 염기로
작용한다.
05 ㄱ. (cid:41)2(cid:48)은 (cid:41)(cid:36)(cid:77)와의 반응에서 양성자((cid:41)+)를 받으므로 브뢴
스테드(cid:5634)로리 염기로 작용한다. 또, (cid:41)2(cid:48)은 (cid:47)(cid:41)3와의 반응에
서 양성자((cid:41)+)를 내어 주므로 브뢴스테드(cid:5634)로리 산으로 작용
한다.
ㄷ. (cid:41)(cid:36)(cid:77)의 짝염기는 (cid:36)(cid:77)-이고, (cid:47)(cid:41)3의 짝산은 (cid:47)(cid:41)4+이다.
바로 알기 ㄴ. 염기성인 (cid:47)(cid:41)3 수용액이 산성인 (cid:41)(cid:36)(cid:77) 수용액
보다 (cid:81)(cid:41)가 크다.
06 (가)에는 (cid:41)(cid:39)와 (cid:36)(cid:41)3(cid:36)(cid:48)(cid:48)(cid:41)이 포함되고, (나)에는 포함되는
물질이 없으며, (다)에는 (cid:35)(cid:39)3가 포함된다.
ㄱ. (가)에 해당하는 물질은 양성자인 수소 이온((cid:41)+)을 내놓
으므로 물과 반응할 때 비공유 전자쌍을 받아들이는 루이스
산으로 작용한다.
바로 알기 ㄴ. (나)에 해당하는 물질은 없다.
07 ㄴ. 제산제와 비누의 (cid:81)(cid:41)가 (cid:24)보다 크므로 [(cid:41)3(cid:48)+]는
(cid:18).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-7 (cid:46)보다 작다.
ㄷ. 증류수(물)에 위산을 넣으면 위산은 양성자인 수소 이온
((cid:41)+)을 내놓고 증류수는 (cid:41)+를 받으므로, 증류수는 브뢴스
테드(cid:5634)로리 염기로 작용한다.
바로 알기 ㄱ. 식초를 계속 묽혀도 염기성 용액이 되지 않으
며, (cid:81)(cid:41)는 (cid:24)에 가까워질 뿐 (cid:24)보다 커지지 않는다.
08 ㄱ. 산
는 물에 녹아 인 수소 이온((cid:41)+)을 내놓으므로
아레니우스 산이다.
ㄴ. [(cid:41)+]가 (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:20) (cid:46)이므로 (cid:81)(cid:41)(cid:30)(cid:14)(cid:5279)((cid:20)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-3)(cid:30)(cid:20)(cid:14)
(cid:5279)(cid:20)(cid:30)(cid:20)(cid:14)(cid:17).(cid:21)(cid:25)(cid:30)(cid:19).(cid:22)(cid:19)이다.
ㄷ. 산
)이 물과 반응하면 양성자
의 짝염기인 음이온(
를 받으므로 브뢴스테드(cid:5634)로리 염기로 작용한다.
09 ① (cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36)에서 (cid:81)(cid:41)와 (cid:81)(cid:48)(cid:41)의 합은 (cid:18)(cid:21)로 일정하다.
② (cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36)에서 중성 용액의 [(cid:41)3(cid:48)+]는 (cid:18).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-7 (cid:46)이므로
(cid:81)(cid:41)는 (cid:24)이다.
③ (cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36)에서 물의 이온화 상수((cid:44)w)는 [(cid:41)3(cid:48)+]와 [(cid:48)(cid:41)-]를
곱한 값과 같고 (cid:18).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-14으로 일정하다.
④ 수용액의 산성이 강할수록 [(cid:41)3(cid:48)+]가 크므로 (cid:81)(cid:41)는 작아
진다.
바로 알기 ⑤ 염기성 수용액에서는 [(cid:48)(cid:41)-]가 (cid:18).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-7 (cid:46)
보다 크므로 [(cid:41)3(cid:48)+]는 (cid:18).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-7 (cid:46)보다 작다.
10 ㄱ. (가)의 (cid:81)(cid:41)는 (cid:14)(cid:5279)((cid:22).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-8)(cid:30)(cid:25)(cid:14)(cid:5279)(cid:22)(cid:30)(cid:25)(cid:14)
(cid:5279)((cid:18)(cid:17)(cid:61)(cid:19)-1)(cid:30)(cid:24)(cid:12)(cid:5279)(cid:19)(cid:30)(cid:24)(cid:12)(cid:17).(cid:20)(cid:30)(cid:24).(cid:20)이다.
ㄴ. (다)의 (cid:81)(cid:41)는 (cid:24)이므로 액성은 중성이다.
바로 알기 ㄷ. (나)의 (cid:81)(cid:41)는 (cid:20)이고, (라)의 (cid:81)(cid:41)는 (cid:18)(cid:21)(cid:14)(cid:81)(cid:48)(cid:41)
(cid:30)(cid:18)(cid:21)(cid:14)(cid:18)(cid:19)(cid:30)(cid:19)이다.
11 ㄱ. 수용액에서 이온화가 많이 될수록 강산이므로 수용액의
산성은 (cid:41)(cid:57)가 (cid:41)(cid:58)보다 강하다.
바로 알기 ㄴ. 수용액의 산성은 (cid:41)(cid:57)가 (cid:41)(cid:58)보다 크므로
[(cid:41)3(cid:48)+]도 (cid:41)(cid:57)가 (cid:41)(cid:58)보다 크다. 따라서 수용액의 (cid:81)(cid:41)는
(cid:41)(cid:57)가 (cid:41)(cid:58)보다 작다.
ㄷ. (cid:41)(cid:57)와 (cid:41)(cid:58)는 모두 물과 반응하여 산으로 작용하므로 짝
염기가 각각 (cid:57)-와 (cid:58)-이다.
12 ㄴ. (가)는 물에 녹아 모두 이온화하였고, (나)는 물에 녹아
이온화된 정도가 (가)보다 작으므로 염기성의 세기는 (가)가
ㄷ. (나)는 염기성 용액이므로 (cid:81)(cid:41)가 (cid:24)보다 크다. 따라서
[(cid:48)(cid:41)-]는 (cid:18).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-7 (cid:46)보다 크고, [(cid:41)3(cid:48)+]는 (cid:18).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-7 (cid:46)
보다 작다.
바로 알기 ㄱ. (가)에서 [(cid:48)(cid:41)-]는 (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:22) (cid:46)이므로 (cid:81)(cid:48)(cid:41)는
(cid:14)(cid:5279)((cid:22)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-3)(cid:30)(cid:19)(cid:12)(cid:5279)(cid:19)(cid:30)(cid:19).(cid:20)이다. (cid:81)(cid:41)(cid:30)(cid:18)(cid:21)(cid:14)(cid:81)(cid:48)(cid:41)이
므로 (cid:81)(cid:41)는 (cid:18)(cid:18).(cid:24)이다.
정답과 해설
75
ㄷ. (다)에 해당하는 물질인 (cid:35)(cid:39)3는 (cid:47)(cid:41)3와 반응할 때 비공유
전자쌍을 받으므로 루이스 산으로 작용한다.
(나)보다 크다.
유제 (가)와 (나)는 산성, (다)는 중성, (라)는 염기성 용액이다.
ㄱ. 혼합 용액의 전류의 세기가 가장 작은 것은 완전히 중
는 (cid:24)이다.
03 중화 반응
탐구 확인 문제
01 ① 02 ⑴ (cid:17)(cid:15)(cid:21) (cid:46) ⑵ (cid:17)(cid:15)(cid:19)(cid:21) (cid:72), (cid:19)(cid:15)(cid:21) (cid:6)
2권 157 쪽
01
02
바로 알기 ① (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) (cid:19) (cid:72)에 증류수 (cid:22)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)를 가하면 용액
의 부피가 (cid:22)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)보다 커지므로 용액의 농도는 (cid:17).(cid:18) (cid:46)보
다 작다.
⑴ 중화 반응의 양적 관계인 (cid:79)(cid:46)(cid:55)(cid:30)(cid:79)(cid:8)(cid:46)(cid:8)(cid:55)(cid:8)에 의
해 (cid:18)(cid:61)(cid:89)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:30)(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:21)가 성립한다. 따라서
(cid:89)(cid:30)(cid:17).(cid:21)((cid:46))이다.
⑵ 식초 속 아세트산의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:17).(cid:21)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:21)((cid:78)(cid:80)(cid:77))
이므로 질량은 (cid:23)(cid:17)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:21)(cid:30)(cid:17).(cid:19)(cid:21)((cid:72))이다. 따라서 식초 속
아세트산의 함량((cid:6))은
(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:30)(cid:19).(cid:21)((cid:6))이다.
(cid:17).(cid:19)(cid:21) (cid:72)
(cid:18)(cid:17) (cid:72)
집중 분석
유제 ③
2권 159 쪽
화된 지점인 (다)이다.
ㄴ. 중화 반응이 완전히 일어난 지점(중화점)인 (다)에서 혼
합 용액의 온도가 가장 높고, (라)는 더 낮은 온도의 용액이
첨가되므로 온도가 낮아진다.
바로 알기 ㄷ. 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨렸을 때 붉게 변
하는 것은 염기성 용액인 (라)이다.
개념 모아 정리하기
2권 161쪽
1 알짜 이온
2 수소 이온((cid:41)+) 3 수산화 이온((cid:48)(cid:41)-)
4 구경꾼 이온 5 지시약
6 중화
8 작은
9 (cid:81)(cid:41)
10 염기성
7 높은
11 산성
개념 기본 문제
2권 162~163쪽
01 ㄱ, ㄴ 02 ㄱ, ㄷ 03 ㄷ 04 (cid:22)(cid:17)개 05 ㄱ, ㄴ 06 (cid:17)(cid:15)(cid:20)(cid:19) (cid:72)
07 ③ 08 (cid:34): 피펫, (cid:35): 뷰렛 09 무색에서 붉은색으로 변화
10 (cid:17)(cid:15)(cid:19) (cid:46) 11 ㄴ, ㄷ 12 ㄴ, ㄹ
76
정답과 해설
01 ㄱ, ㄴ. 산의 수소 이온((cid:41)+)과 염기의 수산화 이온((cid:48)(cid:41)-)이
(cid:18):(cid:18)의 몰비로 반응하여 물이 생성되고, 산의 음이온과 염기
의 양이온이 반응하여 염이 생성된다. 이 과정에서 중화열이
발생한다.
바로 알기 ㄷ. 산의 음이온과 염기의 양이온이 반응하면 염
이 생성된다.
02 ㄱ. 산의 수소 이온((cid:41)+)과 염기의 수산화 이온((cid:48)(cid:41)-)이 (cid:18):(cid:18)
의 몰비로 반응하여 물을 생성한다.
ㄷ. 산의 음이온은 염화 이온((cid:36)(cid:77)-)이고, 염기의 양이온은 칼
슘 이온((cid:36)(cid:66)2+)이므로 염화 칼슘((cid:36)(cid:66)(cid:36)(cid:77)2)을 생성한다.
바로 알기 ㄴ. 중성이므로 (cid:35)(cid:53)(cid:35) 용액을 떨어뜨렸을 때 초록
색을 띤다.
03 ㄷ. 구경꾼 이온은 반응에 참여하지 않은 이온이므로 염기의
양이온인 (cid:34)와 산의 음이온인 (cid:36)(cid:77)-이다.
바로 알기 ㄱ. 수용액에서 전하의 총합은 (cid:17)이므로 (cid:34)는 (cid:12)(cid:19)
의 양이온이다.
ㄴ. (가)에는 수소 이온((cid:41)+)이 (cid:19)개 존재하고, (나)에는 수산
화 이온((cid:48)(cid:41)-)이 (cid:19)개 존재하므로 두 수용액을 혼합하면 완
전히 중화된다. 따라서 혼합 용액은 중성이므로 용액의 (cid:81)(cid:41)
04 (cid:48)(cid:41)- (cid:18)(cid:17)(cid:17)개를 완전히 중화 반응시키기 위해 (cid:41)+ (cid:18)(cid:17)(cid:17)개
가 필요하다. 이때 (cid:41)2(cid:36)(cid:48)3 분자 (cid:18)개에 들어 있는 수소 이온
((cid:41)+)은 (cid:19)개이므로 필요한 (cid:41)2(cid:36)(cid:48)3 분자 수는 (cid:22)(cid:17)개이다.
05 ㄱ. 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨렸을 때 붉게 변하는 용액은
염기성 용액으로, (cid:48)(cid:41)-이 존재하는 (가)와 (나)에 해당한다.
ㄴ. 용액의 온도가 가장 높은 것은 중화 반응이 가장 많이 일
어난 (다)이다.
바로 알기 ㄷ. 생성된 물 분자 수는 (다)와 (라)가 같다.
06 (cid:41)+의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 산의 가수(cid:61)농도(cid:61)부피((cid:79)(cid:46)(cid:55))이므로 주
어진 산의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:19)(cid:61)(cid:17).(cid:19)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:19)(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:25)((cid:78)(cid:80)(cid:77))이다. 따
라서 필요한 수산화 나트륨((cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41))의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))도 (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:25)
(cid:78)(cid:80)(cid:77)이어야 하므로 수산화 나트륨의 질량을 (cid:89)라고 하면 다
음과 같다.
(cid:89)
(cid:21)(cid:17)
(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:25), (cid:89)(cid:30)(cid:17).(cid:20)(cid:19)((cid:72))
07 약산인 아세트산 수용액을 강염기인 수산화 나트륨 수용액
으로 중화 적정하는 반응에서 중화점의 (cid:81)(cid:41)는 (cid:24)보다 크다.
08 삼각 플라스크에 일정량의 식초를 넣기 위해서는 피펫((cid:34))을
이용하고, 중화 적정을 하기 위해 표준 용액을 넣어 적정을
01 반응 전과 후 구경꾼 이온은 반응하지 않으므로
은 염기
의 양이온이고,
은 산의 음이온이다. 반응에 참여한
은
하는 실험 기구는 뷰렛((cid:35))이다.
(cid:48)(cid:41)-이고,
은 (cid:41)+이다.
09 식초에 수산화 나트륨 수용액을 넣으면 용액의 액성이 산성
→ 중성 → 염기성으로 된다. 페놀프탈레인 용액의 색은 중
화점에 도달할 때까지 무색이지만 중화점 이후 과량으로 존
재하는 (cid:48)(cid:41)-에 의해 붉게 변한다.
10 중화 반응의 양적 관계인 (cid:79)(cid:46)(cid:55)(cid:30)(cid:79)(cid:8)(cid:46)(cid:8)(cid:55)(cid:8)에 의해
(cid:18)(cid:61)(cid:89)(cid:61)(cid:17).(cid:18)(cid:30)(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:19)의 식이 성립하므로 (cid:41)(cid:34)의 농도
((cid:89))는 (cid:17).(cid:19) (cid:46)이다.
11 ㄴ, ㄷ. 묽은 염산에 수산화 나트륨 수용액을 떨어뜨리면 중
화열이 발생하므로 혼합 용액의 온도가 높아진다. 따라서 혼
합 용액의 온도가 가장 높은 지점이 중화점이다. 또, 중화점
에서는 이온 농도가 가장 작으므로 전류의 세기는 가장 작아
진다.
바로 알기 ㄱ. 혼합 용액의 색이 무색에서 붉은색으로 변하
므로 용액 전체의 색이 붉게 변하는 지점을 찾아야 한다.
12 일정량의 묽은 염산에 수산화 나트륨 수용액을 가할 때 중화
점에서 용액의 온도가 가장 높다. 따라서 용액의 액성은 (cid:34)는
산성, (cid:35)는 중성, (cid:36)는 염기성을 나타낸다.
ㄴ. 중화점 이후 수산화 나트륨 수용액을 가해도 더 이상 물
이 생성되지 않으므로 생성된 물 분자 수는 (cid:35)와 (cid:36)가 같다.
ㄹ. (cid:35)(cid:53)(cid:35) 용액을 떨어뜨렸을 때 파란색으로 변하는 것은 용
액의 액성이 염기성인 (cid:36)이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:81)(cid:41)는 염기성 용액(cid:31)중성 용액(cid:31)산성 용액이
므로 용액의 (cid:81)(cid:41)는 (cid:36)(cid:31)(cid:35)(cid:31)(cid:34)이다.
ㄷ. (cid:35)는 중화점으로, 이온 농도가 가장 작으므로 전류의 세
기가 가장 작다.
개념 적용 문제
2권 164~168쪽
01 ③ 02 ③ 03 ④ 04 ① 05 ③ 06 ② 07 ⑤ 08 ①
09 ② 10 ①
ㄱ. (가)에서 염기의 양이온인
은 (cid:48)(cid:41)-인
의 절반만큼
존재하므로
은 (cid:12)(cid:19)의 양이온임을 알 수 있다.
은 (cid:41)+이
므로 의 전하는 의 (cid:19)배이다.
ㄴ. (다)는 반응에 참여하고 남은 (cid:48)(cid:41)-인 이 (cid:18)개 존재하므
로 염기성을 나타낸다. 따라서 수용액의 (cid:81)(cid:41)는 (cid:24)보다 크다.
바로 알기 ㄷ. (가)는
: (cid:30)(cid:18):(cid:19)의 개수비로 결합한 염기
: (cid:30)(cid:18):(cid:18)의 개수비로 결합한
(cid:19)입자가 녹아 있고, (나)는
산 (cid:20)입자가 녹아 있다. 따라서 같은 부피로 존재하는 두 수
용액의 몰 농도비는 (가):(나)(cid:30)(cid:19):(cid:20)이다.
02 (cid:34)는 (cid:36)(cid:77)-, (cid:35)는 (cid:36)(cid:66)2+, (cid:36)는 (cid:48)(cid:41)-, (cid:37)는 (cid:41)+이다.
ㄱ. (cid:36)(cid:66)((cid:48)(cid:41))2 수용액의 몰 농도를 (cid:89)라 하면 중화점까지 들어
간 염산의 부피가 (cid:21)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이므로 (cid:79)(cid:46)(cid:55)(cid:30)(cid:79)(cid:8)(cid:46)(cid:8)(cid:55)(cid:8)에 의해
(cid:19)(cid:61)(cid:89)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:22)(cid:30)(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:21), (cid:89)(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:21)((cid:46))이다.
