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EBS 수능완성

화학Ⅰ

001054-EBS화학1-정답 2014.5.26 7:26 PM 페이지1 mac02 2400DPI 150LPI

2 수능완성 화학Ⅰ

01 화학의언어

본문 007쪽

본문 008~009쪽

화학의언어

(가)는 질소(N™)와 수소(H™)를 반응시켜 암모니아(NH£)를 합

성하는 반응이고, (나)는 산화 철(Fe™O£)과 일산화 탄소(CO)

를반응시켜철(Fe)을얻는반응의화학반응식이다.

ㄱ. (가)의생성물인암모니아(NH£)는비료의원

료로 이용되었고, (나)의 생성물인 철(Fe)은 농기구를 만드는

데 이용되었다. 두 물질은 모두 농업 생산량의 증가에 기여하

였다.

ㄴ. 암모니아(NH£)를 이루는 원소는 질소(N)와 수소(H) 2가

지이므로암모니아는화합물이다.

ㄷ. (나)에서 2가지 이상의 원소로 이루어진 화합물은 Fe™O£,

CO, CO™ 3가지이다.

정답⑤

01 ③ 02 ③ 03 ③ 04 ① 05 ③

06 ④ 07 ⑤ 08 ②

01 _화학의 언어

(가)와(나)를화학반응식으로나타내면다음과같다.

(가) CH¢+2O™ 1⁄ CO™+2H™O

(나) 6CO™+6H™O 1⁄ C§H¡™O§+6O™

ㄱ. (가)에서 이산화 탄소의 분자식은 CO™이므로 이

산화탄소분자1개를이루는원자수는3개이다.

ㄴ. (나)에서 이산화 탄소와 물이 반응하여 생성되는 포도당의 분자

식은C§H¡™O§이므로포도당은 2가지이상의원소가결합하여이루

어진화합물이다.

ㄷ. 이산화 탄소를 이루는 원소의 종류는 2가지(C,

O)이고, 포도당을이루는원소의종류는3가지(C, H, O)이다.

02 _인류 문명과 화학 반응

한분자가완전연소하여물 2분자와이산화탄소 1분자가생성되는

물질은메테인과메탄올이다. 이중상온에서기체로존재하는것은

메테인이다.

ㄱ. 천연가스의주성분인메테인의분자식은CH¢로,

성분원소는탄소(C)와수소(H)이다.

ㄴ. 메테인이 주성분인 천연 가스는 난방과 조리용 등의 연료로 사

용되어인류문명의발전에영향을준화석연료이다.

ㄷ. 비료의 원료로 사용되는 물질은 암모니아로, 암모

니아는수소와질소를고온·고압에서반응시켜얻을수있다.


암모니아의합성반응은비료의대량생산을가능하게하였고, 화석

연료인 뷰테인을 연소시켜 얻은 열에너지는 난방이나 발전 분야에

이용되고있다.

ㄱ. (가) 반응의 생성물인 암모니아(NH£)는 질소 비

료를대량생산할수있는길을열어농업생산력을발전시켰다.

ㄴ. (나) 뷰테인(C¢H¡º)이 연소되는 반응에서 열에너지가 발생하는

데, 인류는이를이용하여난방, 발전등을할수있게되었다.

ㄷ. (가) 반응의반응물은 1가지성분으로이루어진물

질이므로원소이지만, (나) 반응의반응물중C¢H¡º은 2가지원소로

이루어진화합물이다.


질소(N™)는 1가지 성분으로 이루어진 원소이다. 암모니아(NH£),

수증기(H™O), 메테인(CH¢)은 2가지 원소가 결합하여 이루어진 화

합물이다.

ㄱ. 1가지성분으로이루어진분자의모형은 이므

로이는질소(N™)에해당한다. 따라서 는질소원자(N)이다.

ㄴ. 2가지 이상의 원소로 이루어진 물질은 NH£,

H™O, CH¢ 3가지이므로화합물은 3가지이다.

ㄷ. 4가지물질모두원자간의결합을통하여물질의고유한성질을

가지는가장작은입자가되므로분자에해당한다.


물은 수소 원자와 산소 원자가 2 : 1로 결합하여 이루어진 화합물

이다.

ㄱ. 수소 기체와 산소 기체는 1가지 성분으로 이루어

져있으므로원소에해당한다.

ㄷ. ㉡으로부터물은 2가지이상의원소로이루어진물질, 즉화합물

임을알수있다.

ㄴ. 수소 기체와 산소 기체가 2 : 1의 부피비로 반응

하였으므로이를화학반응식으로나타내면다음과같다.

2H™+O™ 1⁄ 2H™O

��

��

��

��

�원자 분자

원자 분자

원자 분자

�원자 분자


3정답과 해설


원소는 1가지성분으로구성되어있는물질이고, 화합물은 2가지이

상의 원소로 구성되어 있는 물질이다. 또한 3원자 분자는 3개의 원

자로구성되어있는분자이다.

④ (가) 원소에 해당하는 물질은 수소(H™), 질소(N™)

이므로 2가지이다.

(나) 화합물에 해당하는 물질은 물(H™O), 메테인(CH¢), 암모니아

(NH£)이므로3가지이다.

(다) 3원자분자에해당하는물질은물(H™O) 1가지이다.

따라서(가)+(나)+(다)=6이다.


(가)는 메테인(CH¢)의 연소 반응이고, (나)는 포도당(C§H¡™O§)이

산소(O™)와 반응하는 호흡이고, (다)는 산화 철(Fe™O£)이 코크스

(C)와반응하여철(Fe)이생성되는반응이다.

ㄱ. (가)는 화석 연료 중의 하나인 메테인(CH¢)의 연

소 과정이고, 이때 발생하는 열에너지를 일상생활에서 이용하고

있다.

ㄴ. (가)와 (나)에서 반응물과 생성물은 모두 분자이다. 하지만 (다)

산화 철(Fe™O£)이 코크스(C)와 반응하여 철(Fe)이 되는 반응에서

분자는CO™ 1가지이다.

ㄷ. (다)에서화합물은Fe™O£, CO™ 2가지이다.


석유는 여러 가지 탄화수소가 섞인 혼합물이고, 포도당은 2가지 이

상의 원소가 결합하여 이루어진 화합물이다. 질소는 1가지 종류의

원소로이루어진물질로원소이다.

② 석유는 탄소와 수소를 주성분으로 하는 여러 가지

탄화수소로 이루어진 혼합물이지만, 포도당과 질소는 순물질이다.

포도당은 탄소, 수소, 산소의 3가지 원소로 이루어진 화합물이지만,

질소는 1가지성분으로이루어진원소이다.

성되는 열에너지를 이용하였다. 따라서 메테인(CH¢)의 연소 반응

식인ㄴ이적절하다.

(나) 철광석에 포함된 산화 철(Fe™O£)을 코크스(C)와 반응시켜 순

수한 철(Fe)을 얻는 과정에서 이산화 탄소(CO™)가 생성되므로 이

반응식은ㄷ이다.

(다) 수소(H™)와 질소(N™)를 고온·고압에서 촉매 하에 반응시키면

암모니아(NH£)가생성되므로이반응식은ㄱ이다.


A에 속하는 물질은 1가지 성분으로 이루어진 물질로, 분자나 화합

물은 아니어야 한다. B에 속하는 물질은 1가지 성분으로 이루어져

있으면서 동시에 물질의 고유한 성질을 가진 가장 작은 입자이어야

한다. C에 속하는 물질은 2가지 종류의 원소로 이루어져 있으면서

물질의고유한성질을가진가장작은입자이어야한다.

④A는 1가지성분으로이루어져있으면서분자는아

니어야 하므로 금속과 같이 원자의 종류를 화학식으로 나타낸 경우

가해당한다. 철(Fe)

B는 1가지성분으로이루어져있으면서분자에해당해야한다.

질소(N™)

C는 2가지 이상의 서로 다른 원소로 이루어져 있으면서 분자에 해

당해야한다. 메테인(CH¢), 이산화탄소(CO™)


(가)는 물 분자이므로 H, O의 2가지 원소로 이루어진 화합물이다.

(나)는암모니아분자이므로N, H의 2가지원소로이루어진화합물

이다. (다)는 염화 나트륨이므로 Na±, Cl—의 2가지 이온으로 이루

어진 화합물이다. (다)는 물질의고유한 성질을 가진가장작은 입자

의형태로표현되지않으므로분자가아니다.

ㄱ. (가)는 H, O의 2가지 원소로, (나)는 N와 H의

2가지원소로이루어진화합물이다.

ㄷ. (가)∼(다) 물질은 모두 2가지 이상의 원소가 결합하여 이루어진

화합물이다.

ㄴ. (가)와 (나)는 물질의 고유한 성질을 가진 가장 작

은 입자인 분자이지만, (다)는 이온으로 이루어진 물질로 분자가 아

니므로 양이온과 음이온이 결합한 가장 간단한 개수비를 실험식으

로나타낸다.

