2017 소방간부 화학개론 (11번 ~ 15번 )

11. 2N의 H2SO4 수용액 250mL를 만들려면 H2SO4는 몇 g이 필요한가? (단, H2SO4 분자량 = 98, N은 노말농도)

 

풀이:

노말농도는 용액 1L 속에 포함된 용질의 g당량수이다 

g 당량수 = 분자량 / 당량수 

2N = 2eq / 1L 

H2SO4는 H+를 2개 내어놓을 수 있다. 즉 당량수 2eq / mol g당량수 = (98g/mol)/(2eq/mol)=49g/eq

 2eq / 1 x 0.25L x (98g/mol)/(2eq/mol) = 24.5g 

 

답: 24.5g

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12. 다음 표는 A + B → C의 반응에서 A와 B의 초기 농도를 변화시키면서 측정한 초기 반응 속도를 나타낸 것이다. 이 반응의 속도식으로 옳은 것은? (단, 온도는 일정하며, 반응 속도 상수는 k라고 한다)

풀이:

[A]가 일정할 때 [B]의 농도가 2배가 될 때 C의 초기생성속도는 2배 증가했다 => B는 1차반응

[B]가 일정할 때 [A]의 농도가 2배가 될 때 C의 초기생성속도는 4배 증가했다 => A는 2차반응 

 

답: v = k [A]2[B]1 

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13. 일반적인 반응 aA + bB ⇄ cC + dD이 평형상태에 있다면, 이 때 반응지수 Q(reaction quotient)와 평형상수 K의 관계로 옳은 것은?

답: Q = K

 

< 반응지수와 평형상수의 관계 >

1. 평형상수 

 

2. 반응지수 

- 평형상수 K에서와 같은 방법으로 반응물에 대한 생성물의 비(반응 지수)를 계산

 

3. 평형상수와 반응지수의 관계 

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14. 중성 원자 (가)와 (나)가 다음의 물리적 성질을 가질 때, 옳게 설명한 것은?

(가)의 중성자 수는 8이고 전자 수는 7이다.

(나)의 양성자 수는 8이고 질량수는 18이다

 

① (가)의 양성자 수는 7이다.

② (나)의 원자 번호는 18이다.

③ (나)의 중성자 수는 8이다.

④ (가)와 (나)는 질량이 같다.

⑤ (가)와 (나)는 동위원소 관계이다.

 

답: 1번 

 

풀이 

양성자수 = 전자수

양성자수 + 중성자수 = 질량수 

 

(가) 양성자수 = 7, 중성자수 = 8, 전자수 = 7 , 질량수 = 15 , 원자번호 = 7 -> N(질소)

(나) 양성자수 = 8, 중성자수 = 10, 전자수 = 8, 질량수 = 18 , 원자번호 = 8 -> O(산소)

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15. 다음은 원소 주기율표의 일부이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 원자 반경은 F가 Li보다 크다.

② 이온 반경은 Na+가 F -보다 크다.

③ 1차 이온화 에너지는 Mg이 F보다 크다.

④ 2차 이온화 에너지는 Na이 Mg보다 크다.

⑤ O와 F로만 이루어진 화합물은 이온성 결합을 갖는다

 

답: 4번 

 

풀이 

① 원자 반경은 F가 Li보다 작다.

② 이온 반경은 Na+가 F -보다 작다. -> 음이온이 양이온보다 이온반경이 크다 

③ 1차 이온화 에너지는 Mg이 F보다 작다 

⑤ O와 F로만 이루어진 화합물은 이온성 결합을 갖지 못한다. 둘다 음이온이기 때문에 

< 주기율표 >

< 원소의 주기성 >

1. 이온화에너지

- 바닥상태에 있는 기체 원자로부터 한 개의 전자를 제거하는데 필요한 최소에너지 

- 같은 주기에서 원자번호가 증가할수록 유효핵전하가 증가함으로써 이온화에너지는 증가한다 

- 같은 족에서 원자번호가 증가할수록 원자반지름이 커짐으로써 이온화에너지는 감소한다 

- 순차적 이온화 에너지: IE1 < IE2 < IE3 

3. 전자친화도

- 기체상태에 있는 원자가전자 하나를 받아 음이온을 형성할때 발생하는 에너지 변화 

- 원소의 전자친화도가 (+)의 값이 클수록 전자를 받아들이는 능력이 좋다 

4. 전기음성도 

- 공유결합을 하는 원자가 전자를 자기쪽으로 끌어당기는 정도를 상대적 수치로 나타낸 것

5. 유효핵전하 

- 같은 주기에서 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 증가한다 

 

6. 원자반지름 

- 같은 주기에서 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 유효핵전하가 증가함으로써 원자반지름은 작아진다 

- 같은 족에서 아래로 갈수록 양자수가 증가하기 때문에 원자반지름은 증가한다 

 

7. 이온반지름

- 양이온이 음이온보다 작다 

 

8. 격자에너지 

이온성 고체를 구성하는 이온들을 떼어내는 데 필요한 에너지의 양