ㄴ. (가)는 염기성이고 (나)는 중성이므로 혼합 용액의 (cid:81)(cid:41)는
(가)가 (나)보다 크다.
바로 알기 ㄷ. 알짜 이온 반응식은 (cid:36)인 (cid:48)(cid:41)-과 (cid:37)인 (cid:41)+으
로 나타낼 수 있다. (cid:41)+ (cid:12) (cid:48)(cid:41)-(cid:1)@?A(cid:1)(cid:41)2(cid:48)
03 (가) → (마) → (다)의 과정으로 부피 플라스크를 이용하여
수산화 나트륨 표준 용액을 만든 후 뷰렛에 채워 넣고, (라)
→ (나) → (바)의 과정으로 삼각 플라스크 속 식초 수용액을
중화 적정하여 아세트산 농도를 계산한다(사).
04 ㄱ. 수산화 나트륨((cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)) (cid:17).(cid:21) (cid:72)은 (cid:17).(cid:17)(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)에 해당하
고 수용액의 부피가 (cid:18) (cid:45)이므로 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액의 몰 농도는
(cid:17).(cid:17)(cid:18) (cid:46)이다.
바로 알기 ㄴ. 중화 적정에 쓰인 식초의 몰 농도를 (cid:89)라 하면
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액의 부피가 (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이므로 (cid:79)(cid:46)(cid:55)(cid:30)(cid:79)(cid:8)(cid:46)(cid:8)(cid:55)(cid:8)
에 의해 (cid:18)(cid:61)(cid:89)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:30)(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:19), (cid:89)(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:19)((cid:46))이다.
이때 식초를 (cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5732)로 묽혔으므로 묽히기 전 식초의 몰 농도는
(cid:17).(cid:19) (cid:46)이다.
ㄷ. 식초 속 아세트산의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:17).(cid:19) (cid:46)(cid:61)(cid:6373)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1)(cid:1) (cid:45)이고
식초의 질량이 (cid:18)(cid:17) (cid:72)이므로 아세트산의 함량은 다음과 같다.
((cid:17).(cid:19)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:61)(cid:23)(cid:17)) (cid:72)
(cid:18)(cid:17) (cid:72)
(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:30)(cid:18).(cid:19)((cid:6))
정답과 해설
77
05 ㄱ. 염산에서 (cid:41)+의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이고, 초기 이온
수 (cid:19)(cid:47)은 (cid:41)+과 (cid:36)(cid:77)- 수의 합이므로 (cid:47)은 (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)임을
알 수 있다.
ㄷ. (나)와 (다)는 전류의 세기가 가장 작으므로 각 혼합 용액
의 중화점이다. 이때 존재하는 산의 음이온 수는 염기의 양이
온인 (cid:47)(cid:66)+의 수와 같으므로 (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:18)몰로 같다.
ㄴ. (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액의 몰 농도를 (cid:89)라 하면 중화점까지 들어간
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액의 부피가 (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이므로 (cid:79)(cid:46)(cid:55)(cid:30)(cid:79)(cid:8)(cid:46)(cid:8)(cid:55)(cid:8)
에 의해 (cid:18)(cid:61)(cid:89)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:19)(cid:30)(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:18), (cid:89)(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:22)((cid:46))이다.
바로 알기 ㄷ. 중화점 이후에는 더 이상 물이 생성되지 않고,
(cid:66)는 중화점의 절반에 해당하는 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액이 가해진 지
점이므로 생성된 물 분자 수는 (cid:67)가 (cid:66)의 (cid:19)배이다.
06 ㄷ. (가)와 (라)에서 혼합 용액의 최고 온도가 같으므로 생성
된 물 분자 수도 같다.
바로 알기 ㄱ. 혼합 용액의 온도가 가장 높은 (나)에서 반응
한 수용액의 부피는 수산화 칼륨 수용액이 (cid:21)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이고, (cid:17).(cid:19)
(cid:46) 염산이 (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이다. 수산화 칼륨 수용액의 몰 농도 (cid:89)는
(cid:79)(cid:46)(cid:55)(cid:30)(cid:79)(cid:8)(cid:46)(cid:8)(cid:55)(cid:8)에 의해 (cid:18)(cid:61)(cid:89)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:21)(cid:30)(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:19)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:19),
(cid:89)(cid:30)(cid:17).(cid:18)((cid:46))이다.
ㄴ. 혼합 용액 (다)의 액성은 산성이다.
07 실험 Ⅰ과 Ⅱ에서 중화점은 과량으로 들어간 (cid:48)(cid:41)-의 수가 증
가하기 시작하는 지점이다.
ㄱ. 실험 Ⅰ에서 (cid:17).(cid:18) (cid:46) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)와 반응한
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))의 몰 농도를 (cid:89)라 하면 (cid:79)(cid:46)(cid:55)(cid:30)(cid:79)(cid:8)(cid:46)(cid:8)(cid:55)(cid:8)에 의
해 (cid:18)(cid:61)(cid:89)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:21)(cid:30)(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:19), (cid:89)(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:22)((cid:46))이다. 이때
(cid:48)(cid:41)-의 수가 실험 Ⅰ이 Ⅱ의 (cid:19)배이므로 실험 Ⅱ의 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))
농도는 실험 Ⅰ의 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)인 (cid:17).(cid:17)(cid:19)(cid:22) (cid:46)이다.
ㄴ. 실험 Ⅰ이 실험 Ⅱ의 (cid:19)배만큼 중화 반응이 일어났으므로
최고 온도는 실험 Ⅰ이 실험 Ⅱ보다 높다.
ㄷ. 실험 Ⅱ에서 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))의 몰 농도는 실험 Ⅰ의 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)에 해
당하므로 (cid:17).(cid:17)(cid:22) (cid:46)이다.
08 ㄱ. (cid:17).(cid:18) (cid:46) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액 (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)와 반응한 산 (cid:41)(cid:34) 수
용액의 몰 농도를 (cid:89)라 하면 (cid:79)(cid:46)(cid:55)(cid:30)(cid:79)(cid:8)(cid:46)(cid:8)(cid:55)(cid:8)에 의해
(cid:18)(cid:61)(cid:89)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:30)(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:18), (cid:89)(cid:30)(cid:17).(cid:18)((cid:46))이다. 또, (cid:17).(cid:18) (cid:46)
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액 (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)와 반응한 산 (cid:41)(cid:35) 수용액의 몰 농도
를 (cid:89)(cid:8)라 하면 (cid:18)(cid:61)(cid:89)(cid:8)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:19)(cid:30)(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:18), (cid:89)(cid:8)(cid:30)(cid:17).(cid:17)(cid:22)((cid:46))
이다.
바로 알기 ㄴ. (가)의 경우 산 (cid:41)(cid:34) 수용액은 중화점을 지난
지점이므로 산성이고, 산 (cid:41)(cid:35) 수용액은 중화점 이전의 지점
이므로 염기성이다. 따라서 두 혼합 용액의 (cid:81)(cid:41)는 같지 않다.
78
정답과 해설
09 (cid:17).(cid:18) (cid:46) (cid:36)(cid:66)((cid:48)(cid:41))2((cid:66)(cid:82))과 (cid:89) (cid:46) (cid:41)(cid:47)(cid:48)3((cid:66)(cid:82))이 반응할 때 혼
합 용액의 온도가 가장 높은 (나)에서 (cid:41)(cid:47)(cid:48)3((cid:66)(cid:82))의 부
피가 (cid:25)(cid:17) (cid:78)(cid:45), (cid:36)(cid:66)((cid:48)(cid:41))2((cid:66)(cid:82))의 부피가 (cid:21)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이므로
(cid:18)(cid:61)(cid:89)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:25)(cid:30)(cid:19)(cid:61)(cid:17).(cid:18)(cid:61)(cid:17).(cid:17)(cid:21), (cid:89)(cid:30)(cid:17).(cid:18)((cid:46))이다.
ㄴ. (가)에서는 (cid:41)(cid:47)(cid:48)3((cid:66)(cid:82))이 과량으로 존재하므로 생성된 물
분자의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:36)(cid:66)((cid:48)(cid:41))2((cid:66)(cid:82)) 속 (cid:48)(cid:41)-의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))과 같
고, (라)에서는 (cid:36)(cid:66)((cid:48)(cid:41))2((cid:66)(cid:82))이 과량으로 존재하므로 생성된
물 분자의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:41)(cid:47)(cid:48)3((cid:66)(cid:82)) 속 (cid:41)+의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))과 같다.
따라서 (가)와 (라)에서 생성된 물 분자의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:21)
(cid:78)(cid:80)(cid:77)로 같다.
바로 알기 ㄱ. (cid:89)는 (cid:17).(cid:18)이다.
ㄷ. (나)는 완전히 중화되었고, (다)에는 반응하지 않고 남은
(cid:48)(cid:41)-이 존재하므로 (나)와 (다)의 혼합 용액은 염기성을 띤다.
10 혼합 용액에는 구경꾼 이온이 반응하지 않고 존재하며, (가)
에만 포함된 은 (cid:41)+에 해당하므로 혼합 후 각 용액에 들어
있는 입자 수는 다음과 같다.
구분
(가)
(나)
양이온 종류
단위 부피 속
양이온 수
(cid:19)
(cid:20)
(cid:20)
(cid:19)
(cid:23)
전체 부피 속
양이온 수
(cid:19)(cid:61)(cid:21)(cid:17)
(cid:30)(cid:25)(cid:17)
(cid:20)(cid:61)(cid:21)(cid:17)
(cid:30)(cid:18)(cid:19)(cid:17)
(cid:20)(cid:61)(cid:21)(cid:17)
(cid:30)(cid:18)(cid:19)(cid:17)
(cid:19)(cid:61)(cid:25)(cid:17)
(cid:30)(cid:18)(cid:23)(cid:17)
(cid:23)(cid:61)(cid:25)(cid:17)
(cid:30)(cid:21)(cid:25)(cid:17)
이때 (가)와 (나)에서 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액의 부피비가 (cid:18):(cid:21)이고,
(cid:44)(cid:48)(cid:41) 수용액의 부피비가 (cid:20):(cid:21)이므로
은 (cid:44)+임을 알 수 있다.
은 (cid:47)(cid:66)+이고,
ㄱ. 혼합 전과 후 (cid:47)(cid:66)+, (cid:44)+ 수는 일정하고 (cid:41)+ 수는 반응 후
남은 (cid:41)+, (cid:47)(cid:66)+, (cid:44)+의 총 수와 같다. 따라서 혼합 전 각 수용
액에 포함된 입자 수는 다음과 같다.
구분
(가)
(나)
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:41)+
(cid:20)(cid:19)(cid:17)
(cid:36)(cid:77)-
(cid:20)(cid:19)(cid:17)
(cid:47)(cid:66)+
(cid:48)(cid:41)-
(cid:18)(cid:19)(cid:17)
(cid:18)(cid:19)(cid:17)
(cid:44)+
(cid:18)(cid:19)(cid:17)
(cid:48)(cid:41)-
(cid:18)(cid:19)(cid:17)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:22) (cid:78)(cid:45)
(cid:18)(cid:22) (cid:78)(cid:45)
(cid:23)(cid:21)(cid:17)
(cid:23)(cid:21)(cid:17)
(cid:21)(cid:25)(cid:17)
(cid:21)(cid:25)(cid:17)
(cid:18)(cid:23)(cid:17)
(cid:18)(cid:23)(cid:17)
(cid:21)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
이때 염산 (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 포함된 이온 (cid:23)(cid:21)(cid:17)개의 농도가 (cid:17).(cid:19) (cid:46)
에 해당한다. (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) 수용액 (cid:22) (cid:78)(cid:45)에는 이온 (cid:19)(cid:21)(cid:17)개가 포
함되어 있으므로 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))의 농도 (cid:89)는 (cid:23)(cid:21)(cid:17)개:(cid:17).(cid:19) (cid:46)
(cid:30)((cid:21)(cid:61)(cid:19)(cid:21)(cid:17))개:(cid:89), (cid:89)(cid:30)(cid:17).(cid:20) (cid:46)이고, (cid:44)(cid:48)(cid:41) 수용액은 (cid:18)(cid:22)
(cid:78)(cid:45)에 이온 (cid:19)(cid:21)(cid:17)개가 포함되어 있으므로 (cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))의 농도
바로 알기 ㄱ. (cid:85)에서 정반응 속도와 역반응 속도가 같은 동적
평형 상태이지만, 반응물인 (cid:34)의 농도와 생성물인 (cid:35)의 농도
가 같지는 않다.
ㄷ. 강철 용기에 반응물인 (cid:34) (cid:18)몰 대신 생성물인 (cid:35) (cid:18)몰을 넣
으면 평형 상태에서 농도가 달라지므로 정반응 속도와 역반
(cid:90)는 (cid:23)(cid:21)(cid:17)개:(cid:17).(cid:19) (cid:46)(cid:30)1(cid:1357)(cid:1408)(cid:5735)(cid:61)(cid:19)(cid:21)(cid:17)2개:(cid:90), (cid:90)(cid:30)(cid:17).(cid:18) (cid:46)이다.
응 속도는 (cid:87)가 아니다.
01 ㄴ. 염화 나트륨 포화 수용액에 (cid:41)37(cid:36)(cid:77)를 넣으면 용해와 석출
이 계속 일어나 새로운 용해 평형에 도달하므로 염화 나트륨
작용한다.
바로 알기 ㄴ. 생성된 물 분자 수는 (가):(나)(cid:30)(cid:19)(cid:21)(cid:17):
(cid:23)(cid:21)(cid:17)(cid:30)(cid:20):(cid:25)이므로 (나)가 (가)보다 많다.
ㄷ. (나)는 중성이므로 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨리면 무색
이다.
통합 실전 문제
2권 170~175 쪽
01 ② 02 ⑤ 03 ② 04 ③ 05 ⑤ 06 ① 07 ③
08 ⑤ 09 ② 10 ③ 11 ⑤ 12 ③
결정에서 (cid:47)(cid:66)37(cid:36)(cid:77)이 발견된다.
바로 알기 ㄱ. 주어진 반응은 용매인 증류수에 염화 나트륨
((cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77))이 용해되는 현상으로, 용해 속도와 석출 속도가 같
아 더 이상 녹지 않는 것처럼 보이는 동적 평형 상태를 나타
낸다. 따라서 염소 기체가 발생하지 않으며, 과량의 염화 수
소 기체가 용액 밖으로 빠져나온다.
ㄷ. 용해와 석출이 같은 속도로 일어나는 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)((cid:84))(cid:1) FLLE(cid:1)
(cid:47)(cid:66)+((cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:36)(cid:77)-((cid:66)(cid:82))의 용해 평형 상태의 용액에 (cid:41)37(cid:36)(cid:77)를 넣
으면 37(cid:36)(cid:77)-의 농도가 증가하여 (cid:36)(cid:77)-이 (cid:47)(cid:66)+과 반응하는 역반
응이 우세하게 일어나므로 수용액 속 (cid:47)(cid:66)+의 농도는 감소한다.
02 ㄱ. 반응 초기에는 석출된 (cid:36)(cid:48)2의 양이 적으므로 (cid:36)(cid:48)2의 용해
속도가 석출 속도보다 크다.
속도와 석출 속도가 같다.
ㄴ. (cid:34)는 용해 평형이 이루어진 동적 평형 상태이므로 용해
ㄷ. (cid:34)에서 실린더에 기체 상태로 존재하는 (cid:36)(cid:48)2의 양이 (cid:17).(cid:17)(cid:21)
(cid:78)(cid:80)(cid:77)이므로 물에 용해된 (cid:36)(cid:48)2의 양은 (cid:17).(cid:17)(cid:23) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다.
03 ㄴ. 강철 용기에 반응물인 (cid:34) 기체 대신 생성물인 (cid:35) 기체를
넣어도 역반응이 진행되어 반응물이 생성되고 다시 정반응이
진행되어 생성물이 생성되는 가역 반응이 일어나므로 평형
상태에서 두 물질의 농도는 일정하게 유지된다.
04 ㄱ. (가)에서 (cid:36)(cid:41)3(cid:36)(cid:48)(cid:48)(cid:41)은 물에 녹아 수소 이온((cid:41)+)을 내
놓으므로 아레니우스 산이다.
ㄴ. (나)에서 (cid:47)(cid:41)3는 비공유 전자쌍을 내놓으므로 루이스 염
기이자 양성자((cid:41)+)를 받아들이므로 브뢴스테드(cid:5634)로리 염기
이다.
바로 알기 ㄷ. (가)에서 (cid:41)2(cid:48)은 양성자((cid:41)+)를 받아들이므로
브뢴스테드(cid:5634)로리 염기이고, (나)와 (다)에서 (cid:41)2(cid:48)은 양성자
((cid:41)+)를 내놓으므로 브뢴스테드(cid:5634)로리 산이다.
05 ㄱ, ㄴ. (가)의 (cid:47)는 비공유 전자쌍을 가지므로 ㉠에서 수소
이온, 즉 양성자((cid:41)+)를 받아들여 브뢴스테드(cid:5634)로리 염기로
ㄷ. ㉡에서 (가)는 수소 이온((cid:41)+)을 내놓으므로 아레니우스
산이다. 이때 (가)에서 내놓은 (cid:41)+과 첨가한 (cid:48)(cid:41)-이 반응하
여 물로 빠져나간다.
06 ㄱ. (cid:90)(cid:31)(cid:89)이므로 온도가 높을수록 물의 이온화 상수((cid:44)w)가
커짐을 알 수 있다. 따라서 (cid:18)(cid:17) (cid:11)(cid:36) 물에서 [(cid:41)3(cid:48)+]는 (cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36)에
서의 (cid:18).(cid:17)(cid:61)(cid:18)(cid:17)-7 (cid:46)보다 작아 (cid:81)(cid:41)는 (cid:24)보다 크다.
바로 알기 ㄴ. (cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36)에서 (cid:81)(cid:41) (cid:23)인 산성 용액을 (cid:6364)로 묽
혀도 (cid:81)(cid:41)가 (cid:24)에 가까워질 뿐 염기성 용액인 (cid:81)(cid:41) (cid:24) 이상이 되
지는 않는다.