09 ④ 10 ④ 11 ③ 12 ④

본문 010~011쪽

09 _인류 문명과 화학

연소 반응은 공기 중의 산소와 반응하는 것이고, 철광석에서 철을

제련하는 과정은 산화 철(Fe™O£)이 코크스(C)와 반응하여 순수한

철(Fe)을 얻는 과정이다. 수소 기체와 질소 기체를 고온·고압에서

촉매하에반응시키면암모니아(NH£)를얻을수있다.

(가) 연소 반응은 공기 중의 산소와 빠르게 반응하는

것으로, 인류는화석연료의주성분인탄화수소의연소과정에서생

원소

화합물 분자

�

�

� 질소(��)� 산소(��)�수소(�)

철(�)� 구리(��)나트륨(� )

이산화 탄소(��)� 메테인(��)� 포도당(��)

산화 철(��)�염화 나트륨(� ��)�염화 암모늄(��)




각물질의분자식은다음과같다.

ㄴ. 산소(O™)를 이루는 성분 원소는 산소(O)이고, 이

산화탄소(CO™)를이루는성분원소는탄소(C), 산소(O)이다. 따라

서두물질은공통적으로산소(O)를성분원소로갖는다.

ㄷ. 물(H™O)은 수소(H), 산소(O)가 결합하여 생성된 물질이므로

화합물이다.

ㄱ. 포도당(C§H¡™O§)은 탄소(C) 6개, 수소(H) 12개,

산소(O) 6개가 화학 결합하여 생성되었으므로 24개의 원자로 이루

어진분자이다.

01 _화학식량과 몰

표를채우면다음과같다.

ㄴ. 0æ, 1기압에서기체 1몰의부피는 22.4 L이므로

기체 A의 몰수는 1몰이고, B의 몰수는 0.5몰이다. 따라서 몰수는

기체A가B보다크다.

ㄷ. 기체 A는 22.4 L에 32 g이고, B는 11.2 L에 32 g이므로 1 L

에들어있는기체의질량은B가A의 2배이다.

ㄱ. 밀도= 으로 구할 수 있으므로 기체A의 밀

도는1.43 g/L이다. 따라서밀도는기체B가A보다크다.

02 _원자량과 아보가드로수

원자 1개의 질량이 매우 작기 때문에 탄소 원자( ⁄ ¤§C)의 질량을

12.00으로 정하고, 이것을 기준으로 하여 비교한 원자의 상대적인

질량을원자량이라고한다.

질량부피

포도당 산소 물 이산화탄소

C§H¡™O§ O™ H™O CO™

02 화학식량과몰

본문 013쪽

본문 014~015쪽

분자량과원자수

(가)와 (나)의 분자량 차이로부터A와B의 원자량을 비교할 수

있고, 이로부터기체의단위질량당몰수등을비교할수있다.

ㄱ. (가)의 분자량은 28이고, (나)의 분자량은 44

이므로(가)와 (나)의분자량차이인 16은B의원자량이다. (가)

의 분자식이AB이고 분자량이 28이므로A의 원자량은 12이

다. 따라서원자량은B가A보다크다.

ㄴ. 0æ, 1기압에서기체 1몰의부피는 22.4 L이다. 기체의분

자량은 (가)가 (나)보다 작으므로 같은 질량의 기체 분자 수는

(가)가 (나)보다 많다. 따라서 같은 질량의 기체 부피는 (가)가

(나)보다크다.

ㄷ. (가) 1분자보다(나) 1분자에포함된B 원자의수가 2배이므

로 1 g에 포함된B 원자의 수는 분자량이 2배보다 작은 (나)가

(가)보다많다.

정답⑤

01 ④ 02 ⑤ 03 ③ 04 ② 05 ①

06 ② 07 ④ 08 ③

분자량 질량(g) 부피(L) 밀도(g/L)

기체A (32) 32 22.4 (1.43)

기체 B 64 (32) 11.2 2.86

분자로존재하지않는물질

염화 나트륨(NaCl)과 같은 물질은 물 분자와 같이 원자 몇 개가 모

여서 분자를 이룬 것이 아니라, 나트륨 이온과 염화 이온이 규칙적으

로 배열하여 결정을 이룬 것이다. 따라서 이 경우에는 화합물을 이루

는 성분 입자의 결합 비율만을 나타내는 실험식으로 나타낸다. 이와

마찬가지로 금속( Fe, Cu 등)의 경우에도 금속 원자 1개만 고유한

성질을 나타내는 것이 아니므로 금속의 경우에도 원소의 종류를 화학

식으로나타낼뿐분자는아니다.

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5정답과 해설

ㄱ. 원자량의크기는(다)>(나)>(가)이므로원자 1개

의질량도w£>w™>w¡이다.

ㄴ. (가) 1몰의 질량이 1 g이므로 1몰에 포함된 원자의 수는 1 g을

원자 1개의 질량으로 나누어서 나타낼 수 있다. 따라서 (가) 1몰

에들어있는원자의수는 이다.

ㄷ. (나)와(다) 1몰에포함된원자의수가같으므로 = 이다.

따라서 4w™=3w£이다.

03 _분자량과 몰수

액체의분자수를구하기위해서는질량을활용해야한다.

③액체A의분자수를구하기위해서는몰수를구해

야 한다. 액체의 몰수는 을 통해서 구할 수 있으

므로액체A의질량과분자량이먼저필요하다. 구한몰수에 1몰에

포함된분자수인아보가드로수를곱해서액체A의분자수를구할

수있다.

04 _기체의 몰수

온도와 압력이 같은 기체의 부피가 같으면 기체의 분자 수가 같다.

따라서(가), (나), (다)의플라스크에포함된기체의분자수는같다.

ㄷ. 1 g에 포함된 원자의 수는 각 1 g을 각 기체의 분

자량으로나눈다음분자를구성하는원자의수를곱하면된다.

XO™와Z™O¢의분자량의비가 44 : 92이므로 1 g에포함된원자의

수는 ;4¡4;_3 : ;9¡2;_6이다. 따라서 1 g에 포함된 원자의 수는

XO™가Z™O¢보다많다.

ㄱ. 같은온도와압력에서기체의부피가같으면그속

에 포함된 기체의 분자 수도 같다. 따라서 기체의 분자 수는 (가)=

(나)=(다)이다.

ㄴ. 각각 기체의 질량을 산소 원자 수가 같도록 하여 그 차이를 구

하면,

XO™-YO™=-2.0 g Y>X

Z™O¢-2YO™=-3.6 g Y>Z

Z™O¢-2XO™=0.4 g Z>X이므로원자량은Y>Z>X이다.

질량(g)1몰의질량(g/몰)

16w£

12w™

1w¡

05 _분자량과 몰수

같은온도와압력에서같은용기에는같은수의기체분자를포함하

므로 (나)와 (다)의 용기에는 같은 수의 기체 분자가 들어 있다. (나)

에서 증가한 질량이 4 g이고, (다)에서 증가한 질량이 11 g이므로

두기체의분자량비는 4 : 11임을알수있다.

ㄱ. (나)에서증가한질량은 4 g이고, (나)에들어있는

기체는분자량이 16인CH¢이므로들어있는기체의몰수는 0.25몰

이다.

ㄴ. X는탄소원자수가 3개이므로C£Hn의분자식을

갖는다. (다)에서 증가한 용기의 질량이 11 g이고, (나)의 기체인

CH¢은 분자량이 16이므로 (다)의 기체는 분자량이 44이다. 따라서

탄소 원자 수가 3개인 탄화수소 기체 X는 수소 원자 8개를 포함하

는C£H•이다.

ㄷ. 1 g에들어있는수소원자수는CH¢은 ;1¡6;_4=;4!;몰,

X는 ;4¡4;_8=;1™1;몰이므로CH¢이X보다많다.

06 _물질의 상태와 분자량

ㄴ. 물과 얼음은 같은 물질이므로 물질의 상태와 관계

없이분자의상대적인질량인분자량이같다.

ㄱ. 10 g의부피가얼음이물보다크므로밀도는얼음

이물보다작다.

ㄷ. 얼음의 부피가 물보다 크므로 단위 부피당 입자 수는 얼음이 물

보다작다.

07 _몰과 화학식량

(가)에서O™의 질량이 16 g이므로 용기에 들어 있는 기체의 몰수는

0.5몰이다. 3가지 기체가 들어 있는 용기가 모두 같으므로 (나)와

(다)에들어있는기체의몰수는모두같다.

ㄴ. (나)에서 분자량이 64인 SO™의 몰수는 0.5몰이므

로질량은32 g이다.

ㄷ. (가)에서 O™의 몰수가 0.5몰이므로 같은 온도와 압력에서 같은

용기에들어있는(다)에도같은수의기체분자가들어있다. 따라서

x는 0.5이다.

ㄱ. 0æ, 1기압에서각용기에는 0.5몰의기체가들어

있다. 따라서용기의부피는11.2 L이다.

