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
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 >
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
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 .
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.