ㄷ. (cid:23)(cid:17) (cid:11)(cid:36)에서는 물의 이온화 상수((cid:44)w)가 (cid:19)(cid:22) (cid:11)(cid:36)에서보다
더 크므로 ((cid:81)(cid:41)(cid:12)(cid:81)(cid:48)(cid:41))는 (cid:18)(cid:21)보다 작다. 따라서 (cid:81)(cid:48)(cid:41)는 (cid:18)(cid:19)
보다 작다.
07 ㄱ. 순수한 물에서는 자동 이온화 반응에 의해 (cid:41)3(cid:48)+과 (cid:48)(cid:41)-
이 (cid:18):(cid:18)의 몰비로 생성된다.
ㄴ. 물의 자동 이온화 반응에 대한 이온화 상수((cid:44)w)는 온도
에 따라 달라지는데, 특정 온도에서의 (cid:81)(cid:41)와 (cid:81)(cid:48)(cid:41)의 합은
(cid:14)(cid:5279)(cid:44)w로 일정하다.
바로 알기 ㄷ. 수용액 속에 존재하는 (cid:41)3(cid:48)+의 농도가 커질수
록 (cid:81)(cid:41)는 작아진다.
정답과 해설
79
08 ㄱ. (cid:41)(cid:34)와 (cid:35)(cid:48)(cid:41)의 몰비는 (cid:89):(cid:90)(cid:30)(cid:20):(cid:19)이다.
ㄴ, ㄷ. (cid:89)(cid:30)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5734)(cid:90)이고 (cid:41)+이 반응하여 없어지는 만큼 (cid:35)+이 생
성되므로 혼합 용액 (cid:22)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45) 속에 들어 있는 전체 양이온의
양은 (cid:89) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. 따라서 (다)에 들어 있는 양이온의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))
을 (cid:79) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이라 하면 (cid:22)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45):(cid:89) (cid:78)(cid:80)(cid:77)(cid:30)(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45):(cid:79) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이
므로 (cid:79)(cid:30)(cid:1366)(cid:1410)(cid:5737)(cid:5732)(cid:89)(cid:30)(cid:1367)(cid:1410)(cid:5737)(cid:5732)(cid:90)이다. 또, (다)에는 과량으로 들어 있
바로 알기 ㄷ. (가)에서 (cid:41)+과 (cid:48)(cid:41)-은 (cid:55)((cid:30)(cid:21)(cid:55)(cid:14)(cid:20)(cid:55))만큼
반응하였고, (나)에서 (cid:41)+과 (cid:48)(cid:41)-은 (cid:21)(cid:55)((cid:30)(cid:23)(cid:55)(cid:14)(cid:19)(cid:55))만큼
반응하였으므로 발생하는 중화열은 (나)가 (가)의 (cid:21)배이다.
11 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))과 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))의 중화 반응에서 혼합 용액 Ⅰ이 산
성일 때 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))을 추가로 넣으면 넣어 준 (cid:41)+ 수만큼 양
이온 수가 증가한다. 한편 혼합 용액 Ⅰ이 염기성일 경우
는 (cid:41)+에 의해 산성을 나타내므로 페놀프탈레인 용액을 떨어
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))을 추가로 넣으면 넣어 준 (cid:41)+과 모두 반응하여 혼
뜨리면 무색이다.
09 (cid:34)는 염화 이온((cid:36)(cid:77)-), (cid:35)는 칼륨 이온((cid:44)+), (cid:36)는 수산화 이온
((cid:48)(cid:41)-), (cid:37)는 수소 이온((cid:41)+)이다.
ㄴ. 혼합 용액 속에서 반응하여 없어지는 (cid:48)(cid:41)-의 수만큼 (cid:36)(cid:77)-
이 생성되므로 중화점 (나)에 도달할 때까지 총 이온 수는 같다.
바로 알기 ㄱ. 구경꾼 이온은 (cid:34)와 (cid:35)이다.
ㄷ. (cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:22)(cid:17) (cid:78)(cid:45)와 반응하는 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))의 부피가 (cid:21)(cid:17)
(cid:78)(cid:45)이므로 (cid:79)(cid:61)(cid:46)(cid:61)(cid:55)(cid:30)(cid:79)(cid:8)(cid:61)(cid:46)(cid:8)(cid:61)(cid:55)(cid:8)에 의해 수용액의
몰 농도비는 (cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)):(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))(cid:30)(cid:21):(cid:22)이다.
10 ㄱ. 묽은 염산((cid:41)(cid:36)(cid:77))과 수산화 나트륨((cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)) 수용액의 중
화 반응에서 반응하지 않는 이온은 (cid:36)(cid:77)-과 (cid:47)(cid:66)+이므로 (가)
와 (나)에 공통으로 존재하는
과
은 각각 구경꾼 이온
중 하나이다. 이때 (가)에서
의 수는
,
수의 합과 같
고, (나)에서
의 수는
,
수의 합과 같다. 또, (나)에만
존재하는 은 (cid:48)(cid:41)-이므로 은 (cid:41)+이다. 즉, 은 (cid:36)(cid:77)-,
은 (cid:41)+, 은 (cid:47)(cid:66)+, 은 (cid:48)(cid:41)-이다.
ㄴ. (가)와 (나)에서 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))은 (cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:78)(cid:45)로 같으므로 (cid:36)(cid:77)-인
의 수도 같아야 한다. 이때 는 (가)에서 (cid:21)개이고, (나)에
서 (cid:19)개이므로 혼합 용액의 총 부피는 (나)가 (가)의 (cid:19)배이다.
단위 부피당 (cid:47)(cid:66)+( )의 수는 (나)가 (가)의 (cid:20)배인데, 혼합 용
액의 총 부피가 (나)가 (가)의 (cid:19)배이므로 (cid:47)(cid:66)+의 수는 (나)에
서가 (가)에서의 (cid:23)배이다. 따라서 (cid:90)(cid:30)(cid:23)(cid:89)이다.
(가)의 부피를 (cid:55), (나)의 부피를 (cid:19)(cid:55)라고 하면, 단위 부피 속
이온 수 모형을 통해 전체 부피에서의 이온 수는 다음과 같다.
구분
(가)
(나)
이온 종류
단위 부피 속
이온 수
전체 부피 속
이온 수
(cid:41)+
(cid:36)(cid:77)- (cid:47)(cid:66)+
(cid:36)(cid:77)- (cid:47)(cid:66)+ (cid:48)(cid:41)-
(cid:20)
(cid:21)
(cid:18)
(cid:19)
(cid:20)
(cid:18)
(cid:20)(cid:61)(cid:55) (cid:21)(cid:61)(cid:55) (cid:18)(cid:61)(cid:55) (cid:19)(cid:61)(cid:19)(cid:55) (cid:20)(cid:61)(cid:19)(cid:55) (cid:18)(cid:61)(cid:19)(cid:55)
80
정답과 해설
합 용액 Ⅱ가 중성이거나, 과량으로 존재하는 혼합 용액 Ⅰ에
서의 (cid:48)(cid:41)-에 의해 염기성이 되는데, 이때 양이온 수는 변하
지 않게 되므로 혼합 용액 Ⅱ는 산성이어야 함을 알 수 있다.
즉, 혼합 용액 Ⅱ에서는 과량으로 (cid:41)+이 존재한다. 이때 혼합
용액 Ⅰ과 Ⅱ에서 양이온 수는 각각 (cid:22)(cid:47)과 (cid:23)(cid:47)이다.
다시 설명하자면 첫 번째의 경우 혼합 용액 (cid:42)이 산성이면
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)와 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)의 반응 시 존재하
는 양이온 수는 과량으로 존재하는 (cid:41)+ 수와 (cid:47)(cid:66)+ 수의 합으
로 (cid:22)(cid:47)이고, 여기에 추가로 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)를 가하게 되면
양이온 수는 (cid:23)(cid:47)이 아닌 (cid:24).(cid:22)(cid:47)이 된다. 즉, 혼합 용액 Ⅰ은
산성이 될 수 없다.
두 번째의 경우 혼합 용액 Ⅰ의 액성은 염기성이고 추가로
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)를 넣었을 때 양이온 수가 (cid:22)(cid:47)에서 (cid:23)(cid:47)으
로 증가하였으므로 혼합 용액 Ⅱ의 액성은 산성이다. 따라서
혼합 용액 Ⅰ에 포함된 양이온은 (cid:47)(cid:66)+으로 (cid:22)(cid:47)임을 알 수 있
고, 추가로 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)를 넣었을 때 증가된 양이온은
(cid:41)+으로 (cid:47)임을 알 수 있다.
혼합
용액
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
(cid:41)+
(cid:17)
(cid:47)
(cid:17)
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:36)(cid:77)-
(cid:21)(cid:47)
(cid:47)(cid:66)+
(cid:22)(cid:47)
(cid:48)(cid:41)-
(cid:47)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:23)(cid:47)
(cid:22)(cid:47)
(cid:20)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:23)(cid:47)
(cid:23)(cid:47)
(cid:17)
(cid:17)
(cid:20)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
((cid:18)(cid:17)(cid:12)(cid:89)) (cid:78)(cid:45)
ㄱ. 혼합 용액 Ⅰ은 염기성 용액이고, Ⅱ는 산성 용액이다.
ㄴ, ㄷ. 용액 Ⅱ와 Ⅲ의 양이온 수가 같으므로 추가로 넣은 수
용액은 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))이다. 이때 혼합 용액 Ⅲ의 액성은 중성이
므로 (cid:41)+의 수((cid:47))와 반응하는 (cid:48)(cid:41)-의 수((cid:47))가 같아야 한
다. 따라서 (cid:89)는 (cid:19) (cid:78)(cid:45)임을 알 수 있다.
12 혼합 전과 후 각 수용액에 포함된 입자 수는 다음과 같다.
혼합 전
구분
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:41)+
(cid:36)(cid:77)-
(cid:47)(cid:66)+ (cid:48)(cid:41)- (cid:44)+
(cid:48)(cid:41)-
(cid:20)(cid:17)(cid:47) (cid:20)(cid:17)(cid:47) (cid:17)
(cid:17)
(cid:18)(cid:17)(cid:47) (cid:18)(cid:17)(cid:47)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:17)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:20)(cid:17)(cid:47) (cid:20)(cid:17)(cid:47) (cid:22)(cid:17)(cid:47) (cid:22)(cid:17)(cid:47) (cid:17)
(cid:17)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:17)
(cid:20)(cid:17)(cid:47) (cid:20)(cid:17)(cid:47) (cid:22)(cid:17)(cid:47) (cid:22)(cid:17)(cid:47) (cid:18)(cid:17)(cid:47) (cid:18)(cid:17)(cid:47)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(가)
(나)
(다)
혼합 후
총 이온
수
(cid:23)(cid:17)(cid:47)
(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:47)
ㄱ. 총 이온 수는 (다)가 (가)의 (cid:19)배이다.
ㄴ. 몰 농도는 단위 부피당 이온 수에 비례하고, 용액 (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
당 입자 수가 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))이 (cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))의 (cid:20)배이므로 몰 농도도
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))이 (cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))의 (cid:20)배이다.
바로 알기 ㄷ. 혼합 용액 (가)에는 과량으로 존재하는 (cid:41)+의
수가 (cid:19)(cid:17)(cid:47)이고, (나)에는 과량으로 존재하는 (cid:48)(cid:41)-의 수가
(cid:19)(cid:17)(cid:47)이므로 두 용액을 혼합하면 중성이다.
사고력 확장 문제
2권 176~179쪽
01 ⑴ (가)는 23(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)의 포화 수용액이므로 용해 속도와 석출 속
도가 같은 동적 평형 상태이다.
⑵ 23(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77) 포화 수용액은 용해와 석출이 같은 속도로 일어
난다. 따라서 이 수용액에 질량수가 다른 나트륨의 동위 원
소 24(cid:47)(cid:66)을 포함한 24(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77) 결정을 녹이면 이 결정도 용해
와 석출이 계속 일어나 용해 속도와 석출 속도가 같아지므로
50
30
50
30
100
50
30
채점 기준
배점(%)
동적 평형 상태임을 언급하여 용해 속도와 석출 속도
⑴
가 같음을 옳게 서술한 경우
용해 속도와 석출 속도가 같다고만 서술한 경우
두 결정의 화학식을 모두 쓰고 그 이유를 옳게 서술한
⑵
경우
두 결정의 화학식만 옳게 쓴 경우
02 아레니우스 산과 염기는 물에 녹아 (cid:41)+ 또는 (cid:48)(cid:41)-을 내놓는
물질이고, 브뢴스테드(cid:5634)로리 산과 염기는 양성자((cid:41)+)를 주
거나 받는 물질로 정의한다. 아레니우스 산과 염기의 정의는
(cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:47)
수용액 상태일 때로 한정된다.
모범 답안 (가)에서 (cid:44)(cid:48)(cid:41)은 물에 녹아 (cid:48)(cid:41)-을 내놓는 물질이므로
아레니우스 정의로만 설명할 수 있는 염기(Ⅰ)는 ㉠ (cid:44)(cid:48)(cid:41)이다. (나)의
㉡ (cid:41)2(cid:48)과 (다)의 ㉢ (cid:47)(cid:41)3는 양성자((cid:41)+)를 받는 물질이므로 브뢴스테
드(cid:5634)로리 정의로 설명할 수 있는 염기(Ⅱ)이다.
채점 기준
배점(%)
염기 Ⅰ과 Ⅱ를 각각 옳게 고르고, 그 이유를 옳게 서술한
염기 Ⅰ과 Ⅱ 중 한 가지만 옳게 고르고, 그 이유를 옳게 서
경우
술한 경우
염기 Ⅰ과 Ⅱ만 각각 옳게 고른 경우
03 (가)에서 혼합 용액이 산성이므로 혼합 용액에는 (cid:48)(cid:41)-이 없
으며, (cid:41)+, (cid:34)2-, (cid:35)2+이 존재해야 하고, (cid:34)2-의 수는 (cid:35)2+보다
과량으로 존재해야 한다. 따라서 이온 수비는 (cid:41)+:(cid:34)2-:
(cid:35)2+(cid:30)(cid:19)(cid:47):(cid:19)(cid:47):(cid:47)이다.
(나)에서 혼합 용액이 염기성이므로 혼합 용액에는 (cid:41)+이 없
으며, (cid:34)2-, (cid:35)2+, (cid:48)(cid:41)-이 존재해야 하고, (cid:34)2-의 수는 (가)에
서와 같은 (cid:19)(cid:47)이어야 한다. 따라서 이온 수비는 (cid:34)2-:(cid:35)2+:
(cid:48)(cid:41)-(cid:30)(cid:19)(cid:47):(cid:21)(cid:47):(cid:21)(cid:47)이다.
(가)와 (나)에서 혼합 전 존재하는 각 이온 수는 다음과 같다.
혼합 전
구분
(cid:41)2(cid:34)((cid:66)(cid:82))
(cid:35)((cid:48)(cid:41))2((cid:66)(cid:82))
(cid:41)+
(cid:21)(cid:47)
(cid:34)2-
(cid:19)(cid:47)
(cid:35)2+
(cid:47)
(cid:48)(cid:41)-
(cid:19)(cid:47)
(나)에서 석출되는 결정에는 23(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)과 24(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)이 모두 존재
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
한다.
석출 속도가 같다.
모범 답안 ⑴ (가)는 동적 평형 상태이므로 23(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)의 용해 속도와
(cid:21)(cid:47)
(cid:19)(cid:47)
(cid:21)(cid:47)
(cid:25)(cid:47)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
((cid:19)(cid:17)(cid:12)(cid:89)) (cid:78)(cid:45)
(가)
(나)
⑵ 23(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)과 24(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77), 23(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77) 수용액에 24(cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)을 넣어도 용해와
석출이 계속 일어나므로 두 결정 모두 석출된다.
모범 답안 ⑴ (가)에 추가로 (cid:35)2+ (cid:20)(cid:47)과 (cid:48)(cid:41)- (cid:23)(cid:47)을 넣어 주어야 하
므로 (cid:89)는 (cid:23)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이다.
정답과 해설
81
또, (cid:34) 이온은 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) 수용액을 가함에 따라 이온 수가
생성된 물 분자의 몰비만을 옳게 쓴 경우
⑵ (가)에서 반응하는 (cid:41)2(cid:34)((cid:66)(cid:82))과 (cid:35)((cid:48)(cid:41))2((cid:66)(cid:82))의 몰 농도비는
:
(cid:20)(cid:47)
(cid:19)(cid:17)
(cid:30)(cid:19):(cid:18)이므로 용액 속에 존재하는 양이온은 (cid:41)+ (cid:19)(cid:47)과 (cid:35)2+(cid:47)
이다. (나)는 (가)에 (cid:35)((cid:48)(cid:41))2((cid:66)(cid:82)) (cid:23)(cid:17) (cid:78)(cid:45)를 추가로 가했으므로 용액 속
에 존재하는 양이온은 (cid:35)2+ (cid:21)(cid:47)이다. 따라서 (가)와 (나)에서 존재하는
양이온의 입자 수비는 (cid:20)(cid:47):(cid:21)(cid:47)(cid:30)(cid:20):(cid:21)이다.
채점 기준
배점(%)
(가)에 추가로 넣어 주어야 하는 이온 수를 언급하여
⑴
(cid:89)를 옳게 서술한 경우
(cid:89)만을 옳게 쓴 경우
(가)와 (나)에서 존재하는 양이온의 입자 수비를 두 수
용액에 존재하는 이온 수를 언급하여 옳게 서술한 경
(가)와 (나)에서 존재하는 양이온의 입자 수비만 옳게
⑵
우
쓴 경우
50
30
50
30
04 ⑴ 단위 부피당 이온 수를 혼합 용액 (cid:18) (cid:78)(cid:45)당 이온 수인 (cid:47)
으로 하면 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45) 속 (cid:35) 이온 수는 (cid:26)(cid:47)(cid:61)(cid:19)(cid:17)(cid:30)
(cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:47)이다. 여기에 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)를 가하여도 (cid:35) 이온
수는 (cid:23)(cid:47)(cid:61)(cid:20)(cid:17)(cid:30)(cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:47)으로 일정하므로 (cid:35)는 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))의 구
경꾼 이온인 (cid:36)(cid:77)-이다.