08 _아보가드로수와 몰

같은 온도와 압력에서 (나)의 부피가 (가)의 3배이므로 기체의 몰수

는 3배이다. 30æ, 1기압에서 1몰 기체의 부피가 25 L이므로 (가)

에 들어 있는 기체A의 몰수는 ;5!;몰이고, (나)에 들어 있는 기체A

와B의몰수의합은 ;5#;몰이다.

ㄱ. 30æ, 1기압에서 기체 1몰의 부피가 25 L이고,

(가)에서A 10 g이 차지하는 부피가 5 L이므로A의 몰수는 0.2몰

이다. 따라서A의분자량은50이다.

각 물질의 질량에서 산소 원자의 질량을 같도록 하여 빼주면 X, Y,

Z의질량비를구할수있다.

��

��

��

��

��

��

XO™-YO™=-2.0 gZ™O¢-2YO™=-3.6 gZ™O¢-2XO™=0.4 g



ㄷ. (나)에 들어 있는 기체의 몰수는 ;5#;몰인데, 여기에 분자량이 50

인A 10 g과 분자량이 25인B 5 g을 더 넣으면 각각 ;5!;몰씩 실린

더안을채우게되므로전체기체의몰수는 1몰이된다. 따라서실린

더의부피는 25 L가된다.

ㄴ. (가)에서A 10 g의 몰수는 ;5!;몰이고, (나)에서A

와B의 몰수의 합이 ;5#;몰이므로, B 10 g의 몰수는 ;5@;몰이다. 같은

질량의몰수가B가A의 2배이므로분자량은A가B의 2배이다.

09 _몰과 아보가드로수

(가)의O™는 12.5 L이므로 0.5몰이고질량은 16 g이다. (나)의H™O

은 1몰이므로질량은 18 g이다.

ㄱ. (가)에 있는 산소 분자의 몰수는 0.5몰이고, 이를

분자수로 나타내면아보가드로수_0.5이다. 따라서(가)에있는산

소분자수는아보가드로수보다적다.

ㄴ. (가)에서 O™는 0.5몰이므로 질량은 16 g이고, (나)에서 H™O은

1몰이므로 질량은 18 g이다. 따라서 (가)에서O™의 질량은 (나)에서

H™O의질량보다작다.

ㄷ. 실린더 내 물질의 전체 산소 원자의 몰수는 (가)에

서 1몰, (나)에서1몰이므로(가)와(나)에서같다.

10 _분자량과 기체의 부피

같은온도와압력에서기체의부피는기체의몰수에비례하므로(가)

에들어있는기체의몰수가(나)의 1.5배이다.

ㄴ. (가)와 (나)에 들어 있는 기체의 몰수비가 3 : 2이

고, (가)와 (나)에 들어 있는 기체 1분자당 탄소 원자 수비는 2 : 3이

므로실린더내탄소원자수는같다.

ㄱ. (가)와(나)의분자식을통하여분자량이(가): (나)

=2 : 3임을알수있다. 기체의부피를통해서몰수비가(가): (나)

=3 : 2임을알수있으므로질량비를구하기위하여분자량비와몰

수비를곱하면실린더내기체의질량이같음을알수있다.

ㄷ. (나)의 C£H§은 1분자당 수소 원자가 6개 존재하므로 2 L에 들

어있는수소원자수는 1분자당 수소원자 8개를갖는C¢H• 1.5 L

에들어있는수소원자수와같다.

11 _분자식과 화학식량

분자를 이루는A와B의 몰수비를 통해 각 분자의 분자식을 나타내

면(가)는AB, (나)는AB™, (다)는A™B이다.

ㄱ. (나)는 A 1몰과 B 2몰이 결합한 분자이므로 (나)

의분자식은AB™이다.

ㄴ. AB™와A™B는AB의분자에B와A가각각 1개

씩 더 결합한 분자이므로 두 분자의 분자량의 크기로부터A와B의

원자량의 크기를 비교할 수 있다. 분자량의 크기는 AB™가 A™B보

다크므로원자량은B가A보다크다.

ㄷ. (나)의 분자식은 AB™이고, (가)의 분자식은 AB이다. 1 g에 있

는 분자의 몰수는 분자량이 작은 (가)가 (나)보다 클 것이고, 두 분자

는 분자당A 원자를 1개씩 가지므로 1 g에 들어 있는A 원자의 수

는(가)가(나)보다많다.

12 _분자식과 화학식량

H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이므로 (가)~(다)의 분자식은

다음과같다.

ㄱ. (다)는 구성 원자 수가 3개이고 분자량이 18이므

로수소2개와산소1개로이루어진H™O이다.

ㄴ. 1 g당원자수는 1 g당분자수를구한뒤구성원자의수를곱하

면 된다. (나)와 (다)의 1 g당 원자 수를 구해 보면, (나)는 ;4¡4;_3몰

이고, (다)는 ;1¡8;_3몰이므로 1 g당 원자의 수는 (다)가 (나)보다

많다.

ㄷ. (가)의 분자식은 CO이고, (나)의 분자식은 CO™이므로 (가)와

(나)를이루는원소의종류는같다.

13 _동위 원소와 분자량

평균 원자량은 자연계에 존재하는 동위 원소의 존재 비율을 고려하

여평균값으로나타낸원자량이다.

ㄱ. 35.5= 이고, b=100-a이므로

a=75, b=25이다.

따라서동위원소의존재비율은a가 b의3배이다.

ㄴ. Cl의 평균 원자량은 35.5이고Br의 평균 원자량은 79.9이므로

Cl의 평균 원자량이 35Cl에 가까운 정도가 Br의 평균 원자량이79Br에가까운정도보다가깝다. 따라서존재비율a는 c보다크다.

ㄷ. 분자량은 평균 분자량으로 나타내야 하므로 Br™의 분자량은

159.8이고, Cl™의분자량은 71.0이다. 따라서Br™과Cl™의평균분

자량차이는 88.8이다.

35a+37b100

09 ③ 10 ② 11 ① 12 ⑤ 13 ⑤

14 ③

본문 016~018쪽

분자 구성원자수 분자량 분자식

(가) 2 28 CO

(나) 3 44 CO™

(다) 3 18 H™O


7정답과 해설


X™는 5.6 L이므로 0.25몰, YX™는 11.2 L이므로 0.5몰, Z™X는

22.4 L이므로 1몰의기체이다.

ㄱ. YX™의 몰수는 0.5몰이고 질량이 22 g이므로 분

자량은 44이다. Z™X의몰수는 1몰이므로분자량은 44이다. 따라서

YX™와Z™X의분자량은같다.

ㄷ. YX의 분자량은 28이고 Z™X의 분자량은 44이다. YX 2몰의

질량은 56 g이고, Z™X 1몰의 질량은 44 g이므로 YX 2몰의 질량

은Z™X 1몰의질량보다크다.

ㄴ. X™의 몰수가 0.25몰이고 질량이 8 g이므로X™의

분자량은 32이다. 2원자분자이므로X의원자량은 16이다. YX™의

분자량이44이므로Y의원자량은12이다. 따라서X와Y의원자량

비는4 : 3이다.

01 _선 스펙트럼과 원소 분석

서로다른물질의선스펙트럼에서같은선이같은위치에나타나면

같은 성분 원소를 포함한다는 것을 알 수 있다. 따라서 선 스펙트럼

으로성분원소를확인할수있다.

ㄴ. 물질 (가)에 나타나는 스펙트럼 중의 일부는 원소

A의선과일치하므로물질(가)는원소A를포함한다.

ㄱ. A와B는선스펙트럼이다르므로서로다른원소

이다.

ㄷ. 물질 (나)의 선 스펙트럼 중 일부는 원소 A와 B에서 나타나는

선 스펙트럼과 일치하는 것으로 보아 물질 (나)는 원소A와B를 포

함한다. 하지만 A, B에서 나타나는 선 스펙트럼 이외에 다른 스펙

트럼도존재하므로물질(나)를구성하는원소는3가지이상이다.

02 _불꽃 반응과 원소 분석

(가)의기준으로Na, NaCl과KCl을구분할수있어야한다.

ㄱ. 금속원소인Na과이온결합물질인NaCl은Na

을포함하고있으므로불꽃반응색이노란색이다. 따라서KCl의불

꽃 반응색인 보라색과 구별되는 특징이므로 구분 기준 (가)로 적절

하다.

03 화합물의조성

본문 020쪽

본문 021~022쪽

원소분석을이용한실험식의결정

연소 생성물을 통한 원소 분석 장치에서는 시료를 구성하는 각

원소의질량을실험을통해서알아낸뒤에, 이를각각의원자량

으로나누어원자수비를구하여실험식으로나타낸다.

ㄱ. 연소 생성물 CO™의 질량_

=C의질량이고, 연소생성물H™O의질량_

=H의질량이다.

ㄴ. (가)에서 구한 C, H의 질량으로부터 C, H의 몰수비를 구

해야한다.

