2021 소방간부 화학개론 (1번 ~ 5번)

1. 액체상태의 에탄올(C2H5OH) 분자 사이의 인력에 영향을 주는 요인을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 이온－쌍극자 인력

ㄴ. 쌍극자－쌍극자 인력

ㄷ. 런던분산력(반데르발스 인력)

ㄹ. 수소 결합

 

답: ㄴ,ㄷ,ㄹ 

 

< 분자간의 인력 >

 

1. 런던분산력 (반데르발스인력)

- 비극성 분자의 경우 원자나 분자에 한시적으로 유도된 쌍극자

- 유도쌍극자에 의해 생기는 인력

- 모든 분자에 존재한다 

- 원자가 커지면 분산력이 커지면서 끓는점 증가한다 

- 원자의 수가 증가할수록, 분산력이 커짐

- 밀집된 형태를 가진 분자들이 긴 사슬 모양의 분자보다 더 약한 분산력을 가짐.

 

2. 쌍극자 - 쌍극자 인력(dipole - dipole force)

- 극성분자(쌍극자 모멘트를 갖는 분자)들 사이에 작용하는 힘

- 수소결합 : N-H , O-H 또는 F-H와 같은 극성 결합내의 수소 원자와 전기음성도가 큰 O,N 또는 F같은 원자간의 결합

 

3. 이온 - 쌍극자 인력 (ion - dipole force) 

- 양이온 또는 음이온과 극성 분자 사이에 작용하는 힘

 

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2. [표]는 할로젠화 수소 HX, HY, HZ에 대하여 수소와 할로젠 원소 사이의 결합길이를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X, Y, Z는 임의의 원소이다.)

<보 기>

ㄱ. 결합 차수는 HX가 HY보다 크다.

ㄴ. 결합 극성은 HX가 HY보다 크다.

ㄷ. 결합 해리 에너지는 HY가 HZ보다 크다.

 

답: ㄴ,ㄷ

 

풀이 

X = F, Y = Cl , Z = Br 

결합해리에너지 = 결합엔탈피 : HF > HCl > HBr > HI 

결합극성: HF > HCl > HBr > HI 

결합길이: HF < HCl < HBr < HI 

결합차수는 모두 1로 같다 

 

< 할로겐화수소 >

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3. 자동차 에어백에는 다음의 아자이드화 소듐(NaN3)의 분해반응이 이용된다.

320 K, 1 atm에서 50 L로 팽창하는 에어백을 만들기 위해 필요한 NaN3의 몰수를 구하면? (단, 기체는 이상기체이고, 300 K, 1 atm에서 기체 1몰의 부피는 25 L이며, 고체의 부피는 무시한다.)

답: 5/4

풀이:

PV=nRT => 1 x 25 = R 300 => R = 25/300 

1 x 50 = nR320  => n = 50/320R = 50/(320 x 25/300) = 15/8 

15/8몰은 3N2의 기체의 몰수이므로 NaN3의 몰수는 15/8 x 2/3 = 5/4 이다 

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4. [그림]은 25 ℃, 1 atm에서 수소(H2)와 산소(O2)가 반응 하여 수증기와 물이 생성될 때의 엔탈피 변화를 나타낸 것이다

답: 4번 

풀이 

④ 방출해야하는 것이 아닌 흡수해야한다 . 

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5. [그림]은 2, 3주기 원소 A, B, C, D가 이온 결합 화합물 AD와 BC를 만들 때, 각 원소의 이온 반지름을 나타낸 것이다. A, B, C, D 이온의 전자 배치는 Ne와 같다.

원소 A, B, C, D에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A, B, C, D는 임의의 원소이다.)

① B는 2주기 원소이다.

② 전기 음성도는 D가 가장 크다.

③ 원자 반지름은 D가 C보다 크다.

④ 이온화 에너지가 가장 작은 원자는 C이다.

⑤ 바닥상태의 전자 배치에서 홀전자 수가 가장 많은 원자는 A이다.

 

답: 2번 

 

풀이 

A = Na+, B= Mg2+, C= O2-, D = F-

 

① B는 3주기 원소이다.

② 전기 음성도는 D가 가장 크다.

③ 원자 반지름은 D가 C보다 작다 

④ 이온화 에너지가 가장 작은 원자는 A이다.

⑤ 바닥상태의 전자 배치에서 홀전자 수가 가장 많은 원자는 D이다.