증가하므로 (cid:47)(cid:66)+이다.
⑵ (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:21)(cid:17) (cid:78)(cid:45)를 첨가하면 중화점 이후이므로 (cid:41)+
은 더 이상 존재하지 않고, (cid:36)(cid:77)-은 일정하며, (cid:47)(cid:66)+과 (cid:48)(cid:41)-은
일정 비율로 증가한다.
모범 답안 ⑴ (cid:34) 이온((cid:47)(cid:66)+)과 (cid:35) 이온((cid:36)(cid:77)-)의 수가 같은 지점이 중
화점에 해당한다. 이때 (cid:36)(cid:77)-의 수는 처음과 같은 (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:47)이고, 혼합 용
액의 전체 부피가 (cid:22)(cid:17) (cid:78)(cid:45)이므로 (cid:89)(cid:30)(cid:20).(cid:23)(cid:47)이다. 중화점에서 (cid:47)(cid:66)+의
수는 (cid:36)(cid:77)-과 같은 (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:47)이고, 첨가한 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))이 (cid:20)(cid:17) (cid:78)(cid:45)일 때
(cid:47)(cid:66)+ 수가 (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:47)이므로 (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)를 가했을 때 (cid:47)(cid:66)+ 수는 (cid:23)(cid:17)(cid:47)이 되
어 단위 부피당 이온 수 (cid:90)는 (cid:19)(cid:47)이다. 따라서 (cid:89)(cid:12)(cid:90)는 (cid:22).(cid:23)(cid:47)이다.
⑵ (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:41)+ (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:47), (cid:36)(cid:77)- (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:47)이 들어 있고,
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:21)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:47)(cid:66)+ (cid:19)(cid:21)(cid:17)(cid:47), (cid:48)(cid:41)- (cid:19)(cid:21)(cid:17)(cid:47)이 들어 있으
므로 혼합 용액에 남아 있는 이온 수는 (cid:41)+ (cid:17), (cid:36)(cid:77)- (cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:47), (cid:47)(cid:66)+
(cid:19)(cid:21)(cid:17)(cid:47)개, (cid:48)(cid:41)- (cid:23)(cid:17)(cid:47)으로, 혼합 용액의 단위 부피당 전체 이온 수는
(cid:18)(cid:25)(cid:17)(cid:47)(cid:12)(cid:19)(cid:21)(cid:17)(cid:47)(cid:12)(cid:23)(cid:17)(cid:47)
(cid:23)(cid:17)
(cid:30)(cid:25)(cid:47)이다.
각 수용액에 포함된 이온 수를 언급하여 (cid:89)(cid:12)(cid:90)를 옳게
⑴
구한 경우
(cid:89)(cid:12)(cid:90)만을 옳게 구한 경우
혼합 용액의 단위 부피당 전체 이온 수를 옳게 서술한
⑵
경우
50
30
50
82
정답과 해설
(cid:23)(cid:47)
(cid:19)(cid:17)
05 (가)에서 양이온이 (cid:20)가지이므로 (cid:41)+, (cid:47)(cid:66)+, (cid:44)+이 존재하며,
(나)에서 (cid:44)+의 수는 (가)에서와 같고, (나)에서 (cid:47)(cid:66)+의 수는
(가)에서의 (cid:23)배이다.
혼합 전 각 수용액에 포함된 입자 수는 다음과 같다.
혼합 전
구분
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:41)+
(cid:21)(cid:47)
(cid:36)(cid:77)-
(cid:21)(cid:47)
(cid:47)(cid:66)+
(cid:48)(cid:41)-
(cid:47)
(cid:47)
(cid:44)+
(cid:19)(cid:47)
(cid:48)(cid:41)-
(cid:19)(cid:47)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:22) (cid:78)(cid:45)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:25)(cid:47)
(cid:25)(cid:47)
(cid:23)(cid:47)
(cid:23)(cid:47)
(cid:19)(cid:47)
(cid:19)(cid:47)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:20)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(가)
(나)
모범 답안 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:41)+ (cid:21)(cid:47), (cid:36)(cid:77)- (cid:21)(cid:47)이 들어 있고,
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:22) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:47)(cid:66)+ (cid:47), (cid:48)(cid:41)- (cid:47)이 들어 있으며, (cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:44)+ (cid:19)(cid:47), (cid:48)(cid:41)- (cid:19)(cid:47)이 들어 있다. (가)와 (나)에서 생성된
물 분자 수는 각각 (cid:20)(cid:47), (cid:25)(cid:47)이므로 몰비는 (cid:20):(cid:25)이다.
채점 기준
각 수용액의 이온 수를 언급하여 생성된 물 분자의 몰비를
옳게 서술한 경우
배점(%)
100
50
06 첨가한 용액의 부피가 (cid:17) (cid:78)(cid:45)에서 단위 부피당 (cid:57) 이온 수가
(cid:20)(cid:47)이므로 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:41)+ 또는 (cid:36)(cid:77)-이 (cid:20)(cid:17)(cid:47) 존
재함을 알 수 있다. 이때 염기 수용액 (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)가 가해진 (cid:34)에
서 단위 부피당 (cid:57) 이온 수가 (cid:47)이므로 총 이온 수는 (cid:20)(cid:17)(cid:47)으
로 일정하다. 즉, (cid:57) 이온은 (cid:36)(cid:77)-에 해당한다.
혼합 전과 후 각 수용액에 포함된 입자 수는 다음과 같다.
혼합 전
혼합 후
구분
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:41)+ (cid:36)(cid:77)- (cid:47)(cid:66)+ (cid:48)(cid:41)- (cid:44)+ (cid:48)(cid:41)- (cid:41)+ (cid:47)(cid:66)+ (cid:44)+
(cid:20)(cid:17)(cid:47) (cid:20)(cid:17)(cid:47) (cid:19)(cid:17)(cid:47) (cid:19)(cid:17)(cid:47) (cid:14) (cid:14) (cid:18)(cid:17)(cid:47) (cid:19)(cid:17)(cid:47) (cid:14)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:14)
(cid:20)(cid:17) (cid:78)(cid:45) (cid:14)
(cid:18)(cid:17)(cid:47) (cid:20)(cid:17)(cid:47) (cid:19)(cid:17)(cid:47) (cid:17)
(cid:18)(cid:17)(cid:47) (cid:18)(cid:17)(cid:47) (cid:14) (cid:19)(cid:17)(cid:47) (cid:18)(cid:17)(cid:47)
(가)
(나)
모범 답안 ⑴ 각 용액에 존재하는 양이온의 종류는 (cid:41)+, (cid:47)(cid:66)+, (cid:44)+이
고, (가)에서는 단위 부피당 양이온의 모형이
며 (나)에서는
(cid:21)개,
(나)는 (cid:34)에서의 모형이고,
(cid:19)개가 존재하므로
(cid:19)개,
(cid:18)개가 존재하
은 (cid:41)+, 은 (cid:47)(cid:66)+으로
은 (cid:47)(cid:66)+, 은 (cid:44)+으로 (가)는 (cid:35)에서의
채점 기준
배점(%)
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:20)(cid:17) (cid:78)(cid:45) (cid:14) (cid:23)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
모형이다.
⑵ (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:41)+ (cid:20)(cid:17)(cid:47), (cid:36)(cid:77)- (cid:20)(cid:17)(cid:47)이 들어 있고,
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:47)(cid:66)+ (cid:19)(cid:17)(cid:47), (cid:48)(cid:41)- (cid:19)(cid:17)(cid:47)이 들어 있으며,
(cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:20)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:44)+ (cid:18)(cid:17)(cid:47), (cid:48)(cid:41)- (cid:18)(cid:17)(cid:47)이 들어 있다. 따라서
(cid:23)(cid:17)(cid:47)
(cid:18)
각 수용액의 몰 농도비는 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)):(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)):(cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))(cid:30)
:
(cid:21)(cid:17)(cid:47)
(cid:19)
:
(cid:19)(cid:17)(cid:47)
(cid:20)
(cid:30)(cid:26):(cid:20):(cid:18)이다.
채점 기준
배점(%)
각 수용액에 포함된 단위 부피당 이온 수를 언급하여
⑴
(가)와 (나)를 옳게 서술한 경우
(가)와 (나)만을 옳게 쓴 경우
각 수용액의 단위 부피 속에 들어 있는 이온 수를 언
⑵
급하여 몰 농도비를 옳게 서술한 경우
각 수용액의 몰 농도비만 옳게 쓴 경우
50
30
50
30
07 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))과 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))을 혼합한 용액이 산성이면 (cid:36)(cid:77)-의
수는 (cid:47)(cid:66)+의 수와 (cid:41)+의 수를 합한 값과 같고, 혼합 용액이
염기성이면 (cid:47)(cid:66)+의 수는 (cid:36)(cid:77)-의 수와 (cid:48)(cid:41)-의 수를 합한 값과
같다.
혼합 전과 후 각 수용액에 포함된 입자 수는 다음과 같다.
혼합 전
구분
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:41)+
(cid:36)(cid:77)-
(cid:47)(cid:66)+
(cid:48)(cid:41)-
(cid:17).(cid:17)(cid:18)
(cid:17).(cid:17)(cid:18)
(cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:26) (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:26)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:20)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:17).(cid:17)(cid:18)
(cid:17).(cid:17)(cid:18)
(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:19)
(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:19)
(cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:21)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:22)
(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:22)
(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:19)
(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:19)
(cid:20)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
(cid:21)(cid:17) (cid:78)(cid:45)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
혼합 후
전체 양이온 수
(cid:17).(cid:17)(cid:18)
((cid:41)+ (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:18),
(cid:47)(cid:66)+ (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:26))
(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:19)
((cid:47)(cid:66)+ (cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:19))
(cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:22)
((cid:41)+ (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:20),
(cid:47)(cid:66)+ (cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:19))
모범 답안 ⑴ 혼합 용액 Ⅲ에 존재하는 양이온의 종류와 수는 (cid:41)+
(cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:20) (cid:78)(cid:80)(cid:77)과 (cid:47)(cid:66)+ (cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이므로 전체 양이온 수는 (cid:17).(cid:17)(cid:18)(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)
로, (cid:89)는 (cid:18).(cid:22)이다.
⑵ 혼합 용액 Ⅱ (cid:23)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:48)(cid:41)- (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이 들어 있고, 혼합 용
액 Ⅲ (cid:24)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:41)+ (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:20) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이 들어 있다. 따라서 혼합 용액 Ⅱ
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:48)(cid:41)-이
(약 (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:17)(cid:20)) (cid:78)(cid:80)(cid:77)만큼 들어 있고, 혼합
용액 Ⅲ (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:41)+이
(약 (cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:17)(cid:21)) (cid:78)(cid:80)(cid:77)만큼 들어 있으
므로 두 용액을 혼합한 용액의 액성은 산성이다.
(cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:19)
(cid:23)
(cid:17).(cid:17)(cid:17)(cid:20)
(cid:24)
채점 기준
배점(%)
혼합 용액 Ⅲ에 존재하는 이온 수를 언급하여 (cid:89)를 옳
⑴
게 서술한 경우
(cid:89)만을 옳게 쓴 경우
각 용액 속 (cid:41)+ 수와 (cid:48)(cid:41)-의 수를 언급하여 액성을
옳게 서술한 경우
⑵
액성만을 옳게 쓴 경우
08 (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))에 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))을 가할 때 단위 부피당 (cid:57) 이온 수
는 첨가한 용액의 부피가 (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)일 때 (cid:19)(cid:79)이고 (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)일
때 (cid:79)이다. (cid:57) 이온이 (cid:36)(cid:77)-이라면 이온 수가 일정해야 하므로
((cid:89)(cid:12)(cid:18)(cid:17))(cid:61)(cid:19)(cid:30)((cid:89)(cid:12)(cid:19)(cid:17))(cid:61)(cid:18)이 성립해야 한다. 이 경우 (cid:89)(cid:30)(cid:17)
이 되므로 (cid:57) 이온은 (cid:36)(cid:77)-이 아니고 (cid:41)+임을 알 수 있다.
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:89) (cid:78)(cid:45)에 포함된 (cid:41)+의 수가 (cid:21)(cid:79)이고, (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)를 가할 때와 다시 (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)를 더 가한 (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에
서 각각 반응한 (cid:41)+의 수가 같아야 하므로 (cid:21)(cid:61)(cid:89)(cid:61)(cid:79)(cid:14)
(cid:19)(cid:61)((cid:89)(cid:12)(cid:18)(cid:17))(cid:61)(cid:79)(cid:30)(cid:19)(cid:61)((cid:89)(cid:12)(cid:18)(cid:17))(cid:61)(cid:79)(cid:14)(cid:18)(cid:61)((cid:89)(cid:12)(cid:19)(cid:17))(cid:61)(cid:79)이 성
립한다. 따라서 (cid:89)는 (cid:19)(cid:17)이다.
(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:19)(cid:17) (cid:78)(cid:45)를 넣었을 때 혼합
용액 (cid:21)(cid:17) (cid:78)(cid:45) 속에는 (cid:41)+ (cid:21)(cid:17)(cid:79)이 존재하므로 (다)에서 이 혼
합 용액 (cid:18)(cid:22) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:41)+ (cid:18)(cid:22)(cid:79)이 존재한다. 또, (cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)가 추가된 혼합 용액 (cid:19)(cid:22) (cid:78)(cid:45) 속 (cid:41)+의 수가
(cid:22)(cid:79)((cid:30)(cid:17).(cid:19)(cid:79)(cid:61)(cid:19)(cid:22))이므로 (cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82)) (cid:18)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:44)+ (cid:18)(cid:17)(cid:79),
(cid:48)(cid:41)- (cid:18)(cid:17)(cid:79)((cid:30)(cid:18)(cid:22)(cid:79)(cid:14)(cid:22)(cid:79))이 들어 있다.
모범 답안 ⑴ (cid:41)+
⑵ (cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:89) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:41)+ (cid:25)(cid:17)(cid:79), (cid:36)(cid:77)- (cid:25)(cid:17)(cid:79)이 들어 있고, (cid:44)(cid:48)(cid:41)((cid:66)(cid:82))
(cid:20)(cid:17) (cid:78)(cid:45)에는 (cid:44)+ (cid:20)(cid:17)(cid:79), (cid:48)(cid:41)- (cid:20)(cid:17)(cid:79)이 들어 있으므로 (cid:44)+ 수는 (cid:20)(cid:17)(cid:79)이
(cid:44)+ 수
(cid:36)(cid:77)- 수
고, (cid:36)(cid:77)- 수는 (cid:25)(cid:17)(cid:79)이다. 따라서
(cid:30)(cid:1356)(cid:1408)(cid:5740)이다.
채점 기준
배점(%)
⑴ (cid:57) 이온을 (cid:41)+이라고 옳게 쓴 경우
각 수용액의 이온 수를 언급하여
를 옳게 서
(cid:44)+ 수
(cid:36)(cid:77)- 수
⑵
술한 경우
(cid:44)+ 수
(cid:36)(cid:77)- 수
만 옳게 쓴 경우
50
30
50
30
40
60
30
정답과 해설
83
바로 알기 ㄱ. 주어진 반응식을 반응물과 생성물의 원자 수
없으므로 산화 환원 반응이 아니다.
2. 산화 환원 반응
01 산화 환원 반응
집중 분석
유제 ②
바로 알기 ㄹ. 전기 음성도가 큰 원자일수록 전자를 얻고 환
원되기 쉽다.
02 ① (cid:59)(cid:79)은 전자를 잃으면서 산화되고, (cid:36)(cid:86)2+은 전자를 얻으면
2권 190쪽
서 환원된다.
유제 ㄴ. (cid:44)(cid:46)(cid:79)(cid:48)4에서 (cid:44)의 산화수는 (cid:12)(cid:18), (cid:48)의 산화수는 (cid:14)(cid:19)이
므로 (cid:46)(cid:79)의 산화수((cid:89))는 ((cid:12)(cid:18))(cid:12)(cid:89)(cid:12)((cid:14)(cid:19))(cid:61)(cid:21)(cid:30)(cid:17), (cid:89)(cid:30)(cid:12)(cid:24)
이다. 또, (cid:46)(cid:79)(cid:36)(cid:77)2에서 (cid:36)(cid:77)의 산화수는 (cid:14)(cid:18)이므로 (cid:46)(cid:79)의 산
화수는 (cid:12)(cid:19)이다. 즉, (cid:46)(cid:79)의 산화수가 (cid:22)만큼 감소하였으므
로 (cid:44)(cid:46)(cid:79)(cid:48)4은 환원되면서 다른 물질을 산화시키는 산화제
로 작용하였다.
가 같게 맞추면 (cid:66)(cid:30)(cid:19), (cid:67)(cid:30)(cid:18)(cid:23), (cid:68)(cid:30)(cid:19), (cid:69)(cid:30)(cid:19)이다. 따라서 (cid:67)는
(cid:66)(cid:12)(cid:68)(cid:12)(cid:69)와 같지 않다.
ㄷ. 생성물에서 (cid:36)(cid:77)의 산화수는 (cid:44)(cid:36)(cid:77)과 (cid:46)(cid:79)(cid:36)(cid:77)2에서 (cid:14)(cid:18), (cid:36)(cid:77)2
에서 (cid:17)이다.