ㄷ. 원자 수비를 통해 얻은 실험식으로부터 분자량을 만족하는

정수배를구하면분자식을구할수있다.

2_H의원자량H™O의분자량

C의원자량CO™의분자량

정답⑤

01 ② 02 ③ 03 ④ 04 ⑤ 05 ①

06 ③ 07 ⑤ 08 ①



ㄴ. (가)의 구분 기준을 만족하는 물질이Na, NaCl이고, 이 2가지

물질은 모두 Na을 포함하고 있으므로 불꽃 반응의 선 스펙트럼이

Na 원소를포함하고있는물질과일치하는부분이있을것이다. 따

라서선스펙트럼이NaOH과일치하는부분이있다.

ㄷ. NaCl과KCl은 이온 결합 물질이고, Na은금속

원소이므로(가)에서이온결합물질을구분하는것은적절하지않다.

03 _원소 분석 실험

CO™와H™O 흡수장치로부터X에포함된C와H의질량을구하면

다음과같다.

C의질량=33 mg_;4!4@;=9 mg

H의질량=27 mg_;1™8;=3 mg

ㄴ. CO™와 H™O 흡수 장치로부터 구한 X에 포함된

C의 질량이 9 mg이고 H의 질량이 3 mg이므로 C와 H의 질량비

는 3 : 1이다.

ㄷ. 원소 분석 실험 장치로 시료를 구성하는 원소들의 질량비를 구

할 수 있고, 이로부터 얻을 수 있는 화학식은 시료의 실험식이다. X

를 구성하는C와H의 질량비는 3 : 1이고 이를 원자량으로 나누면

;1£2; : ;1!;=1 : 4이므로실험식은CH¢이다.

ㄱ. CO™ 흡수 장치에 흡수된 CO™로부터 구한 X에

포함된C의질량은9 mg이다.

H™O 흡수 장치에 흡수된 H™O로부터 구한 X에 포함된 H의 질량

은 3 mg이다. 따라서시료X의질량 w는12 mg이다.

04 _원소 분석 실험

원소 분석 실험으로부터 시료에 포함된C, H, O의 질량을 구한 뒤

이를각각의원자량으로나누어서실험식을구할수있다.

ㄱ. (다)의 두 관에서 증가한 질량은 각각 연소 생성물

인 CO™와H™O의 질량이다. 따라서 이들 두 관에서 증가한 질량의

합은 시료의 연소 과정에서 공급된 산소도 포함되어 있으므로 시료

X의질량보다크다.

ㄴ. (나)에서 X를 완전 연소시켰으므로 산소와 반응하는 산화 환원

반응이일어난다.

ㄷ. (다)로부터연소생성물인CO™와H™O의질량을구하고이를통

해서C, H의질량을구한뒤(가)에서측정한X의질량에서C와H

의질량의합을빼주면O의질량을구할수있다.

05 _질량비와 실험식

실험식을구하기위해서는구성원소의질량또는질량비를각원소

의원자량으로나누어서구성원소의몰수비를구해야한다.

ㄴ. (나)에서 C와 H의 질량비는 12 : 1이고, 이를 각

원소의 원자량으로 나누면 ;1!2@; : ;1!;=1 : 1이다. 그러므로 C와 H

의몰수비는1 : 1이고, 실험식은CH이다.

ㄱ. (가)에서 C와 H의 질량비를 통해서 구한 몰수비

는 C : H=1 : 2이므로실험식은CH™이다.

ㄷ. (가)에서 C와 H의 질량비는 6 : 1이고 이를 각 원소의 원자량

으로 나누면 ;1§2; : ;1!;=1 : 2이므로 실험식은 CH™이고 실험식량

은 14이다. (나)의실험식은CH이므로실험식량은13이다.

06 _원자량과 아보가드로수

(가)의 실험식이CH™O인데 분자량이 30이므로 (가)의 분자식은 실

험식과같다. (나)는실험식이CH™O인데분자량이 180이므로실험

식량의 6배이다. 따라서(나)의분자식은C§H¡™O§이다.

ㄱ. (나)의 분자량이 180이므로 실험식량의 6배가 되

어 1분자당 탄소 원자의 수도 실험식의 6배가 된다. (나) 1분자에는

탄소원자6개가포함되어있다.

ㄷ. (가)와 (나)는 실험식량이 같으므로 원소 분석 장치에 같은 질량

을연소시키면생성되는CO™와H™O의질량이같아관B가증가한

질량은같다.

ㄴ. 관A에서H™O을흡수시켜시료에포함되어있는

수소원자의질량을구하고, 관B에서CO™를흡수시켜시료에포함

되어있는탄소원자의질량을구할수있다.


실험식을구하기위해서는구성원소의질량또는질량비를각원소

의 원자량으로 나누어야 한다. (가)는 C와 H의 질량비가 C : H

=3 : 1이고, (나)는C와H의질량비가C : H=9 : 2이다.

ㄱ. (가)는 C와 H의 질량비가 C : H=3 : 1이므로

이를 각 원소의 원자량으로 나누면 ;1£2; : ;1!;=1 : 4이다. 따라서

(가)의실험식은CH¢이고, 실험식량은 16이다.

ㄴ. (나)는C와H의질량비가C : H=9 : 2이므로이를각원소의

원자량으로 나누면 ;1ª2; : ;1@;=3 : 8이다. 따라서 (나)의 실험식은

C£H•이다.

원소분석장치

•건조한 O™를 시료에 공급 관 A에서 H™O이 흡수되므로 시료와

반응하는 O™는건조된상태여야한다.

•관 A에서 증가한 질량 CaCl™은 수분을 흡수하는 성질이 있으

므로 관A의 질량 증가는 시료에 포함되어 있는 수소(H)가 연소되

어나오는H™O이흡수되기때문에일어난다.

•관 B에서증가한질량NaOH은공기중의수분을흡수하는성

질과 CO™를 흡수하는 성질을 가지므로 관 A에서 제거된 H™O은

흡수하지못하고시료로부터생성되는 CO™가관 B에서흡수된다.

•원소 분석 실험 결과 원소 분석 장치로 시료에 포함된 C와H의

질량을 파악할 수 있다. 이를 바탕으로 실험식을 결정할 수 있다.

분자식을결정하기위해서는시료의분자량을알고있어야한다.

건조한��

가열 장치

��을채운 관 ��을

채운 관

시료 관 �관


9정답과 해설

ㄷ. (가)의실험식은CH¢이고, (나)의실험식은C£H•이므로

는(가): (나)=;1$; : ;3*;이므로(가)가(나)보다크다.

08 _실험식과 분자식

(가)는 C와 H의 개수가 같으므로 실험식이 CH이고, 분자량이 26

이므로분자식은C™H™이다. (나)의실험식은원소분석장치의결과

로부터얻을수있고, 이를통해 를구해야한다.

ㄱ. 원소 분석 장치로 얻은 (나)를 구성하는 C와H의

질량비는6 : 1이므로이를각원자의원자량으로나누면

;1§2; : ;1!;=1 : 2이다. 따라서 실험식은 CH™이므로 x는 2이다.

ㄴ. (나)의 실험식이 CH™이므로 실험식량은 14이다.

(나)의분자량이42이므로(나)의분자식은C£H§이다.

ㄷ. (가)의실험식이CH이고, 분자량이 26이므로분자식은C™H™이

다. (나)의 분자식은 C£H§이므로 1분자를 구성하는 원자의 개수는

(가): (나)=4 : 9이므로(나)가(가)의2배보다크다.

수소원자수탄소원자수

수소원자수탄소원자수

09 _실험식의 결정

원소 분석 장치에서 측정된 연소 생성물의 질량으로부터 화합물에

포함된C, H, O의질량을구한뒤에, 각원자의원자량으로나누어

화합물을이루는원자수비를결정하면실험식을구할수있다.

실험식을 구하기 위해서는 먼저 CO™ 흡수 장치의 증

가한질량으로부터C의질량을, H™O 흡수장치의증가한질량으로

부터H의질량을구한다. 화합물X는C, H, O로이루어져있으므

로X에서C와H의 질량을 빼주면O의 질량을 구할 수 있다. 구해

진C, H, O의 질량을 각각의 원자량으로 나누어 화합물X를 구성

하는 원소의 원자 수비를 구해 실험식을 결정한다. C의 질량은

66 mg_;4!4@;=18 mg이고, H의 질량은 27 mg_;1™8;=3 mg이

고, O의 질량은 45-(18+3)=24(mg)이다. 이를 각 원자의 원자

량으로 나누면, C : H : O=;1!2*; : ;1#; : ;1@6$;=1 : 2 : 1이 되므로

실험식은CH™O이다.

10 _실험식과 분자식

CO™ 흡수 장치의 증가한 질량으로부터 시료 속 C의 질량을, H™O

흡수장치의증가한질량으로부터시료속H의질량을구하면물질

(가)와(나)의실험식을결정할수있다.

ㄴ. (가) C의 질량=44_;4!4@;=12(mg), H의 질량

=18_;1™8;=2(mg)이다. 이를각원자의원자량으로나누어서원

자수비를구하면CH™이다. CH™의정수배를하여가질수있는분

자식을 판단하면 C™H¢, C£H§ 등이 가능하지만, 분자량이 30이 되

지않으므로(가)는O를구성원소로하나더갖는분자이다. 처음에

구한 C와 H의 질량이 각각 12 mg, 2 mg이므로 O의 질량은

16 mg이된다. 따라서(가)의실험식은CH™O이다.

(나)도 (가)와 같이 C의 질량=88_;4!4@;=24(mg), H의 질량=

54_;1™8;=6(mg)이 되므로 (나)는 C와 H로만 구성되어 있는 분

자이다. 각 원소의 질량을 각 원자의 원자량으로 나누어 원자 수비

를 구하면 C : H=1 : 3이 된다. 즉 (나)의 실험식은 CH£이다. 따

라서(가)의실험식량은 30이고, (나)의실험식량은 15이므로실험식

량은(가)가(나)보다크다.

ㄷ. (가)의 분자식은CH™O이고, (나)의 분자식은C™H§이므로 물질

1몰을연소시켰을때생성되는CO™의몰수는(나)가(가)보다크다.

ㄱ. (가)는CH™O의분자식을가지므로(가)의구성원

소는3가지이다.

11 _선 스펙트럼과 원소 분석

서로다른물질의선스펙트럼에서같은선이같은위치에나타나면

같은금속원소를포함하고있음을알수있다. (가)는LiOH과, (나)

는SrCl™과각각같은금속원소를갖는다.

ㄱ. LiOH과 (가)의 선 스펙트럼이 같으므로 불꽃 반

응색도같다.

ㄴ. SrCl™과 (나)의 선 스펙트럼이 같은 것으로 보아 (나)에는 Sr이

포함되어있음을알수있다.

ㄷ. (다)는 LiOH, SrCl™과 선 스펙트럼이 같은 위치

에서 나타나므로 (다)를 구성하는 금속 원소는 Li, Sr인데, 이외에

다른 위치에서도 선 스펙트럼이 나타나므로 (다)를 구성하는 원소는

3가지이상이다.

12 _분자식의 결정

(가)에서A의질량이 3 mg이고B의질량이 8 mg인데, AB™의분

자식을가지므로A와B의원자량비는 3 : 4이다.

ㄴ. (나)에서A와B의원자량비가 3 : 4이므로(나)를

구성하는원자수비는 ;;™3¢;; : ;;£4™;;=1 : 1이고, (나)의분자량은 28이

므로분자식은AB이다.

ㄱ. AB™의 분자식을 갖는A의 질량이 3 mg이고, B

의 질량이 8 mg이므로A와B의 원자량비는 3 : 4이다. 따라서 원

자량은B가A보다크다.

ㄷ. (가)의 분자식은 AB™이고, (나)의 분자식은 AB이므로 분자량

은 (가)가 (나)보다 크다. 따라서 1 g에 들어 있는 분자 수는 (나)가

(가)보다많다.

09 ④ 10 ④ 11 ③ 12 ②

본문 023~024쪽



01 _화학 반응식

탄산수소 나트륨(NaHCO£)이 열분해되면 탄산 나트륨(Na™CO£),

물(H™O), 이산화탄소(CO™)가생성된다.

ㄱ. 화학 반응식의 계수를 물질의 몰수로 판단하여 구

하면 생성물 중 1몰의 Na™CO£이 존재하므로 Na은 반응물에 2몰

이존재해야한다. 따라서x는 2이다.

ㄴ. 반응 전과 후에 존재하는 원자들의 종류와 수가 같아야 하므로

(가)는CO™이다. CO™는상온에서기체로존재하므로(가)는CO™(g)이다.

ㄷ. 화학 반응식에서 생성물의 계수 합이 3으로, 반응물의 계수인

2보다크다.

02 _화학 반응식의 양적 관계

메테인의완전연소반응의화학반응식은다음과같다.

CH¢+2O™ 1⁄ CO™+2H™O

ㄷ. 화학반응식에서CH¢ 1몰이반응하면 1몰의CO™

와 2몰의H™O이 생성됨을 알 수 있다. 1몰의CO™의 질량은 44 g,

2몰의 H™O의 질량은 36 g이다. 따라서 생성물의 질량은 CO™가

H™O보다크다.

ㄱ. 생성물에 포함되어 있는 산소 원자의 개수가 4개

이므로x는2이다.

ㄴ. 반응식에서 반응물의 계수합과생성물의 계수합은 3으로 같으

므로반응전과후에물질의몰수가같다.


A(g)+3B(g) 1⁄ 2C(g)의반응에서A 기체 3몰과B 기체 4몰

을넣어반응시키면B 기체는모두소모된다.

ㄱ. 화학반응식에서A와B의반응몰수비가 1 : 3임

을 알 수 있으므로A 기체 3몰과B 기체 4몰을 넣어 반응시키면B

기체는모두소모되고, 반응후용기에는A와C만존재한다.

ㄴ. 화학 반응식의 계수 관계에 따라서 반응하는 몰수를 나타내면

다음과같다.

남은기체중C와A의몰수차이는 1몰이다.

ㄷ. 질량이 보존되므로 반응 전과 후에 기체의 질량은

일정하다.

04 _화학 반응식

화학반응식은반응물을왼쪽에, 생성물을오른쪽에써서나타낸다

음에물질의몰수관계를정리하여나타낸다.

(가) 반응물은왼쪽, 생성물은오른쪽에화학식으로표

시한다.

Al+O™ 1⁄ Al™O£

(나) Al의원자수를맞춘다.

2Al+O™ 1⁄ Al™O£

(다) O™의계수를맞춘다.

2Al+;2#;O™ 1⁄ Al™O£

(라) 반응식 전체에 2를 곱하여 계수를 가장 간단한 정수비로 나타

낸다.

4Al+3O™ 1⁄ 2Al™O£


반응전과후의원자의종류와수가같음을이용하여화학반응식을

완성할수있다.

ㄱ. 화학반응식을완성하면다음과같다.

CaCO£(s)+2HCl(aq) 1⁄ CaCl™(aq)+CO™(g)+H™O(l)

따라서x=2, y=1, z=1이다.

04 화학반응식의양적관계

본문 026쪽

본문 027~028쪽

화학반응식의양적관계

C£H•의완전연소반응의화학반응식은다음과같다.

C£H•+5O™ 1⁄ 3CO™+4H™O

ㄱ. C£H• 0.1몰과 O™ 19.2 g, 즉 0.6몰이 반응

하면 C£H•은 모두 반응하고 O™는 0.1몰이 남는다. 반응 후에

CO™는 0.3몰, H™O은 0.4몰이 생성되므로 반응 후에 남는 물

질은총0.8몰로, 반응전의0.7몰보다크다.

ㄷ. 연소 생성물인 CO™는 0.3몰 13.2 g, H™O은 0.4몰 7.2 g

이생성되므로연소생성물간의질량차이는6 g이다.

ㄴ. 반응 후 0.1몰의O™가 남아 있으므로 질량은

3.2 g이다.

정답③

01 ⑤ 02 ② 03 ③ 04 ④ 05 ①

06 ③ 07 ② 08 ⑤

�몰

�몰

�(�)

�(�)

몰�(�)

몰�(�)

�는모두 반응

�

�

�

�

물질 A B C

반응전 3 4 0

반응 -;3$; -4 +;3*;

반응후 ;3%; 0 ;3*;


11정답과 해설

ㄴ. CaCO£의 화학식량이 100이므로 10 g은 0.1몰

이다. 따라서 0.1몰을 모두 반응시키기 위해 필요한HCl의 몰수는

0.2몰이다.

ㄷ. 0æ, 1기압에서 CO™ 기체 11.2 L는 0.5몰이므로 화학 반응식

의 계수 관계에 의해 필요한 CaCO£의 몰수는 0.5몰이다. 따라서

필요한CaCO£의질량은50 g이다.


ㄱ. 기체 A™, B™가 반응하여 기체 A™B를 생성하는

반응의반응물과생성물을먼저쓴다.

A™(g)+B™(g) 1⁄ A™B(g)위반응의계수를맞추어화학반응식을완성하면다음과같다.

2A™(g)+B™(g) 1⁄ 2A™B(g)ㄴ. (가)에서A™, B™의부피의합이 6 L이고, (나)에서A™, B™가남

지 않고 모두 반응하여A™B만 존재하므로 화학 반응식의 계수비에

따라서 A™와 B™는 2 : 1의 부피비 4 L : 2 L로 반응한 것이다. 따

라서반응후에생성되는기체A™B의부피는4 L가된다.