개념 모아 정리하기
2권 193쪽
1 잃는
2 얻는
3 증가
4 감소
5 동시에
6 전기 음성도 7 산화제
8 환원제
개념 기본 문제
2권 194~195쪽
01 ㄱ, ㄴ, ㄷ 02 ④ 03 ⑴ ㉠ 산화, ㉡ 환원 ⑵ ㉠ 환원, ㉡
산화 ⑶ ㉠ 환원, ㉡ 산화 ⑷ ㉠ 산화, ㉡ 환원 04 ㄴ 05 ㄹ
06 ⑴ (cid:12)(cid:20) ⑵ (cid:12)(cid:22) ⑶ (cid:14)(cid:18) ⑷ (cid:12)(cid:19) ⑸ (cid:12)(cid:22) ⑹ (cid:14)(cid:20), (cid:12)(cid:22) 07 ㄱ,
ㄴ 08 ⑴ (cid:66)(cid:30)(cid:18), (cid:67)(cid:30)(cid:19), (cid:68)(cid:30)(cid:21), (cid:69)(cid:30)(cid:18), (cid:70)(cid:30)(cid:19), (cid:71)(cid:30)(cid:19) ⑵ 산화제:
(cid:47)(cid:48)3-, 환원제: (cid:36)(cid:86) 09 ⑴ 산화제: (cid:39)(cid:70)2(cid:48)3, 환원제: (cid:36)(cid:48) ⑵ 산화제:
(cid:39)(cid:70)(cid:36)(cid:77)3, 환원제: (cid:52)(cid:79)(cid:36)(cid:77)2 10 ㄱ, ㄷ 11 ⑴ ㉠ (cid:17), ㉡ (cid:12)(cid:21), ㉢ (cid:12)(cid:19)
⑵ (cid:12)(cid:23)에서 (cid:12)(cid:20)으로 감소 ⑶ 산화제: (cid:47)(cid:66)2(cid:36)(cid:83)2(cid:48)7, 환원제: (cid:36) 12
⑴ ◯ ⑵ (cid:61) ⑶ ◯
01
ㄱ. 환원은 전자를 얻는 반응이다.
ㄴ. 산화수가 증가하는 반응은 산화이다.
② (cid:41)의 산화수는 (cid:17)에서 (cid:12)(cid:18)로 증가하고, (cid:36)(cid:86)의 산화수는
(cid:12)(cid:19)에서 (cid:17)으로 감소한다.
③ (cid:36)(cid:86)의 산화수는 (cid:17)에서 (cid:12)(cid:19)로 증가하고, (cid:39)(cid:70)의 산화수는
(cid:12)(cid:20)에서 (cid:12)(cid:19)로 감소한다.
⑤ (cid:49)(cid:67)의 산화수는 (cid:49)(cid:67)에서 (cid:49)(cid:67)(cid:52)(cid:48)4이 될 때 (cid:17)에서 (cid:12)(cid:19)로 증
가하고, (cid:49)(cid:67)(cid:48)2에서 (cid:49)(cid:67)(cid:52)(cid:48)4이 될 때 (cid:12)(cid:21)에서 (cid:12)(cid:19)로 감소
한다.
바로 알기 ④ 화합물을 구성하는 원소에서 산화수의 변화가
03 ⑴ ㉠ (cid:36)는 산소를 얻고 산화되어 (cid:36)(cid:48)2가 되고, ㉡ (cid:36)(cid:86)(cid:48)는 산
소를 잃고 환원되어 (cid:36)(cid:86)가 된다.
⑵ ㉠ (cid:39)(cid:70)2(cid:48)3은 산소를 잃고 환원되어 (cid:39)(cid:70)이 되고, ㉡ (cid:36)는 산
소를 얻고 산화되어 (cid:36)(cid:48)2가 된다.
⑶ ㉠ (cid:47)의 산화수는 (cid:47)2의 (cid:17)에서 (cid:47)(cid:41)3의 (cid:14)(cid:20)으로 감소하
므로 (cid:47)2는 환원되고, ㉡ (cid:41)의 산화수는 (cid:41)2의 (cid:17)에서 (cid:47)(cid:41)3의
(cid:12)(cid:18)로 증가하므로 (cid:41)2는 산화된다.
⑷ ㉠ (cid:59)(cid:79)은 전자를 잃어 (cid:59)(cid:79)2+으로 산화되고, ㉡ (cid:36)(cid:86)2+은 전
자를 얻어 (cid:36)(cid:86)로 환원된다.
04 묽은 염산에 아연 조각을 넣었을 때의 화학 반응식은 (cid:59)(cid:79) (cid:12)
(cid:19)(cid:41)(cid:36)(cid:77)(cid:1)@@A(cid:1)(cid:59)(cid:79)(cid:36)(cid:77)2 (cid:12) (cid:41)2이다.
ㄴ. (cid:59)(cid:79)의 산화수는 (cid:17)에서 (cid:12)(cid:19)로 증가한다.
바로 알기 ㄱ. (cid:59)(cid:79)은 전자를 잃으면서 (cid:59)(cid:79)2+으로 산화되므로
환원제이다.
ㄷ. 용액 속에서 음이온 수는 변하지 않지만 (cid:41)+ (cid:19)개가 (cid:41)2
기체로 빠져나갈 때 (cid:59)(cid:79)2+ (cid:18)개가 용액 속에 녹아 들어가므로
전체 양이온 수는 감소한다.
05 ㄹ. 원자 번호 (cid:19)(cid:17)번 이내의 원자들이 가지는 산화수 중 가장
큰 산화수는 원자가 원자가 전자를 모두 잃을 때와 같으므로
족 번호의 일의 자리와 같거나 그보다 작다.
바로 알기 ㄱ. 플루오린((cid:39))은 전기 음성도가 가장 큰 원소이
므로 산화수는 (cid:14)(cid:18)만 존재한다.
ㄴ. 다원자 이온에서 성분 원소의 산화수 총합은 다원자 이
ㄷ. 한 물질이 산화될 때 다른 물질은 환원되므로 산화와 환
원은 항상 동시에 일어난다.
온의 전하와 같다.
84
정답과 해설
ㄷ. 화합물에서 전기 음성도가 작은 원소의 산화수는 ((cid:12))값
⑵ 산화수가 증가한 (cid:36)(cid:86)는 환원제로 작용하고, 산화수가 감
을 가진다.
소한 (cid:47)(cid:48)3-은 산화제로 작용한다.
06 ⑴ (cid:39)(cid:70)2(cid:48)3: (cid:39)(cid:70)의 산화수를 (cid:89)라 하면 (cid:89)(cid:61)(cid:19)(cid:12)((cid:14)(cid:19))(cid:61)(cid:20)(cid:30)(cid:17)이
09 ⑴ (cid:39)(cid:70)2(cid:48)3은 산소를 잃어 환원되므로 산화제이고, (cid:36)(cid:48)는 산
므로 (cid:89)(cid:30)(cid:12)(cid:20)이다.
⑵ (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)(cid:48)3: (cid:36)(cid:77)의 산화수를 (cid:89)라 하면 ((cid:12)(cid:18))(cid:12)(cid:89)(cid:12)((cid:14)(cid:19))(cid:61)(cid:20)
(cid:30)(cid:17)이므로 (cid:89)(cid:30)(cid:12)(cid:22)이다.
⑶ (cid:47)(cid:66)(cid:41): 알칼리 금속의 산화수는 (cid:12)(cid:18)이므로 (cid:41)의 산화수
는 (cid:14)(cid:18)이다.
⑷ (cid:52)2(cid:48)32-: (cid:52)의 산화수를 (cid:89)라 하면 (cid:89)(cid:61)(cid:19)(cid:12)((cid:14)(cid:19))(cid:61)(cid:20)(cid:30)(cid:14)(cid:19)
이므로 (cid:89)(cid:30)(cid:12)(cid:19)이다.
⑸ (cid:41)(cid:47)(cid:48)3: (cid:47)의 산화수를 (cid:89)라 하면 ((cid:12)(cid:18))(cid:12)(cid:89)(cid:12)((cid:14)(cid:19))(cid:61)(cid:20)(cid:30)
(cid:17)이므로 (cid:89)(cid:30)(cid:12)(cid:22)이다.
⑹ (cid:47)(cid:41)4(cid:47)(cid:48)3: (cid:47)(cid:41)4+에서 (cid:47)의 산화수를 (cid:89)라 하면 (cid:89)(cid:12)
((cid:12)(cid:18))(cid:61)(cid:21)(cid:30)(cid:12)(cid:18)이므로 (cid:89)(cid:30)(cid:14)(cid:20)이고, (cid:47)(cid:48)3-에서 (cid:47)의 산화
수를 (cid:90)라 하면 (cid:90)(cid:12)((cid:14)(cid:19))(cid:61)(cid:20)(cid:30)(cid:14)(cid:18)에 의해 (cid:90)(cid:30)(cid:12)(cid:22)이다.
07 황이 포함된 물질에서 황의 산화수는 다음과 같다.
(cid:52)8: (cid:17)
(cid:52)(cid:48)3: (cid:12)(cid:23)
ㄱ. 황이 포함된 물질에서 황의 산화수가 가장 작은 것은
(cid:41)2(cid:52): (cid:14)(cid:19)
(cid:41)2(cid:52)(cid:48)3: (cid:12)(cid:21)
(cid:52)(cid:48)2: (cid:12)(cid:21)
(cid:41)2(cid:52)(cid:48)4: (cid:12)(cid:23)
(cid:14)(cid:19), 가장 큰 것은 (cid:12)(cid:23)이므로 차는 (cid:25)이다.
ㄴ. (cid:52)(cid:48)2에서 (cid:52)(cid:48)3으로 변하는 반응은 (cid:52)의 산화수가 (cid:12)(cid:21)에서
(cid:12)(cid:23)으로 증가하므로 (cid:52)(cid:48)2이 산화된다. 즉, (cid:52)(cid:48)2은 환원제이다.
바로 알기 ㄷ. (cid:52)(cid:48)3과 (cid:41)2(cid:52)(cid:48)4에서 (cid:52)의 산화수는 (cid:12)(cid:23)으로 같
다. 즉, (cid:52)(cid:48)3이 (cid:41)2(cid:52)(cid:48)4으로 변하는 반응은 산화 환원 반응이
아니다.
08 ⑴ (cid:36)(cid:86)의 산화수는 (cid:17)에서 (cid:12)(cid:19)로 증가하고, (cid:47)의 산화수는
(cid:12)(cid:22)에서 (cid:12)(cid:21)로 감소한다.
(cid:18)단계: 주어진 화학 반응식에서 각 물질의 산화수 변화는 다
음과 같다.
(cid:29)(cid:19) 증가(cid:31)
q@>@=>? @>=@?>(
(cid:36)(cid:86) (cid:12) (cid:47)(cid:48)3- (cid:12) (cid:41)+(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:86)2+ (cid:12) (cid:47)(cid:48)2 (cid:12) (cid:41)2(cid:48)
((cid:17)) ((cid:12)(cid:22))
((cid:12)(cid:21))
s@?>==@? @?==@?>&
(cid:29)(cid:18) 감소(cid:31)
((cid:12)(cid:19))
(cid:19)단계: 감소한 산화수와 증가한 산화수가 같아야 하므로 (cid:47)
의 산화수 변화에 (cid:19)배를 한다.
(cid:36)(cid:86) (cid:12) (cid:19)(cid:47)(cid:48)3-
(cid:12) (cid:41)+(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:86)2+
(cid:20)단계: 수소((cid:41))와 산소((cid:48))의 원자 수를 맞춘다.
(cid:36)(cid:86) (cid:12) (cid:19)(cid:47)(cid:48)3- (cid:12) (cid:21)(cid:41)+(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:86)2+ (cid:12) (cid:19)(cid:47)(cid:48)2 (cid:12) (cid:19)(cid:41)2(cid:48)
따라서 (cid:66)(cid:30)(cid:18), (cid:67)(cid:30)(cid:19), (cid:68)(cid:30)(cid:21), (cid:69)(cid:30)(cid:18), (cid:70)(cid:30)(cid:19), (cid:71)(cid:30)(cid:19)이다.
(cid:12) (cid:19)(cid:47)(cid:48)2 (cid:12) (cid:41)2(cid:48)
소를 얻어 산화되므로 환원제이다.
⑵ (cid:39)(cid:70)은 산화수가 (cid:12)(cid:20)에서 (cid:12)(cid:19)로 감소하여 환원되므로
(cid:39)(cid:70)(cid:36)(cid:77)3은 산화제이고, (cid:52)(cid:79)은 산화수가 (cid:12)(cid:19)에서 (cid:12)(cid:21)로 증가
하여 산화되므로 (cid:52)(cid:79)(cid:36)(cid:77)2은 환원제이다.
10 ㄱ. (가)에서 (cid:47)의 산화수는 (cid:12)(cid:19)에서 (cid:12)(cid:20)으로 증가한다.
ㄷ. (cid:47)(cid:48)는 (가)에서 환원제, (나)에서 산화제로 작용하므로
(cid:39)2은 산화제, (cid:41)2는 환원제로 작용하였다. 즉, (cid:39)2은 (cid:41)2보다
더 강한 산화제이다.
바로 알기 ㄴ. (나)에서 (cid:47)(cid:48)는 산화제이다.
11 ⑴ ㉠ (cid:36)의 산화수는 (cid:17)이고, ㉡ (cid:47)(cid:66)2(cid:36)(cid:48)3에서 (cid:36)의 산화수는
(cid:12)(cid:21)이다. ㉢ (cid:36)(cid:48)에서 (cid:36)의 산화수는 (cid:12)(cid:19)이다.
⑵ (cid:47)(cid:66)2(cid:36)(cid:83)2(cid:48)7에서 (cid:36)(cid:83)의 산화수를 (cid:89)라 하면 ((cid:12)(cid:18))(cid:61)(cid:19)(cid:12)(cid:89)(cid:61)
(cid:19)(cid:12)((cid:14)(cid:19))(cid:61)(cid:24)(cid:30)(cid:17)이므로 (cid:89)(cid:30)(cid:12)(cid:23)이다. 또, (cid:36)(cid:83)2(cid:48)3에서 (cid:36)(cid:83)의
산화수를 (cid:90)라 하면 (cid:90)(cid:61)(cid:19)(cid:12)((cid:14)(cid:19))(cid:61)(cid:20)(cid:30)(cid:17)이므로 (cid:90)(cid:30)(cid:12)(cid:20)이다.
⑶ 산화제는 (cid:47)(cid:66)2(cid:36)(cid:83)2(cid:48)7이고, 환원제는 (cid:36)이다.
12 ⑴ (cid:52)의 산화수는 (cid:41)2(cid:52)에서 (cid:14)(cid:19)이고, (cid:52)에서 (cid:17)이므로 (cid:52)의 산
화수는 (cid:19)만큼 증가한다.
⑵ (cid:47)의 산화수가 (cid:41)(cid:47)(cid:48)3에서 (cid:12)(cid:22)이고, (cid:47)(cid:48)2에서 (cid:12)(cid:21)로 감
소하므로 (cid:41)(cid:47)(cid:48)3은 환원된다. 따라서 (cid:41)(cid:47)(cid:48)3은 산화제이다.
⑶ (cid:41)2(cid:52)에서 (cid:52)으로 변화하면서 산화수가 (cid:14)(cid:19)에서 (cid:17)으로 (cid:19)
만큼 증가하므로 (cid:41)2(cid:52) (cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이 반응할 때 이동한 전자의 양
((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다.
개념 적용 문제
01 ③
06 ⑤
02 ③
07 ④
03 ③
08 ③
2권 196~199쪽
04 ⑤
05 ⑤
01 ㄱ. (가)에서 (cid:47)(cid:66)의 산화수는 (cid:17)에서 (cid:12)(cid:18)로 증가한다.
ㄴ. (나)에서 (cid:36)(cid:77)의 산화수는 (cid:36)(cid:77)2에서 (cid:17), (cid:41)(cid:36)(cid:77)에서 (cid:14)(cid:18),
(cid:41)(cid:36)(cid:77)(cid:48)에서 (cid:12)(cid:18)이므로 산화수 총합은 (cid:17)이다.
바로 알기 ㄷ. (가)와 (다)에서 (cid:36)(cid:77)2는 환원되므로 산화제로 작
용한다.
정답과 해설
85
02 주어진 화학 반응식은 다음과 같다.
(가) (cid:19)(cid:46)(cid:72) (cid:12) (cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:46)(cid:72)(cid:48)
(나) (cid:46)(cid:72) (cid:12) (cid:19)(cid:41)(cid:36)(cid:77)(cid:1)@@A(cid:1)(cid:46)(cid:72)(cid:36)(cid:77)2 (cid:12) (cid:41)2
(다) (cid:46)(cid:72)(cid:48) (cid:12) (cid:19)(cid:41)(cid:36)(cid:77)(cid:1)@@A(cid:1)(cid:46)(cid:72)(cid:36)(cid:77)2 (cid:12) (cid:41)2(cid:48)
ㄱ. (가)와 (나)에서 (cid:46)(cid:72)은 산화수가 (cid:17)에서 (cid:12)(cid:19)로 증가하여
산화되므로 환원제이다.
ㄱ. (cid:34)x(cid:35)에서 (cid:34)의 산화수는 (cid:12)(cid:18)이고, (cid:35)의 산화수는 (cid:14)(cid:19)이
므로 (cid:89)는 (cid:19)이다.
ㄴ. 반응 후 산화수가 (cid:17)인 (가)는 (cid:35)이고, (cid:34)(cid:36)의 화합물에서
(cid:34)의 산화수는 (cid:12)(cid:18)이므로 (cid:36)의 산화수는 (cid:14)(cid:18)임을 알 수 있
다. 따라서 (나)는 (cid:36)이다.
ㄷ. 반응 전과 후 감소한 산화수와 증가한 산화수가 같
ㄴ. 전기 음성도는 비금속 원소인 (cid:36)(cid:77)가 금속 원소인 (cid:46)(cid:72)보다
고 원자의 수가 같아야 하므로 화학 반응식을 완성하면
크다.
염기의 중화 반응이다.
바로 알기 ㄷ. (다)는 산화수의 변화가 없는 반응으로, 산과
(cid:19)(cid:34)2(cid:35) (cid:12) (cid:19)(cid:36)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:21)(cid:34)(cid:36) (cid:12) (cid:35)2이다. 따라서 (cid:35)2 (cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이
((cid:14)(cid:19))
((cid:14)(cid:18))
((cid:17))
((cid:17))
생성되기 위해 이동한 전자의 양은 (cid:21) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다.
03 주어진 화학 반응식에서 (cid:34)의 산화수가 (cid:14)(cid:21)에서 (cid:12)(cid:21)로 변하
므로 (cid:34)(cid:35)4에서 (cid:35)의 산화수는 (cid:12)(cid:18)이고, (cid:34)(cid:36)2에서 (cid:36)의 산화
수는 (cid:14)(cid:19)이다.
(cid:34) (cid:35)4 (cid:12) (cid:19)(cid:36)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:34) (cid:36)2 (cid:12) (cid:19)(cid:35)2(cid:36)
((cid:14)(cid:21))((cid:12)(cid:18))
((cid:12)(cid:21))((cid:14)(cid:19)) ((cid:12)(cid:18))((cid:14)(cid:19))
((cid:17))
ㄱ. (cid:34)(cid:35)4에서 (cid:34)의 산화수는 (cid:14)(cid:21)이고, (cid:35)의 산화수는 (cid:12)(cid:18)이
므로 전기 음성도는 (cid:34)가 (cid:35)보다 크다.
ㄷ. (cid:34)(cid:35)4에서 (cid:34)의 산화수가 증가하여 산화되므로 (cid:34)(cid:35)4는 환
원제이다.
바로 알기 ㄴ. (cid:36)의 산화수는 (cid:17)에서 (cid:14)(cid:19)로 감소한다.
07 (가) (cid:47)(cid:48)2 (cid:12) (cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:47)(cid:48) (cid:12) (cid:48)3
(나) (cid:19)(cid:47)(cid:48)2 (cid:12) (cid:41)2(cid:48)(cid:1)@@A(cid:1)(cid:41)(cid:47)(cid:48)2 (cid:12) (cid:41)(cid:47)(cid:48)3
ㄴ. (나)에서 질소((cid:47))의 산화수는 (cid:47)(cid:48)2에서 (cid:12)(cid:21), (cid:41)(cid:47)(cid:48)2에서
(cid:12)(cid:20), (cid:41)(cid:47)(cid:48)3에서 (cid:12)(cid:22)이다. (cid:47)의 산화수가 감소하면서 환원
되기도 하고, 증가하면서 산화되기도 하므로 (cid:47)(cid:48)2는 산화제
이자 환원제의 역할을 한다.
ㄷ. 질소의 산화수는 (cid:47)(cid:48)에서 (cid:12)(cid:19), (cid:47)(cid:48)2에서 (cid:12)(cid:21), (cid:41)(cid:47)(cid:48)2에
서 (cid:12)(cid:20), (cid:41)(cid:47)(cid:48)3에서 (cid:12)(cid:22)이므로 가장 큰 산화수를 가진 화합
물은 (cid:41)(cid:47)(cid:48)3이다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)는 (cid:19)(cid:48)3이다.
04 ㄱ. (가)에서 (cid:39)(cid:70)은 산소를 얻어 산화되므로 환원제이다.
08 (가)에서 일어나는 반응의 화학 반응식은 (cid:19)(cid:34)(cid:77)((cid:84)) (cid:12) (cid:23)(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))
ㄴ. (나)에서 (cid:36)의 산화수는 코크스((cid:36))에서 (cid:17), (cid:36)(cid:48)에서 (cid:12)(cid:19)이
므로 산화수가 (cid:19) 증가하여 산화되었음을 알 수 있다.
ㄷ. (가)와 (나)에서 모두 (cid:41)의 산화수는 (cid:12)(cid:18)에서 (cid:17)으로 감소
한다.
05 ㄱ. (cid:47)(cid:57)3-에서 (cid:47)의 산화수가 (cid:12)(cid:22)이므로 (cid:57)의 산화수를 (cid:89)라
하면 ((cid:12)(cid:22))(cid:12)(cid:89)(cid:61)(cid:20)(cid:30)(cid:14)(cid:18)이므로 (cid:89)(cid:30)(cid:14)(cid:19)이다. 따라서 (cid:47)(cid:57)2
에서 (cid:47)의 산화수 (cid:66)는 (cid:12)(cid:21)이다.
ㄴ. (cid:47)(cid:58)3에서 (cid:47)의 산화수가 (cid:14)(cid:20)이므로 (cid:58)의 산화수는 (cid:12)(cid:18)
이다. 화합물에서 전기 음성도가 큰 원소의 산화수는 ((cid:14))값
이므로 (cid:47)의 전기 음성도가 (cid:58)보다 크다는 것을 알 수 있다.
ㄷ. 화합물에서 각 원자의 산화수의 총합은 (cid:17)이고, (cid:57)의 산화
수는 (cid:14)(cid:19), (cid:58)의 산화수는 (cid:12)(cid:18)이므로 (cid:57)와 (cid:58)가 결합한 물질
의 화학식은 (cid:58)2(cid:57)이다.
(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:34)(cid:77)(cid:36)(cid:77)3((cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:20)(cid:57)( (cid:72))로, (cid:57)는 (cid:41)2이다.
(나)에서 일어나는 반응의 화학 반응식은 (cid:41)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:36)(cid:86)(cid:48)((cid:84))(cid:1)
@@A(cid:1)(cid:36)(cid:86)((cid:84)) (cid:12) (cid:41)2(cid:48)((cid:77))이다.
ㄱ. (가)에서 (cid:34)(cid:77)의 산화수는 (cid:17)에서 (cid:12)(cid:20)으로 증가한다.
ㄷ. (나)에서 생성된 물의 질량은 (cid:20).(cid:23) (cid:72)으로 (cid:17).(cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)
1(cid:30)
(cid:20).(cid:23) (cid:72)
(cid:18)(cid:25) (cid:72)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)
2에 해당한다. 물 (cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이 생성될 때 이동한
전자의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이므로 (나)의 반응에서 이동한 전
자의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 (cid:17).(cid:21) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이다.
바로 알기 ㄴ. (나)에서 환원되는 물질은 (cid:36)(cid:86)(cid:48)이고, 산화되
는 물질은 (cid:57)인 (cid:41)2이다. 따라서 산화제는 (cid:36)(cid:86)(cid:48)이다.
06 계수를 맞추지 않고 반응물과 생성물로 화학 반응식을 나타
02 화학 반응과 열
내면 (cid:34)x(cid:35) (cid:12) (cid:36)2(cid:1)@A(cid:1)(cid:34)(cid:36) (cid:12) (cid:35)2이고, 반응 전과 후 산화수
의 변화는 다음과 같다.
(cid:34)x(cid:35) (cid:12) (cid:36)2(cid:1)@A(cid:1)(cid:34)(cid:1)(cid:36) (cid:12) (cid:35)2
((cid:12)(cid:18))((cid:14)(cid:19)) ((cid:17)) ((cid:12)(cid:18))((cid:14)(cid:18)) ((cid:17))
탐구 확인 문제
2권 208쪽
01 ⑴ 발 ⑵ 흡 ⑶ 발 ⑷ 발 ⑸ 발 02 ㄷ
86
정답과 해설
01
발열 반응은 생성물보다 반응물이 가지고 있는 에너지의 총
합이 더 크므로 화학 반응이 일어날 때 열을 방출하여 주위의
온도가 높아진다. 흡열 반응은 반응물보다 생성물이 가지고
02 반응열((cid:50))의 크기는 발열 반응의 경우 (cid:50)(cid:31)(cid:17)(㉠)이고, 흡열
반응의 경우 (cid:50)(cid:29)(cid:17)(㉡)이다. 발열 반응은 반응물의 에너지 총
합이 생성물의 에너지 총합보다 크므로(㉢) 생성물이 더 안정
있는 에너지의 총합이 더 크므로 화학 반응이 일어날 때 열을
하고, 흡열 반응은 반응물의 에너지 총합이 생성물의 에너지
흡수하여 주위의 온도가 낮아진다.
02
뷰테인이 연소하는 반응(㉠)은 발열 반응이고, 얼음이 녹아
물로 되는 과정(㉡)은 흡열 반응이다.
ㄷ. ㉠은 발열 반응이므로 반응물의 에너지 총합이 생성물의
간다.
총합보다 작으므로(㉣) 반응물이 더 안정하다(㉤). 발열 반응
은 주위로 열을 방출하므로 주위의 온도가 올라가고(㉥), 흡
열 반응은 주위에서 열을 흡수하므로 주위의 온도가 내려
에너지 총합보다 크다.
바로 알기 ㄱ. ㉠은 발열 반응이다.
03 ㄱ, ㄷ. 연료를 태워 난방에 이용하거나 묽은 염산과 수산화
나트륨 수용액이 중화하는 반응은 모두 발열 반응이다.
ㄴ. ㉡은 흡열 반응으로, 주위에서 열을 흡수한다.
바로 알기 ㄴ. 더운 여름철 마당에 물을 뿌리면 물이 기화하
면서 열을 흡수하므로 주위의 온도가 낮아진다. 이 반응은
흡열 반응을 이용한 예이다.
2권 209쪽
ㄹ. 질산 암모늄의 용해 반응을 이용한 냉각 팩은 흡열 반응
탐구 확인 문제
01 ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ 02 ②
02
용액의 질량이 (cid:18)(cid:17)(cid:21) (cid:72)이고, 온도 변화가 (cid:18)(cid:17) (cid:11)(cid:36)이므로 방출하
는 열량((cid:76)(cid:43)/(cid:72))은 다음과 같다.
(cid:21) (cid:43)/(cid:72)(cid:5634)(cid:11)(cid:36)(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:21)(cid:1)(cid:72)(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:1)(cid:11)(cid:36)
(cid:21)(cid:1)(cid:72)
(cid:30)(cid:18)(cid:17)(cid:21)(cid:17) (cid:43)/(cid:72)(cid:30)(cid:18).(cid:17)(cid:21) (cid:76)(cid:43)/(cid:72)
개념 모아 정리하기
2권 211쪽
1 발열 반응
2 흡열 반응
3 감소
5 열에너지
6 상태
7 (cid:14)(cid:50)
4 증가
8 (cid:18) (cid:11)(cid:36)
9 물의 비열((cid:68))
개념 기본 문제
2권 212~213쪽
01 ㄱ, ㄹ 02 ㉠ (cid:31), ㉡ (cid:29), ㉢ (cid:31), ㉣ (cid:29), ㉤ 반응물, ㉥ 올라감
03 ㄱ, ㄷ 04 ㄴ, ㄹ 05 ⑴ ◯ ⑵ (cid:61) ⑶ (cid:61) 06 ㄱ, ㄴ, ㄷ
07 ㄴ, ㄷ 08 (cid:19)(cid:19)(cid:19)(cid:15)(cid:22) (cid:76)(cid:43) 09 ⑴ ◯ ⑵ (cid:61) ⑶ ◯ 10 ㄱ, ㄴ
의 에너지 총합이 반응물의 에너지 총합보다 작다.
바로 알기 ㄴ. 발열 반응은 열을 방출하는 반응으로, 반응열
((cid:50))의 크기는 ((cid:12))값((cid:50)(cid:31)(cid:17))이다.
ㄷ. 발열 반응은 반응이 일어나면 주위로 열을 방출하므로
주위의 온도가 올라간다.
을 이용한 예이다.
온도가 올라간다.
로 열을 방출한다.
04 (가)는 발열 반응, (나)는 흡열 반응의 에너지 변화이다.
ㄴ. (가)의 반응이 일어나면 주위로 열을 방출하므로 주위의
ㄹ. 물의 기화, 탄산 칼슘의 열분해는 모두 흡열 반응이다.
바로 알기 ㄱ. (가)는 발열 반응으로, 반응이 일어날 때 주위
ㄷ. (나)는 흡열 반응으로, 반응물이 생성물보다 에너지 총합
이 더 작아 에너지면에서 더 안정하다.
05 ⑴ 연료가 연소(㉠)하는 반응은 발열 반응이다.
⑵ 광합성(㉡)은 흡열 반응으로 반응물의 에너지 총합이 생성
물의 에너지 총합보다 작다.
⑶ 반응이 일어나면 주위의 온도가 올라가는 발열 반응은 ㉠
이다.
06 열화학 반응식으로부터 반응열의 크기, 반응물의 종류와 상
태, 생성물의 종류와 상태를 알 수 있다.
07 ㄴ. 흑연이 다이아몬드로 될 때 에너지가 높아지므로 이 반응
은 흡열 반응이다.
에서 더 안정하다.
가 높아진다.
바로 알기 ㄱ. (cid:34)와 (cid:35)는 모두 발열 반응이므로 주위의 온도
08 (cid:36)(cid:41)4 (cid:21) (cid:72)은 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)(cid:1)(cid:78)(cid:80)(cid:77)이며 (cid:36)(cid:41)4 (cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이 완전 연소할 때 (cid:25)(cid:26)(cid:17) (cid:76)(cid:43)
정답과 해설
87
01 ㄱ, ㄹ. 발열 반응은 주위로 열을 방출하는 반응으로, 생성물
ㄷ. 흑연이 다이아몬드보다 에너지가 더 낮으므로 에너지면
의 열에너지가 발생하므로 (cid:1354)(cid:1408)(cid:5736) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이 연소할 때는 (cid:25)(cid:26)(cid:17) (cid:76)(cid:43)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5736)
04 ㄴ. (가)에서 (cid:36)(cid:41)4 (cid:18) (cid:72)은 (cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5738)(cid:1)(cid:78)(cid:80)(cid:77)이고, (나)에서 (cid:36)(cid:41)3(cid:48)(cid:41)
(cid:30)(cid:19)(cid:19)(cid:19).(cid:22) (cid:76)(cid:43)의 열이 발생한다.
09 ⑴, ⑵ 반응열((cid:50))의 크기는 (cid:12)(cid:26)(cid:19) (cid:76)(cid:43)이므로 반응이 일어나면
주위의 온도가 높아진다.
⑶ 발열 반응의 반응열((cid:50)) 크기가 (cid:26)(cid:19) (cid:76)(cid:43)이므로 (cid:47)(cid:41)3 (cid:19)몰의
에너지는 (cid:47)2 (cid:18)몰과 (cid:41)2 (cid:20)몰의 에너지 총합보다 (cid:26)(cid:19) (cid:76)(cid:43)만큼
더 작다.
10 ㄱ, ㄴ. (cid:36)6(cid:41)6 (cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이 완전 연소할 때 방출하는 열량((cid:76)(cid:43)/
이므로 발열 반응이다.
(cid:78)(cid:80)(cid:77))은
열량계의 열용량(cid:61)온도 변화
(cid:36)6(cid:41)6의 분자량
이다.
바로 알기 ㄷ. (cid:48)2(산소)의 분자량은 필요하지 않다.
02 ③
03 ④
04 ②
05 ③
2권 214~216쪽
보다 크다.
개념 적용 문제
01 ③
06 ④
(cid:18) (cid:72)은 (cid:1365)(cid:1410)(cid:5735)(cid:5734)(cid:1)(cid:78)(cid:80)(cid:77)이다. 따라서 각 물질 (cid:18) (cid:72)이 연소할 때 발
생하는 열량은 (가)의 경우 (cid:25)(cid:26)(cid:17) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)(cid:61)(cid:1365)(cid:1410)(cid:5733)(cid:5738)(cid:1)(cid:78)(cid:80)(cid:77)이고,
(나)의 경우 (cid:18)(cid:21)(cid:22)(cid:19)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)(cid:61)(cid:1365)(cid:1410)(cid:5735)(cid:5734)(cid:1)(cid:78)(cid:80)(cid:77)이므로 (cid:36)(cid:41)4( (cid:72))
이 (cid:36)(cid:41)3(cid:48)(cid:41)((cid:77))보다 크다.
바로 알기 ㄱ. (가)와 (나)는 모두 반응열((cid:50))의 크기가 ((cid:12))값
ㄷ. (가)에서 (cid:41)2(cid:48) (cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77), (나)에서 (cid:41)2(cid:48) (cid:21) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이 생성될
때 발생하는 열량이 각각 (cid:25)(cid:26)(cid:17) (cid:76)(cid:43)과 (cid:18)(cid:21)(cid:22)(cid:19) (cid:76)(cid:43)이다. 따라서
(cid:41)2(cid:48) (cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이 생성될 때 발생하는 열량은 각각
(cid:25)(cid:26)(cid:17) (cid:76)(cid:43)
(cid:19)
((cid:30)
(cid:21)(cid:21)(cid:22) (cid:76)(cid:43)),
((cid:30)(cid:20)(cid:23)(cid:20) (cid:76)(cid:43))이므로 (cid:36)(cid:41)4( (cid:72))이 (cid:36)(cid:41)3(cid:48)(cid:41)((cid:77))
(cid:18)(cid:21)(cid:22)(cid:19) (cid:76)(cid:43)
(cid:21)
05 ㄱ. (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)의 용해 과정에서 주위의 온도가 올라가므로 용
해 과정은 발열 반응이다. 발열 반응은 생성물의 에너지 총합
이 반응물의 에너지 총합보다 작다.
ㄴ. (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)의 용해열((cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77))은 다음과 같다.
용액의 비열(cid:61)용액의 질량(cid:61)온도 변화
(cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41)의 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))
(cid:21).(cid:19) (cid:43)/(cid:72)·(cid:11)(cid:36)(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:17) (cid:72)(cid:61)(cid:22) (cid:11)(cid:36)
(cid:17).(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)
(cid:30)(cid:19)(cid:18)(cid:17)(cid:17)(cid:17) (cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)(cid:30)(cid:19)(cid:18) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)
바로 알기 ㄷ. (나)에 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:41) (cid:21) (cid:72)을 더 넣어 모두 녹이면 용
해열이 더 발생하므로 최고 온도는 (cid:19)(cid:22)(cid:1)(cid:11)(cid:36)보다 더 올라간다.
06 ㄴ. 용액이 얻은 열량(cid:30)용액의 비열(cid:61)용액의 질량(cid:61)용액의
온도 변화(cid:30)(cid:21).(cid:19) (cid:43)/(cid:72)(cid:5634)(cid:11)(cid:36)(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:21) (cid:72)(cid:61)(cid:18)(cid:17)(cid:1)(cid:11)(cid:36)(cid:30)(cid:21).(cid:20)(cid:23)(cid:25) (cid:76)(cid:43)
ㄷ. (cid:36)(cid:66)(cid:36)(cid:77)2의 질량이 (cid:21) (cid:72)이므로 반응열((cid:76)(cid:43)/(cid:72))은
(cid:21).(cid:20)(cid:23)(cid:25) (cid:76)(cid:43)
(cid:21)(cid:1)(cid:72)
(cid:30)
(cid:18).(cid:17)(cid:26)(cid:19) (cid:76)(cid:43)/(cid:72)이다.
바로 알기 ㄱ. 용해 과정에서 용액의 온도가 높아졌으므로
(cid:36)(cid:66)(cid:36)(cid:77)2의 용해 반응은 발열 반응이다.