ㄷ. 화학 반응의 전과 후에도 질량이 보존되므로 (가)

와 (나)의 질량은 같다. 기체의 분자 수가 감소하여 A™B 기체만 존

재하는(나)의부피가(가)보다작으므로밀도는(나)가(가)보다크다.


반응전과후의원자의종류와수가같음을이용하여화학반응식을

완성할수있다.

ㄴ. (가)는N™O, (나)는NO™, (다)는NO이므로 분자

량이가장작은것은(다)이다.

ㄱ. 각각의화학반응식을나타내면다음과같다.

•2N™(g)+O™(g) 1⁄ 2N™O(g)•N™(g)+2O™(g) 1⁄ 2NO™(g)•N™(g)+O™(g) 1⁄ 2NO(g)따라서x=y=z=2이다.

ㄷ. N™ 1몰이모두반응하였을때(가)는 1몰, (나)는 2몰, (다)는 2몰

이생성되므로생성물의몰수는(나)=(다)>(가)이다.


화학반응식의계수는반응물과생성물의몰수관계를나타낸다.

ㄱ. 반응전과후의원자의종류와수가같음을이용하

여(나)의화학반응식을완성할수있다.

2Al(s)+6HCl(aq) 1⁄ 3H™(g)+2AlCl£(aq)

따라서a는 b의 2배이다.

ㄴ. Mg 1몰을 반응시켰을 때 발생하는 수소 기체의 몰수가 1몰이

고, Al 1몰을 반응시켰을 때 발생하는 수소 기체가 1.5몰이므로 금

속 1몰을모두반응시켰을때발생하는수소기체의부피는(나)에서

가(가)에서의 1.5배이다.

ㄷ. 수소 기체 1몰을 얻기 위해 필요한 금속의 몰수는 Mg이 1몰,

Al이 ;3@;몰이다. 각각 금속의 원자량을 곱하면 Mg은 24 g, Al은

18 g이므로(가)에서가(나)에서의 ;3$;배이다.


반응물의몰수합과생성물의몰수합이같다면화학반응식의계수

합이반응물과생성물에서같아야한다.

CmHn+6O™ 1⁄ xCO™+yH™O의 반응에서 반

응물과생성물의몰수합이같다.

화학반응식에따라m=x, n=2y이다.

x+y=7이고, 2x+y=12이므로x=5, y=2이다.

따라서m=5, n=4이므로m+n=9이다.

10 _금속과 산의 반응에서 양적 관계

+2의 전하를 갖는 금속 1몰이 묽은 염산과 반응하였을 때의 반응

식은 M(s)+2HCl(aq) 1⁄ MCl™(aq)+H™(g)이다.

ㄱ. 금속B의 원자량을 구하기 위해서는 32.7 g이 모

두반응하였을때의수소기체의부피를통해서구해야한다.

11.2 L의수소기체가발생하였으므로발생한수소기체는 0.5몰이

다. 금속 1몰이 반응하였을 때 생성되는 수소 기체의 몰수가 1몰이

므로 금속B 32.7 g은 0.5몰에 해당한다. 따라서 금속B의 원자량

은 65.4이다.

ㄴ. 금속의 질량과 발생한 수소 기체의 부피를 나타낸 그래프의 기

울기를통해서같은질량을반응시켰을때발생하는수소기체의부

피는금속A가B보다크다는것을알수있다.

ㄷ. 같은 부피의 H™가 발생하기 위해서는 같은 몰수

의HCl가반응하므로반응한HCl의몰수는P와Q에서같다.

11 _연소 반응에서의 양적 관계

CH¢이 완전 연소 반응하면 CO™와 H™O이 생성된다. 반응물은

CH¢, O™이고생성물은CO™, H™O이므로이반응의화학반응식을

쓰고계수를맞추어화학반응식을완성한다.

CH¢(g)+2O™(g) 1⁄ CO™(g)+2H™O(l)

ㄴ. CH¢ 16 g은 1몰이므로반응에필요한O™의몰수

는 2몰이다. 따라서반응하지않고남은O™의몰수는 3몰이다. 반응

후에 생성되는CO™의 몰수는 1몰, H™O의 몰수는 2몰이므로O™의

몰수가가장크다.

ㄷ. 반응 후 용기에 들어 있는 물질의 몰수비가 CO™ : H™O : O™

=1 : 2 : 3이므로각분자에분자량을곱하면질량비는

CO™ : H™O : O™=44 : 36 : 96=11 : 9 : 24이다.

09 ③ 10 ③ 11 ④ 12 ④ 13 ③

14 ①

본문 029~031쪽

반응물：CmHn 1몰+O™ 6몰=7몰

생성물：CO™ x몰+H™O y몰=7몰

반응물에포함된산소원자수：12개

생성물에포함된산소원자수：2x+y



ㄱ. 반응 전에 기체가 총 6몰이 있었던 용기에서 반응

후에 생성되는 물질의 몰수가 3몰, 남아 있는O™의 몰수가 3몰이므

로반응전과후에물질전체의몰수는변하지않는다.


질소(N™) 기체와 수소(H™) 기체가 반응하여 암모니아(NH£) 기체

를 생성하는 반응의 화학 반응식은 N™+3H™ 1⁄ 2NH£이다.

실험Ⅰ과Ⅱ에서반응전과후에기체의부피는다음과같다.

ㄴ. 실험 Ⅰ에서 생성되는 NH£의 부피는 2 L이고,

실험Ⅱ에서생성되는NH£의부피는 4 L이다. 기체의부피는몰수

에 비례하므로 반응 후 생성된 NH£의 몰수는 실험 Ⅱ가 Ⅰ의 2배

이다.

ㄷ. 실험 Ⅱ에서는 반응 후 부피가 4 L인데, 실험 Ⅲ에서 반응 후의

부피가 4 L가 되기 위해서는 N™가 1 L, H™가 3 L 반응하여

NH£가 2 L가 생성되고 N™가 2 L 남으면 된다. 따라서 실험 Ⅲ에

서반응후부피가실험Ⅱ와같기위한H™의부피x는3 L이다.

ㄱ. 반응 후에 같은 부피인 실험 Ⅰ과 Ⅱ 중 Ⅰ에서는

H™와 NH£가 각각 2 L씩 존재하고 실험 Ⅱ에서는 NH£가 4 L 존

재하므로분자량이더큰NH£가더많이들어있는실험Ⅱ의질량

이크다. 따라서밀도는실험Ⅱ가Ⅰ보다크다.

13 _연소 반응과 물질의 몰수

3가지 탄화수소의 완전 연소 반응에서 생성되는 CO™와 H™O의 몰

수를화학반응식을통해서확인해야한다.

3가지탄화수소의완전연소반응의화학반응식은다

음과같다.

2C™H™(g)+5O™(g) 1⁄ 4CO™(g)+2H™O(l)

C™H¢(g)+3O™(g) 1⁄ 2CO™(g)+2H™O(l)

2C™H§(g)+7O™(g) 1⁄ 4CO™(g)+6H™O(l)

따라서 반응 후에 전체 몰수 변화가 없는 (가)는C™H¢이고, 반응 후

에 전체 몰수가 감소하는 (나)는 C™H™이다. (다) C™H§은 반응 후에

전체몰수가증가한다.

14 _원소 분석 장치와 화학 반응식

시료의분자식이C§H§이므로분자량은78이다. 따라서넣어준7.8 g

의시료는0.1몰이다.

ㄱ. 반응전과후의원자의종류와수가같음을이용하

여화학반응식을완성하면다음과같다.

2NaOH(s)+CO™(g) 1⁄ Na™CO£(s)+H™O(l)

그러므로a+b+c=4이다.

ㄴ. 원소 분석 장치에 넣은 시료(C§H§)의 몰수가 0.1

몰이므로 관 A의 질량을 증가시키는 물질인 H™O의 생성량은 0.3

몰이된다. 따라서증가한질량은5.4 g이다.

ㄷ. 관B에서생성된H™O의몰수는흡수된CO™의몰수와같다. 시

료의 완전 연소로 생성되는CO™의 몰수는 다음 연소 반응식으로부

터알수있다.

2C§H§+15O™ 1⁄ 12CO™+6H™O

이 반응식에 따라 0.1몰의 C§H§은 0.6몰의 CO™를 생성하므로 관

B에서생성된H™O의몰수는0.6몰이다.

실험 N™ H™

Ⅰ 1 L 5 L

Ⅱ 2 L 6 L

실험 N™ H™ NH£

Ⅰ 0 L 2 L 2 L

Ⅱ 0 L 0 L 4 L


13정답과 해설

01 _음극선의 성질과 전자의 발견

음극선에 수직으로전기장을걸어주면 (+)극쪽으로 휘어지며, 진

공관에 바람개비를 설치하여 전압을 걸어 주면 바람개비가 돌아간

다. 이러한 실험결과로부터 음극선은(-)전하를 띠고질량을 가진

입자의흐름임을알수있다.

ㄱ. X는 전자로 음극선을 구성하는 입자이다. 음극선

이 (+)극 쪽으로 휘어지는 실험 결과로부터 음극선은 (-)전하를

띠고있음을알수있다.