통합 실전 문제
2권 218~221쪽
01 ② 02 ① 03 ③ 04 ⑤ 05 ④ 06 ③
07 ③ 08 ②
01 ㄱ. 드라이아이스((cid:36)(cid:48)2((cid:84)))가 고체에서 기체로 승화(㉠)하는
과정은 흡열 반응이므로 (cid:36)(cid:48)2의 에너지는 커진다.
ㄴ. 물은 얼음으로 응고(㉡)하면서 주위로 열을 방출한다.
바로 알기 ㄷ. ㉠은 흡열 반응이고, ㉡은 발열 반응이다.
02 ㄱ. (가), (나), (다)는 모두 연소 반응으로 발열 반응이다.
ㄴ. 탄화수소의 분자량은 (cid:36)2(cid:41)2이 (cid:19)(cid:23), (cid:36)2(cid:41)6이 (cid:20)(cid:17)이고
같은 질량의 탄화수소가 완전 연소할 때 발생하는 열에
너지의 크기는 (cid:19)(cid:23)(cid:17)(cid:17)(cid:61)(cid:1365)(cid:1410)(cid:5734)(cid:5738) (cid:76)(cid:43)과 (cid:20)(cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:61)(cid:1365)(cid:1410)(cid:5735)(cid:5732) (cid:76)(cid:43)에 비례하
므로 (cid:36)2(cid:41)6이 (cid:36)2(cid:41)2보다 크다는 것을 알 수 있다.
바로 알기 ㄷ. (cid:18)몰이 완전 연소할 때 방출하는 열에너지는
(cid:36)2(cid:41)2은 (cid:19)(cid:23)(cid:17)(cid:17)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734) (cid:76)(cid:43), (cid:36)2(cid:41)6은 (cid:20)(cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734) (cid:76)(cid:43), (cid:41)2는 (cid:22)(cid:24)(cid:19)(cid:61)
(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734) (cid:76)(cid:43)이므로 (cid:36)2(cid:41)6이 가장 크다.
03 ㄴ. (나)는 발열 반응이므로 주위의 온도가 올라간다.
ㄷ. (cid:41)2(cid:48)( (cid:77))이 성분 원소로 될 때의 에너지 차가 (cid:41)2(cid:48)( (cid:72))
가 성분 원소로 될 때의 에너지 차보다 크므로 (cid:41)2(cid:48)( (cid:77))과
(cid:41)2(cid:48)( (cid:72))가 성분 원소로 될 때 반응열의 절댓값은 (cid:41)2(cid:48)( (cid:77))이
(cid:41)2(cid:48)( (cid:72))보다 크다.
바로 알기 ㄱ. (가)는 흡열 반응이므로 반응열((cid:50))의 크기는
((cid:14))값((cid:50)(cid:29)(cid:17))이다.
88
정답과 해설
01 주어진 반응의 화학 반응식은 다음과 같다.
(가) (cid:19)(cid:47)(cid:48)2 (cid:12) (cid:24)(cid:41)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:47)(cid:41)3 (cid:12) (cid:21)(cid:41)2(cid:48)
(나) (cid:19)(cid:47)(cid:48)2(cid:1)@@A(cid:1)(cid:47)2(cid:48)4
(다) (cid:20)(cid:47)(cid:48)2 (cid:12) (cid:41)2(cid:48)(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:41)(cid:47)(cid:48)3 (cid:12) (cid:47)(cid:48)
ㄷ. (cid:47)의 산화수는 (cid:47)(cid:48)2와 (cid:47)2(cid:48)4에서 (cid:12)(cid:21), (cid:47)(cid:41)3에서 (cid:14)(cid:20),
(cid:41)(cid:47)(cid:48)3에서 (cid:12)(cid:22), (cid:47)(cid:48)에서 (cid:12)(cid:19)이므로 (cid:47)의 산화수가 가장 큰
화합물은 (cid:41)(cid:47)(cid:48)3이다.
바로 알기 ㄱ. (가)에서 (cid:41)2는 산화되므로 환원제이다.
ㄴ. (나)는 산화수의 변화가 없으므로 산화 환원 반응이 아
니다.
02 (cid:34)는 (cid:14)(cid:18)과 (cid:12)(cid:18)의 산화수만을 가지므로 (cid:18)주기 (cid:18)족 원소인
수소((cid:41))이다. (cid:35)는 (cid:12)(cid:18)의 산화수만을 가지므로 금속 원소인
리튬((cid:45)(cid:74))이고, (cid:36)는 최대 (cid:12)(cid:22)의 산화수를 가지므로 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:22)
족 원소인 질소((cid:47))이다. (cid:37)는 전기 음성도가 가장 커서 (cid:14)(cid:18)
의 산화수만을 가지는 플루오린((cid:39))이다.
ㄱ. 금속 원소는 (cid:35)이다.
바로 알기 ㄴ. 원자가 전자 수가 가장 큰 것은 (cid:37)이다.
ㄷ. 화합물 (cid:35)(cid:34)에서 산화수가 (cid:12)(cid:18)인 (cid:35)와 결합한 (cid:34)의 산화
수는 (cid:14)(cid:18)이고, 화합물 (cid:34)(cid:37)에서 산화수가 (cid:14)(cid:18)인 (cid:37)와 결합
한 (cid:34)의 산화수는 (cid:12)(cid:18)이다.
03 ㄱ. (cid:46)(cid:79)(cid:48)4-에서 (cid:48)의 산화수는 (cid:14)(cid:19)이므로 (cid:46)(cid:79)의 산화수는
(cid:12)(cid:24)이다. 또, 이온의 산화수는 그 전하와 같으므로 (cid:46)(cid:79)2+에
서 (cid:46)(cid:79)의 산화수는 (cid:12)(cid:19)이다. 즉, (cid:46)(cid:79)의 산화수는 (cid:12)(cid:24)에서
(cid:12)(cid:19)로 (cid:22)만큼 감소하므로 (cid:89)(cid:30)(cid:22)이다.
ㄴ. (cid:20)단계에서 산화수 변화가 없는 (cid:41)와 (cid:48)의 원자 수가 같도
록 계수를 맞추면 (cid:41)2(cid:48)의 계수 (cid:71)(cid:1)는 (cid:21)이다. (cid:71)(cid:1)가 (cid:21)이므로 생
성물에서 (cid:41) 원자 수가 (cid:25)임을 알 수 있고, 반응물에서 (cid:41)+의
계수 (cid:68)는 (cid:25)이다. 따라서 (cid:68)(cid:12)(cid:71)(cid:30)(cid:18)(cid:19)이다.
바로 알기 ㄷ. 산화 환원 반응식을 완성하면 다음과 같다.
(cid:22)(cid:36)(cid:80)2+((cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:46)(cid:79)(cid:48)4-((cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:25)(cid:41)+((cid:66)(cid:82))
@@A(cid:1)(cid:22)(cid:36)(cid:80)3+((cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:46)(cid:79)2+((cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:21)(cid:41)2(cid:48)( (cid:77))
(cid:36)(cid:80)2+과 (cid:46)(cid:79)(cid:48)4-의 반응 몰비는 (cid:22) : (cid:18)이므로 (cid:36)(cid:80)2+ (cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)
을 완전히 산화시키기 위해 필요한 (cid:46)(cid:79)(cid:48)4-의 양은 (cid:17).(cid:19) (cid:78)(cid:80)(cid:77)
이다.
04 주어진 화학 반응식에서 원소의 산화수 변화는 다음과 같다.
(cid:66)(cid:44)(cid:46)(cid:79)(cid:48)4((cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:67)(cid:41)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82))(cid:1)@@A(cid:1)
((cid:12)(cid:24))
((cid:14)(cid:18))
(cid:68)(cid:44)(cid:36)(cid:77)((cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:69)(cid:46)(cid:79)(cid:36)(cid:77)2((cid:66)(cid:82)) (cid:12) (cid:25)(cid:41)2(cid:48)( (cid:77)) (cid:12) (cid:22)(cid:36)(cid:77)2( (cid:72))
((cid:12)(cid:19))
((cid:17))
이때 (cid:46)(cid:79)의 산화수는 (cid:22)만큼 감소하였고, (cid:36)(cid:77)의 산화수는 (cid:18)
만큼 증가하였으므로 (cid:66)(cid:30)(cid:69)(cid:30)(cid:19)이다. 또, 원자 수를 맞추면
(cid:68)(cid:30)(cid:19), (cid:67)(cid:30)(cid:18)(cid:23)이다.
ㄱ. (cid:66)(cid:12)(cid:67)(cid:12)(cid:68)(cid:12)(cid:69)(cid:30)(cid:19)(cid:12)(cid:18)(cid:23)(cid:12)(cid:19)(cid:12)(cid:19)(cid:30)(cid:19)(cid:19)이다.
ㄴ. (cid:46)(cid:79)의 산화수가 감소하여 환원되었으므로 (cid:44)(cid:46)(cid:79)(cid:48)4은
산화제이다.
ㄷ. (cid:36)(cid:77)의 산화수는 (cid:14)(cid:18)에서 (cid:17)으로 증가한다.
05 ㄴ. 반응 전후 원자의 종류와 수가 같도록 하여 반응식을 완
성하면 ㉠은 (cid:41)2(cid:48)이고, ㉡은 (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:36)(cid:77)이다.
ㄷ. (나)의 (cid:47)(cid:66)(cid:36)(cid:77)에서 (cid:36)(cid:77)의 산화수는 (cid:14)(cid:18)이고, (cid:47)(cid:66)(cid:48)(cid:36)(cid:77)에서
(cid:36)(cid:77)의 산화수는 (cid:12)(cid:18)이다.
바로 알기 ㄱ. (가)는 산과 염기의 중화 반응으로, 산화수 변
화가 없으므로 산화 환원 반응이 아니다.
06 ㄱ. 흑연과 다이아몬드가 연소할 때 생성되는 물질은 (cid:36)(cid:48)2로
같으며, 흑연이 연소할 때 발생하는 열량은 (cid:20)(cid:26)(cid:20).(cid:22) (cid:76)(cid:43)/(cid:78)(cid:80)(cid:77)
이고 다이아몬드가 연소할 때 발생하는 열량은 (cid:20)(cid:26)(cid:22).(cid:21) (cid:76)(cid:43)/
(cid:78)(cid:80)(cid:77)이므로 흑연보다 다이아몬드의 연소열이 더 크다. 이로
부터 흑연의 에너지가 다이아몬드보다 낮음을 알 수 있으므
로 흑연이 다이아몬드로 되는 반응은 흡열 반응이다.
ㄴ. 흑연과 다이아몬드가 연소하는 반응은 반응열((cid:50))이 (cid:50)(cid:31)(cid:1)
(cid:17)이므로 주위로 열을 방출하는 발열 반응이다.
바로 알기 ㄷ. 다이아몬드의 에너지가 흑연보다 높으므로 두
물질이 기체 상태로 승화할 때 흡수하는 에너지는 다이아몬
드가 흑연보다 작다.
07 ㄱ. (가)는 반응열이 (cid:66)(cid:29)(cid:17)이므로 흡열 반응이다. 즉, 반응물
의 에너지 총합이 생성물의 에너지 총합보다 작으므로 에너
지면에서 반응물이 생성물보다 안정하다.
ㄷ. (cid:47)2(cid:48)( (cid:72))가 (cid:48)2( (cid:72))와 반응하여 (cid:47)2(cid:48)4( (cid:72))로 되는 반응의 반
응식은 (cid:19)(cid:47)2(cid:48)( (cid:72)) (cid:12) (cid:20)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1) @@A(cid:1) (cid:19)(cid:47)2(cid:48)4( (cid:72))이고, (가)식
의 (cid:19)배에서 (나)식을 뺀 값과 같다.
(cid:19)(cid:61)(가): (cid:19)(cid:47)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:21)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:47)2(cid:48)4( (cid:72)) (cid:12) (cid:19)(cid:66) (cid:76)(cid:43)
(cid:14)(나): (cid:14)(cid:92)(cid:19)(cid:47)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:47)2(cid:48)( (cid:72)) (cid:12) (cid:67) (cid:76)(cid:43)(cid:94)
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@?
(cid:19)(cid:47)2(cid:48)( (cid:72)) (cid:12) (cid:20)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:19)(cid:47)2(cid:48)4( (cid:72)) (cid:12) ((cid:19)(cid:66)(cid:14)(cid:67)) (cid:76)(cid:43)
바로 알기 ㄴ. (나)는 반응열이 (cid:67)(cid:31)(cid:17)이므로 발열 반응이다.
따라서 (나) 반응에 의해 주위의 온도가 올라간다.
08 ㄴ. 탄소 가루 (cid:18).(cid:19) (cid:72)이 완전 연소할 때 온도는 (cid:18)(cid:1)(cid:11)(cid:36) 상승하
고, 열량계의 열용량은 (cid:21)(cid:17) (cid:76)(cid:43)/(cid:11)(cid:36)이므로 (cid:21)(cid:17) (cid:76)(cid:43)의 열이 발생
한다.
정답과 해설
89
바로 알기 ㄱ. 탄소 (cid:18).(cid:19) (cid:72)은 (cid:17).(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이고 산소 기체 (cid:17).(cid:18)
(cid:78)(cid:80)(cid:77)과 반응하여 이산화 탄소 기체 (cid:17).(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이 생성되므로
반응 전과 후 기체의 총 양((cid:78)(cid:80)(cid:77))은 변하지 않는다.
ㄷ. (다) 이후 더 넣어 준 탄소 가루 (cid:17).(cid:23) (cid:72)은 (cid:17).(cid:17)(cid:22) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이므
로 온도 변화는 (cid:17).(cid:18) (cid:78)(cid:80)(cid:77)이 연소할 때의 온도 변화 (cid:18)(cid:1)(cid:11)(cid:36)보다
작다.
(다)에서 (cid:58)의 산화수는 (나)에서와 같은 (cid:14)(cid:19)이고, (cid:59)는 (cid:20)주기 원소로
(cid:58)에게 전자 (cid:18)개를 잃으므로 산화수는 (cid:12)(cid:18)이다.
채점 기준
(가)(cid:344)(다)에서 (cid:57), (cid:58), (cid:59)의 산화수를 옳게 구하고, 그 이유
를 옳게 서술한 경우
(가)(cid:344)(다)에서 (cid:57), (cid:58), (cid:59)의 산화수만을 옳게 구한 경우
배점(%)
100
50
03 열화학 반응식 (가)(cid:344)(다)를 이용하여 어떤 수를 곱하거나,
반응식끼리 더하고 빼서 전체 반응식을 만들면 반응열을 구
사고력 확장 문제
2권 222~223쪽
할 수 있다. 이때 반응식에 곱한 수만큼 반응열도 곱한다.
01 금속이 금속 양이온으로 되면 산화된 것이다. 즉, 금속은 반
응성이 클수록 양이온이 되기 쉽다. 금속과 다른 금속 이온
모범 답안 ⑴ (cid:36)((cid:84)) (cid:12) (cid:41)2(cid:48)( (cid:72))(cid:1) @@A(cid:1) (cid:36)(cid:48)( (cid:72)) (cid:12) (cid:41)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:50)의 반
응식은 (가)(cid:14)(나)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:14)(다)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)을 하면 얻어진다.
수용액의 반응에서 반응성이 큰 금속을 반응성이 작은 금속
(가): (cid:36)((cid:84)) (cid:12) (cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:48)2( (cid:72))
이온의 수용액에 넣으면 반응성이 작은 금속이 석출된다.
(cid:14)(나)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734): (cid:14){(cid:41)2( (cid:72)) (cid:12) (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:41)2(cid:48)( (cid:72))}
모범 답안 금속은 반응성이 클수록 산화되기 쉽다.
•마그네슘 조각을 황산 구리(Ⅱ) 수용액에 넣었을 때 다음과 같은 반
응이 일어난다. (cid:46)(cid:72)((cid:84)) (cid:12) (cid:36)(cid:86)(cid:52)(cid:48)4((cid:66)(cid:82))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:86)((cid:84)) (cid:12) (cid:46)(cid:72)(cid:52)(cid:48)4((cid:66)(cid:82))
(cid:14)(다)(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734): (cid:14){(cid:36)(cid:48)( (cid:72)) (cid:12) (cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:48)2( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:48)2( (cid:72))}
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
(cid:36)((cid:84)) (cid:12) (cid:41)2(cid:48)( (cid:72))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:48)( (cid:72)) (cid:12) (cid:41)2( (cid:72))
(cid:46)(cid:72)이 (cid:46)(cid:72)2+으로 산화되므로 반응성은 (cid:46)(cid:72)(cid:31)(cid:36)(cid:86)임을 알 수 있다.
⑵ 반응열((cid:50))은 (가)의 반응열(cid:14)(나)의 반응열(cid:61)(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:14)(다)의 반응열(cid:61)
•마그네슘 조각을 황산 아연 수용액에 넣었을 때 다음과 같은 반응이
열화학 반응식 (가)(cid:344)(다)를 이용하여 반응 ①의 열화
•아연 조각을 황산 구리(Ⅱ) 수용액에 넣었을 때 다음과 같은 반응이
일어난다. (cid:59)(cid:79)((cid:84)) (cid:12) (cid:36)(cid:86)(cid:52)(cid:48)4((cid:66)(cid:82))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:36)(cid:86)((cid:84)) (cid:12) (cid:59)(cid:79)(cid:52)(cid:48)4((cid:66)(cid:82))
(cid:59)(cid:79)이 (cid:59)(cid:79)2+으로 산화되므로 반응성은 (cid:59)(cid:79)(cid:31)(cid:36)(cid:86)임을 알 수 있다.
일어난다. (cid:46)(cid:72)((cid:84)) (cid:12) (cid:59)(cid:79)(cid:52)(cid:48)4((cid:66)(cid:82))(cid:1)@@A(cid:1)(cid:59)(cid:79)((cid:84)) (cid:12) (cid:46)(cid:72)(cid:52)(cid:48)4((cid:66)(cid:82))
(cid:46)(cid:72)이 (cid:46)(cid:72)2+으로 산화되므로 반응성은 (cid:46)(cid:72)(cid:31)(cid:59)(cid:79)임을 알 수 있다.
따라서 금속의 반응성은 (cid:46)(cid:72)(cid:31)(cid:59)(cid:79)(cid:31)(cid:36)(cid:86)이다.
채점 기준
세 금속의 반응성 크기를 옳게 비교하고, 그 이유를 산화를
이용하여 옳게 서술한 경우
세 금속의 반응성 크기만 옳게 비교한 경우
배점(%)
100
50
02 (cid:57)의 전기 음성도가 (cid:41), (cid:58)보다 작다면 (가)와 (나)에서 (cid:57)의
산화수는 모두 (cid:12)(cid:21)가 되고, (cid:57)의 전기 음성도가 (cid:41), (cid:58)보다
크다면 (가)와 (나)에서 (cid:57)의 산화수는 모두 (cid:14)(cid:21)가 되므로 주
어진 조건에 맞지 않는다. 따라서 전기 음성도는 (cid:41)(cid:29)(cid:57)(cid:29)(cid:58)
이다. 또, (다)에서 (cid:58)의 산화수는 (나)와 같으므로 (cid:58)의 전기
음성도는 (cid:59)보다 크다. (cid:18)(cid:24)족 원소인 (cid:59)의 전기 음성도가 (cid:18)(cid:23)
족 원소인 (cid:58)보다 작으므로 (cid:58)는 (cid:19)주기 (cid:18)(cid:23)족 원소이고, (cid:59)는
(cid:20)주기 (cid:18)(cid:24)족 원소임을 알 수 있다.
모범 답안 분자를 이루는 각 원자의 산화수 총합은 (cid:17)이다. (가)에서
(cid:41)의 산화수가 (cid:12)(cid:18)이므로 (cid:57)의 산화수는 (cid:14)(cid:21)이다. (나)에서 전기 음성
도는 (cid:57)(cid:29)(cid:58)이므로 (cid:57)는 수소로부터 전자 (cid:19)개를 얻고, (cid:58)에게 전자 (cid:19)
개를 잃으므로 (cid:57)의 산화수는 (cid:17)이고, (cid:58)의 산화수는 (cid:14)(cid:19)이다.
90
정답과 해설
(cid:1354)(cid:1408)(cid:5734)(cid:30)(cid:20)(cid:26)(cid:21) (cid:76)(cid:43)(cid:14)(cid:1357)(cid:1361)(cid:1357)(cid:1924)(cid:5756) (cid:76)(cid:43)(cid:14)(cid:1358)(cid:1359)(cid:1359)(cid:1924)(cid:5756) (cid:76)(cid:43)(cid:30)(cid:14)(cid:18)(cid:20)(cid:18) (cid:76)(cid:43)이다.
채점 기준
배점(%)
⑴
학 반응식을 만드는 과정을 옳게 서술한 경우
⑵ 반응열 (cid:50)를 옳게 구한 경우
50
50
04 반응열은 열량계의 열용량과 온도 변화의 곱으로 구할 수 있
다. 이때 연소열은 질량당 에너지 변화량((cid:76)(cid:43)/(cid:72))으로 나타내
므로 반응열을 질량으로 나누어 계산한다.
모범 답안 ⑴ 벤조산 (cid:22) (cid:72)이 완전 연소할 때 발생한 열량은 벤조산의
연소열이 (cid:19)(cid:23).(cid:21) (cid:76)(cid:43)/(cid:72)이므로 (cid:18)(cid:20)(cid:19) (cid:76)(cid:43)((cid:30)(cid:19)(cid:23).(cid:21) (cid:76)(cid:43)/(cid:72)(cid:61)(cid:22) (cid:72))이다. 따라서
벤조산 (cid:22) (cid:72)의 연소열이 (cid:18)(cid:20)(cid:19) (cid:76)(cid:43)이고, 온도 변화가 (cid:23).(cid:23) (cid:11)(cid:36)이므로 열
량계의 열용량은 (cid:19)(cid:17)1(cid:30)
2 (cid:76)(cid:43)/ (cid:11)(cid:36)이다.
(cid:18)(cid:20)(cid:19)
(cid:23).(cid:23)
⑵ 열량계의 열용량이 (cid:19)(cid:17) (cid:76)(cid:43)/ (cid:11)(cid:36)이고, 에탄올 (cid:20) (cid:72)이 연소할 때 열량계
의 온도 변화가 (cid:21).(cid:22) (cid:11)(cid:36)이므로 연소열은 (cid:20)(cid:17)1(cid:30)
2 (cid:76)(cid:43)/(cid:72)이다.
(cid:19)(cid:17)(cid:61)(cid:21).(cid:22)
(cid:20)
채점 기준
배점(%)
열량계의 열용량을 옳게 구하고, 그 과정을 옳게 서술
⑴
한 경우
⑵
한 경우
열량계의 열용량만 옳게 구한 경우
에탄올의 연소열을 옳게 구하고, 그 과정을 옳게 서술
에탄올의 연소열만 옳게 구한 경우
50
30
50
30
논구술 대비 문제
III 화학 결합과 분자의 세계
실전 문제 1
2권 227쪽
예시 답안 ⑴ 수소 결합은 (cid:41) 원자와 이웃한 (cid:47), (cid:48), (cid:39) 원자 사이에 작용하
는 비교적 강한 분자 사이의 상호 작용이다. 수소 결합이 분자 사이의 강한
상호 작용인 것은 (cid:47), (cid:48), (cid:39) 원자들의 전기 음성도가 크기 때문이다. (cid:37)(cid:47)(cid:34)
에서 단일 가닥의 구아닌((cid:40))의 (cid:14)(cid:47)(cid:14)(cid:41) 작용기의 부분적인 양전하(d+)를
띠는 수소 원자와 이웃한 염기 사이토신((cid:36))의 산소((cid:48)) 원자 사이에 수소 결
합이 작용하면서 안정한 (cid:37)(cid:47)(cid:34) 이중 나선 구조를 이룬다. 그런데 사이토신
의 육각형 고리의 탄소 원자와 결합한 산소((cid:48)) 원자가 황((cid:52)) 원자로 대체되
는 구조를 갖는다면 (cid:52) 원자는 (cid:48) 원자보다 전기 음성도가 작으므로 두 염기
사이의 상호 작용은 산소((cid:48)) 원자에 비해 약해진다. 따라서 (cid:37)(cid:47)(cid:34)의 단일
가닥 사이의 힘이 약해져 열에 의해서 쉽게 나선 구조가 풀리는 등 안정한
구조를 유지하지 못하게 될 것이다.
⑵ (cid:36)(cid:48)2는 선형 분자 구조를 이룬다. (cid:36) 원자와 (cid:48) 원자 사이의 결합은 극성
공유 결합이지만 (cid:36) 원자를 중심으로 결합의 극성이 서로 대칭을 이루고 있
어 상쇄되므로 분자의 쌍극자 모멘트는 (cid:17)이 된다. 즉, (cid:36)(cid:48)2는 무극성 분자이
므로 물과 같은 극성 용매에 잘 녹지 않는다.
⑶ (cid:57)가 (cid:47)(cid:66) 등과 같은 전기 음성도가 작은 알칼리 금속인 경우 전기 음성
도는 (cid:48)(cid:31)(cid:41)(cid:31)(cid:57)이다. 따라서 (cid:48) 원자는 (cid:41) 원자보다 (cid:57) 원자와 결합한 전자
쌍을 끌어당기므로 (cid:14)(cid:57)(cid:14)(cid:48) 부분에서 전하의 분리가 일어나 (cid:48)(cid:41)-을 생성
하게 되어 염기가 된다. 반면 (cid:57)가 (cid:49), (cid:52), (cid:36)(cid:77) 등과 같은 비금속 원소인 경우
전기 음성도는 (cid:48)(cid:31)(cid:57)(cid:31)(cid:41)이다. 이 경우 (cid:48) 원자는 (cid:57) 원자보다 (cid:41) 원자와
결합한 전자쌍을 끌어당기므로 (cid:48)(cid:14)(cid:41)에서 전하의 분리가 일어나 (cid:41)+을 생
성하게 되어 산이 된다.
IV 역동적인 화학 반응
실전 문제 1
2권 230쪽
예시 답안 ⑴ 수소는 다른 연료에 비해 발열량이 커 자동차의 연료인 가솔
린을 대신할 수 있다. 또, 수소를 연료로 사용할 경우 생성물이 물이므로 환
경오염을 일으키지 않는 청정 연료이다.
⑵ 광촉매 전극에서는 물이 산화되어 전자를 잃으므로 산화 전극이고, 백
금 전극에서는 수소 이온이 전자를 얻어 수소 기체가 발생하므로 환원 전극
이다.
⑶ 기존 광촉매 전극의 경우 태양광의 약 (cid:21) (cid:6)밖에 되지 않는 자외선을 이
용하는 반면, 최근 개발된 새로운 광촉매의 경우 (cid:21)(cid:17)(cid:17) (cid:79)(cid:78) 이하의 자외선
외에 (cid:21)(cid:17)(cid:17)(cid:344)(cid:24)(cid:17)(cid:17) (cid:79)(cid:78) 정도인 가시광선, 그보다 파장이 긴 근적외선 가운
데 (cid:18)(cid:19)(cid:17)(cid:17) (cid:79)(cid:78)까지의 영역을 이용할 수 있게 됨에 따라 태양광 에너지의 약
(cid:26)(cid:26) (cid:6)를 사용할 수 있게 되었다.
실전 문제 2
2권 231쪽
예시 답안 ⑴ 고려청자의 비취색이 만들어지는 과정에서 청자의 흙 성분
인 (cid:39)(cid:70)3+은 (cid:39)(cid:70)2+으로 환원되고, 일산화 탄소((cid:36)(cid:48))는 이산화 탄소((cid:36)(cid:48)2)로 산
화된다.
⑵ 실외의 경우 (cid:34)(cid:72)(cid:36)(cid:77)(cid:1) @?A(cid:1)(cid:34)(cid:72) (cid:12) (cid:36)(cid:77), (cid:36)(cid:77) (cid:12) (cid:36)(cid:86)+(cid:1) @?A(cid:1)(cid:36)(cid:77)- (cid:12) (cid:36)(cid:86)2+
의 반응이 일어난다. 이때 첫 번째 화학 반응식의 경우 (cid:34)(cid:72)의 산화수는 (cid:12)(cid:18)
에서 (cid:17)으로 감소하여 환원되고, (cid:36)(cid:77)의 산화수는 (cid:14)(cid:18)에서 (cid:17)으로 증가하여 산
화된다. 두 번째 화학 반응식의 경우 (cid:36)(cid:77)의 산화수는 (cid:17)에서 (cid:14)(cid:18)로 감소하여
환원되고, (cid:36)(cid:86)의 산화수는 (cid:12)(cid:18)에서 (cid:12)(cid:19)로 증가하여 산화된다.
실내에서는 실외의 경우와 반대이므로 (cid:36)(cid:77)- (cid:12) (cid:36)(cid:86)2+(cid:1) @?A(cid:1) (cid:36)(cid:77) (cid:12) (cid:36)(cid:86)+,
(cid:34)(cid:72) (cid:12) (cid:36)(cid:77)(cid:1)@?A(cid:1)(cid:34)(cid:72)(cid:36)(cid:77)의 반응이 일어나며 산화수는 반대로 변화한다.
정답과 해설
91
화학
용어 찾아보기
공유 결합 물질의 성질
가려막기 효과
가역 반응
강산
결합각
결합 길이
결합 에너지
결합의 이온성
결합 차수
고분자 화합물
고어텍스
공유 결합
과포화 용액
구경꾼 이온
구조식
균일 혼합물
그램화학식량
극성 공유 결합
극성 분자
금속 결정의 성질
금속 결합
금속 원소
금속의 반응성
기준 끓는점
기체 반응 법칙
나일론
나프타
뉴랜즈의 옥타브설
1권 092, 2권 147
1권 068, 2권 060
1권 212
2권 110
2권 124
2권 071
2권 030
2권 030
2권 058
2권 031
1권 013
1권 013
2권 028
2권 032
2권 114
1권 106
1권 074
2권 057
2권 077
2권 034
2권 034
1권 205
2권 184
2권 112
1권 093
1권 013
1권 026
1권 199
단주기형 주기율표
닫힌계
당량점
돌턴의 원자 모형
돌턴의 원자설
동소체
동위 원소
동적 평형 상태
되베라이너의 세 쌍 원소
들뜬상태
등전자 이온
(cid:69) 오비탈
라부아지에의 원소 분류
라이먼 계열
란타넘족
러더퍼드의 원자 모형
루이스 구조식
루이스 정의
루이스 전자점식
르샤틀리에 원리
모즐리의 주기율표
메테인
모브
몰
몰 농도
몰랄 농도
몰 부피
몰 분율
몰 열용량
1권 069, 144
1권 203
2권 111
2권 151
1권 154
1권 154
1권 024
2권 111
1권 198
1권 157
1권 219
1권 165
1권 198
1권 158
1권 202
1권 155
2권 060
2권 129
2권 059
2권 150
1권 025
1권 014
1권 201
1권 071
1권 109
1권 109
1권 076
1권 110
2권 206
2권 057
2권 077
멘델레예프의 주기율표
1권 199, 200
물리 변화
물의 이온화 상수
물의 자동 이온화
물의 전기 분해
밀도
바닥상태
반데르발스 반지름
반응계
반응 엔탈피
반응열
발머 계열
발열 반응
방위 양자수
방출 스펙트럼
보어의 가설
보어의 원자 모형
분자 결정
분자량
분자식
분자의 쌍극자 모멘트
브뢴스테드(cid:5634)로리 정의
불균일 혼합물
불포화 용액
불확정성 원리
비가역 반응
비금속 원소
비열
비중
1권 088
2권 131
2권 130
2권 010
1권 111
1권 157
1권 214
2권 201
2권 203
2권 204
1권 158
2권 200
1권 162
1권 157
1권 159
1권 159
2권 033
1권 070
2권 077
1권 106
2권 114
1권 161
2권 127
2권 111
1권 205
2권 206
1권 111
1권 025, 068
단일 결합
2권 029
무극성 분자
무극성 공유 결합
산
산화
2권 122
1권 011, 2권 182, 183
92
용어 찾아보기
1권 026, 068
옥텟 규칙
1권 068, 070
원자가 전자
1권 175, 203
1권 108, 2권 018
열용량
산화수
산화제
3중 결합
상평형
석유
석출
석탄
선 스펙트럼
수소 이온 농도 지수((cid:81)(cid:41))
수화
수화물
순차 이온화 에너지
스펙트럼
스펙트럼 원리
스핀 자기 양자수
슬래그
시성식
실험식
실험식량
쌍극자
쌍극자 모멘트
쌓음 원리
아레니우스 정의
아보가드로 법칙
아보가드로수
아세트산
아스피린
악티늄족
알짜 이온 반응식
알칼리 금속
알코올
알파(a) 입자 산란 실험
약산
양극선
양성자의 발견
2권 185
2권 187
2권 029
2권 112
1권 015
2권 113
1권 015
1권 157
2권 132
2권 110
1권 222
1권 156
1권 157
1권 163
1권 011
1권 070
2권 058
2권 058
1권 177
2권 127
1권 093
1권 072
1권 026
1권 027
1권 202
1권 092
1권 205
1권 026
1권 139
2권 124
1권 139
1권 140
양이온의 형성
양자화
양쪽성 물질
에너지 보존 법칙
엔탈피
역반응
연속 스펙트럼
열가소성 수지
열경화성 수지
열화학 반응식
염
염기
(cid:84) 오비탈
에탄올
오비탈
원자 반지름
원자 번호
원자의 표시 방법
용매
용매화
용액
용질
용해
용해 평형
유기 화합물
유효 핵전하
음극선
음이온의 형성
응축
이온식량
이온화도
이온화식
이온화 에너지
2중 결합
일정 성분비 법칙
2권 013
1권 161
2권 129
2권 201
2권 203
2권 110
1권 156
1권 027
1권 027
2권 206
2권 204
2권 146
2권 125
1권 164
1권 026
1권 161
2권 011
1권 213
1권 142
1권 143
1권 106
1권 108
1권 106
1권 106
2권 113
1권 024
1권 212
1권 138
2권 013
2권 112
1권 070
2권 124
1권 092
1권 220
2권 029
1권 093
입체수
2권 072
자기 양자수
작용기
장주기형 주기율표
전기 음성도
전이 원소
전자의 발견
전자 껍질
전자쌍
전자쌍 반발 이론
전자쌍 사이의 반발력
전형 원소
정반응
제련
족
종말점
주기
주 양자수
주위
준금속
중성자의 발견
중화열
중화 적정
중화 적정 곡선
중화점
증기 압력
증발
지시약
질소 고정
질소 순환
질량수
짝산
짝염기
질량 보존 법칙
1권 163
1권 026
1권 203
2권 056
1권 205
1권 139
1권 159
1권 176
2권 070
2권 070
1권 205
2권 110
1권 010
1권 203
2권 151
1권 202
1권 162
2권 201
1권 205
1권 141
2권 146
2권 151
2권 154
2권 151
2권 112
2권 112
2권 149
1권 011
1권 011
1권 093
2권 128
2권 128
1권 068, 069, 143
용어 찾아보기
93
1권 106, 2권 113
중화 반응
2권 146, 153
이온 반지름
1권 217, 218
홀전자
화석 연료
화학 반응식
화학 변화
화학식량
환원
환원제
훈트 규칙
흡수 스펙트럼
흡열 반응
1권 176
1권 015
1권 089
1권 088
1권 068
2권 187
1권 178
1권 157
2권 200
1권 011, 2권 182, 183
화학
용어 찾아보기
촉매
1권 012
1권 026
1권 011
1권 024
1권 026
1권 155
1권 158
1권 177
1권 108
2권 031
2권 114
1권 013
1권 076
2권 151
1권 024
1권 026
1권 165
1권 108
1권 027
1권 027
1권 027
1권 202
1권 069, 144
카복실산
코크스
탄소 화합물
탄화수소
톰슨의 원자 모형
파셴 계열
파울리 배타 원리
퍼센트 농도
평균 결합 에너지
평균 원자량
포화 용액
폴리에스터
표준 상태
표준 용액
풀러렌
플라스틱
(cid:81) 오비탈
(cid:81)(cid:81)(cid:78) 농도
합성 고무
합성 섬유
합성수지
현대 주기율표
94
용어 찾아보기
memo
memo
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