ㄴ. 음극선에 의해 바람개비가 돌아가는 실험 결과로부터 음극선은

질량을가진입자임을알수있다.

ㄷ. 전자인X의 발견으로 톰슨은 (+)전하를 띠는 부

드러운공에(-)전하를띠는전자가박혀있는모양의원자모형을

제안하였다.

05 원자의구조및구성입자

본문 033쪽

본문 034~036쪽

원자를구성하는입자

원자는 원자핵과 전자로 구성되며, 원자핵은 양성자와 중성자

로구성된다. 또한양성자와중성자의질량이원자질량의대부

분을차지한다.

ㄱ. 탄소원자는다음과같이표시할수있다.

이 탄소의 양성자 수는 6개, 중성자 수는 8개이므로 질량수(x)

는14이다.

ㄴ. 원자 번호는 원자핵 속의 양성자 수와 같다. 따라서 탄소의

원자번호가6이므로양성자수는6개이다.

ㄷ. 탄소는 전자가 6개이며, 바닥상태 전자 배치

는 1s¤ 2s¤ 2p¤ 이다. 원자가전자수는가장바깥전자껍질에들

어있는전자수이므로탄소의원자가전자수는4개이다.

원소 기호

원자 번호�양성자 수�원자의 전자 수

질량수�양성자 수�중성자 수

�

�

정답③

01 ③ 02 ⑤ 03 ① 04 ② 05 ②

06 ② 07 ③ 08 ⑤ 09 ④ 10 ②

11 ⑤ 12 ⑤

02 _원자를 구성하는 입자

원자의 질량은 양성자와 중성자의 질량이 대부분을 차지하며, 양성

자는 (+)전하를, 전자는 (-)전하를 띠므로 (가)는 양성자, (나)는

중성자, (다)는전자이다.

⑤ 원자핵 속의양성자 수는 원소의종류에 따라 다르

며, 양성자수를원자번호라고한다.

① 원자핵은 양성자와 중성자로 구성되어 있으므로

(가)와(나)가원자핵의구성입자이다.

② 모든 원자는 전기적으로 중성이므로 양성자 수와 전자 수는 같

다. 따라서모든원자에서(가)와(다)의수가같다.

③ 질량수는양성자 수와중성자 수의 합이다. 따라서 질량수는(가)

와(나)의합이다.

④ 중성자는 전하를 띠지 않으므로 중성자와 전자 사이에는 전기적

인력이작용하지않는다. 원자내에서전기적인력은양성자와전자

사이에서 작용하며, 원자핵을 구성하는 입자들 사이에는 강한 핵력

이작용한다.

03 _러더퍼드의 a 입자 산란 실험

러더퍼드는a 입자산란실험을통해, 원자의중심에원자질량의대

부분을 차지하며 (+)전하를 띠는 입자인 원자핵이 있으며, 원자의

대부분은빈공간으로되어있음을알게되었다.

ㄱ. 일부의 a 입자가 휘어지거나 튕겨 나왔으므로 원

자의중심에(+)전하를띠는원자핵이있음을알수있다.

ㄴ. 대부분의 a 입자가 그대로 통과하였으므로 원자

의대부분은빈공간임을알수있다. 또한극히일부의 a 입자가크

게휘어지거나튕겨나왔으므로원자핵의크기는매우작음을알수

있다.

ㄷ. 모든 원자에서 원자핵은 1개씩 존재하지만, 전자는 원자핵 속에

있는양성자수와같은수만큼존재한다.

04 _양성자와 원자핵의 전하량

원자핵의전하량은원자핵을구성하는양성자전하량의합과같다.

원자를구성하는입자사이에작용하는힘

•전기적인력：양성자와전자사이에작용하는힘이다.

•전기적 반발력：전자와 전자, 양성자와 양성자 사이에 작용하는 힘

이다.

•강한핵력：원자핵을구성하는입자들사이에작용하는힘이다.

전자

전자

원자핵같은 전하를 띤전자들 사이에는전기적 반발력이작용한다.

서로 다른 전하를 띤원자핵과 전자 사이에는전기적 인력이 작용한다.

더알아보기



A 원자핵의전하량=양성자 1개의전하량_양성자수

+1.76_10-18C=+1.60_10-19C/개_양성자수

양성자수=11개

ㄴ. 양성자 수가 11개, 전자 수가 10개이므로 A는

+1가의양이온이다.

ㄱ. 질량수는 원자핵을 구성하는 양성자 수와 중성자

수의 합과 같다. A의 양성자 수는 11개, 중성자 수는 12개이므로

질량수는23이다.

ㄷ. 전자 1개의 전하량은 양성자 1개의 전하량+1.60_10-19C과

같고부호는반대이며A에는전자 10개가있으므로A에있는전자

의전하량의합은-1.60_10-18C이다.

05 _원자의 표시

원자는원소기호에질량수와원자번호를표시하여나타낸다.

ㄴ. 중성자 수는 ⁄ › §C가 8개, ⁄ › ¶N가 7개이므로 ⁄ › §C가

⁄ › ¶N보다많다.

ㄱ. 원자에서 전자 수는 양성자 수와 같다. 따라서 전

자수는 ⁄ › ¶N가 ⁄ › §C보다많다.

ㄷ. 원자핵의 전하량은 양성자 수가 많을수록 크다. 따라서 원자핵

의전하량은양성자수가많은 ⁄ › ¶N가 ⁄ › §C보다크다.

06 _원자핵의 구성 입자

동위 원소는 양성자 수는 같으나 중성자 수가 달라 질량수가 다른

원소이다. X와Y는동위원소이므로양성자수가같다.

따라서 는양성자이고, 는중성자이다.

ㄴ. 질량수는 원자핵을 구성하는 양성자 수와 중성자

수의합과같다. Y의양성자수와중성자수는모두 2개이므로질량

수는4이다.

ㄱ. 가 2개이므로원자번호는 2이다.

ㄷ. 원자를 구성하는전자수는양성자수와같다. X와Y는양성자

수가같으므로전자수도같다.

07 _동위 원소와 화학적 성질

얼음 B는 물보다 밀도가 커 가라앉았고, 얼음 A는 B에 있는 수소

원자보다 질량수가 작은 수소 원자로 구성된H™O 분자이므로 물보

다밀도가작아물위에뜬다.

ㄱ. 동위 원소는 원자 번호가 같은 원소이므로 원자의

전자 수도 같다. 원소의 화학적 성질은 원자가 전자 수와 관련이 있

으므로 동위 원소는 화학적 성질이 같다. 얼음A와 B를 각각 구성

하는H™O 분자가질량수가다른수소원자로구성되어있으므로밀

도등의물리적성질은다르지만화학적성질은같다.

ㄷ. 얼음B의 밀도가A보다 크므로B를 구성하는H™O 분자의 질

량이A를 구성하는H™O 분자의 질량보다 크다. 따라서H™O 분자

를구성하는원자의질량수의합은B가A보다크다.

ㄴ. 얼음 B를 구성하는 H™O 분자의 질량이 A를 구

성하는H™O 분자의질량보다크기때문에얼음의밀도는B가A보

다크다.

08 _수소와 헬륨의 동위 원소

각원자의양성자수, 중성자수, 질량수는다음과같다.

ㄱ. D는양성자수가1개이므로원자번호는 1이다.

ㄴ. ⁄¡H를 제외한 원자핵은 양성자만으로는 구성될 수 없기 때문에

양성자 수가 2개인B의 질량수는 2가 될 수없다. 그러므로B의질

량수는 4 이상이어야 한다. 또한 C의 질량수는 A와 같으므로 3이

다. 따라서질량수는B가C보다크다.

ㄷ. C의 양성자 수와D의 양성자 수의 합과A의 양성자 수는 각각

2개이다.

09 _원자 또는 이온을 구성하는 입자

원자에서양성자수와전자수는같다.

원자 질량수 양성자수 중성자수

⁄ ›§C 14 6 8

⁄ ›¶N 14 7 7

수소와헬륨의동위원소

•A와 C의질량수가같다.

‹™A의질량수는 3이므로 C의질량수도 3이다.

C에질량수와원자번호를표시하면 ‹¡C이다.

•A와 B는화학적성질이같다.

전자수와양성자수가같은동위원소이다.

B에질량수와원자번호를표시하면 ›™B이다.

•C와D는양성자수가같다.

원자번호가같은동위원소이다.

D는 ⁄¡D 또는 ¤¡D이다.

원자또는이온의구성입자

•원자X에서 와 의수가같다.

원자에서양성자수와전자수는같다.

는양성자이다.

•이온Y에서양성자인 의수가전자인 보다 2개많다.

Y는+2가의양이온이다.

•이온 Z에서 는 없고, 는 2개 있으므로 Z는 +2가의 양이온

이다.

�

�

�

� � � � �

��

A B C D

양성자수 2 2 1 1

중성자수 1 2 2 0(또는 1)

질량수 3 4 3 1(또는 2)


15정답과 해설

ㄴ. Y는 전자 수보다 양성자 수가 2개 더 많고, Z는

전자없이양성자만2개이므로Y와Z는모두+2가의양이온이다.

ㄷ. X의 원자핵에는 양성자( ) 수가 3개, 중성자( ) 수가 4개이

므로원자번호는 3, 질량수는 7이다. 따라서X에원자번호와질량

수를표시하면 ‡£X이다.

ㄱ. X는 양성자( ) 수가 3개, Y는 양성자( ) 수가

4개이다.

10 _동위 원소의 존재 비율

분자량이 다른 3가지의 X™ 분자가 존재하므로 X의 동위 원소는

2가지이며, (가)와 (나)의 존재 비율이 9 : 1이므로 원자량이 인

X 원자와 인X 원자의존재비율은3 : 1이다.

ㄷ. 동위 원소는 양성자 수와 전자 수는 같고, 중성자

수가달라질량수가다른원소이므로, (가)와(나)의전자수는같다.

ㄱ. (가)의 존재 비율이 50%보다 크므로 X™ 분자의

평균분자량은 b보다작다.

ㄴ. 자연계에 원자량이 인 X가 존재한다면 분자량이 인

X™ 분자와 인X™ 분자도존재해야한다. 주어진자료에는이

분자들이 존재하지않으므로원자량이 인X는존재하지않는다.

11 _원소의 기원

빅뱅 우주에서 쿼크로부터 원자핵의 구성 입자인 양성자, 중성자가

생성되었고, 양성자와중성자의충돌에의해중수소원자핵, 삼중수

소원자핵, 헬륨원자핵이만들어졌다.

ㄱ. 수소( ⁄¡H) 원자핵은 양성자 1개로 구성되어 있으

므로(가)에서수소원자핵이생성되었다.

ㄴ. 질량수는 원자핵을 구성하는 양성자 수와 중성자 수의 합이다.

(나)에서 양성자와 중성자가 충돌하여 중수소 원자핵, 삼중수소 원

자핵, 헬륨 원자핵이 만들어졌으므로 이 과정에서 질량수는 증가

한다.

ㄷ. 온도가 낮아지면서 전자의 운동 속도가 느려져 양성자와 전자

사이의전기적인력에의해전자가원자핵주위에붙잡혀원자가만

들어졌다.

12 _핵융합 반응

X와 Y가 핵융합 반응을 하여 Z와 가 생성되었으므로 는 중

성자이고 는양성자이다.

⑤Z는양성자( ) 수가 2개, 중성자( ) 수가 2개이

므로 질량수는 4이고, Y는 양성자 수가 1개, 중성자 수가 2개이므

로질량수는3이다.

① 는중성자이므로전하를띠지않는다.

②원자는전기적으로중성이므로양성자( ) 수와전자수가같다.

③ 원자핵을 구성하는 양성자( )와 중성자( ) 사이에는 강한 핵

력이작용한다.

b2

b+c2

a+b2

b2

c2

a2

④ 양성자인 가 X와 Y에 각각 1개씩 있으므로 X와 Y의 원자

번호는같다.

13 _원자를 구성하는 입자의 발견

(가)는톰슨의음극선실험으로전자의발견과관련되며, (나)는러더

퍼드의 a 입자 산란 실험으로 원자핵의 발견과 관련된다. 따라서X

는전자, Y는원자핵이다.

ㄷ. 원자핵(Y) 속의 양성자는 (+)전하를, 전자(X)는

(-)전하를띠므로두입자사이에전기적인력이작용한다.

ㄱ. (가)의 실험 결과로 (-)전하를 띠는 전자를 발견

하였고, 톰슨은 (+)전하를 띠는 부드러운 공에 (-)전하를 띠는 전

자가박혀있는모양의원자모형을제안하였다. 러더퍼드는전자가

원자핵주변을돌고있다는행성모형을제안하였다.

ㄴ. (나) 실험으로 원자핵의 존재를 알 수 있을 뿐, 원자핵이 양성자

와중성자로구성되어있다는사실은알수없다.

14 _원자의 구성 입자와 전자 배치

원자A∼D의구성입자의수와질량수는다음과같다.

② 질량수는 B가 10, D가 14이므로 D가 B보다

크다.

①A와B는양성자수가같고중성자수가달라질량

수가다른동위원소로, 화학적성질이같다.

③A의 중성자 수는 6개이고, C의 양성자 수가 6개이므로 전자 수

도 6개이다.

④A와D의바닥상태전자배치는다음과같다.

A : 1s¤ 2s¤ 2p⁄ , D : 1s¤ 2s¤ 2px⁄ 2py⁄ 2pz⁄

따라서홀전자수는D가A보다많다.

⑤B와C의바닥상태전자배치는다음과같다.

B : 1s¤ 2s¤ 2p⁄ , C : 1s¤ 2s¤ 2px⁄ 2py⁄

따라서바닥상태에서전자가배치된오비탈수는B가 3개, C가 4개

이므로C가B보다많다.

15 _동위 원소의 존재비

분자를 구성하는 원자의 몰수비를 이용하여 원자의 평균 원자량을

구할수있다.

13 ② 14 ② 15 ⑤ 16 ④ 17 ④

18 ⑤

본문 037~039쪽

A B C D

양성자수 5 5 6 7

중성자수 6 5 6 7

질량수 11 10 12 14



ㄱ. XY를구성하는원자X와Y의몰수비는 1 : 1이

므로Y의평균원자량은다음과같이계산할수있다.

원자의몰수=

X : Y= : =1 : 1

∴Y의평균원자량=35.5

ㄴ. Y의동위원소가 2가지이므로분자량이다른Y™는 3가지이다.

ㄷ. X의동위원소는존재하지않으므로분자량이다른XY의존재

비율은 ‹ fi Y와 ‹ ‡ Y의존재비율과같다.

‹ fi Y의존재비율을a%라고한다면 ‹ ‡ Y의존재비율은(100-a)%

이다.

평균원자량=

35.5= ∴a=75

따라서 ‹ fi Y의존재비율은 75%, ‹ ‡ Y의존재비율은 25%이므로자

연계에 존재하는 화합물 XY의 분자 수비는 X‹ fi Y : X‹ ‡ Y=3 : 1

이다.

16 _원자의 구성 입자와 질량수

원자핵을 구성하는 입자는 양성자와 중성자이며, 원자는 전기적으

로 중성이므로 양성자 수와 전자 수가 같다. 또한 안정한 이온의 전

35_a+37_(100-a)100

‹ fi Y의원자량_존재비율+‹ ‡ Y의원자량_존재비율100

7.1Y의평균원자량

0.21

원자의질량원자량

자배치는 18족원소의원자의전자배치와같으므로Ne과전자배

치가 같은 안정한 이온의 전자 수는 10개이다. 따라서 (가)는 양성

자, (나)는전자이다.

A∼D를 구성하는 (가)와 (나)의 수와 중성자 수, 질량수를 구하면

다음과같다.

④ 원자핵의 구성 입자는 양성자와 중성자이므로 전

자인(나)는원자핵의구성입자가아니다.

① D는 (가) 양성자 수가 8개, 중성자 수가 10개이므

로질량수는18이다.

② (가)와 중성자가 원자핵을 구성하는 입자이므로 (나)는 전자이다.

C는전자수가10개, 양성자수가8개이므로-2가의음이온이다.

③A는 질량수가 12이고, 중성자 수가 6개이므로 (가) 양성자 수도

6개이다. 따라서A와B는양성자수가같으므로핵전하량도같다.

⑤ (가)는 (+)전하를 띠는 양성자이고 (나)는 (-)전하를 띠는 전자

이므로원자에서(가)와(나) 사이에는전기적인력이작용한다.

17 _동위 원소와 화학적 성질

동위 원소는 양성자 수와 전자 수가 같으므로 질량수가 다른 동위

원소를포함하는화합물의화학적성질은서로같다.

ㄴ. 화합물AC와BD는각각원소(가)와 (나)로이루

어져있으므로화학적성질이같다.

ㄷ. AD와 BC도 각각 원소 (가)와 (나)로 이루어져 있으므로 분자

1개에포함되어있는양성자수가같다.

ㄱ. (가)와 (나)의 평균 원자량은 다음과 같이 계산할

수있다.

(가)의평균원자량

=

= =1.00

(나)의평균원자량

=

= =35.5

따라서(가)와(나)로이루어진분자의평균분자량은 36.5이다.

18 _핵융합 반응

(나)에서 에 가 붙잡혀 원자를 생성했으므로 는 양성자이

고, 은전자이다.

⑤ (나)에서 원자가 생성될 때 원자핵의 양성자 수와

중성자수는변하지않았으므로질량수도변하지않는다.

�

�

35_75+37_25100

‹¡fi¶C의원자량_존재비율`+‹‹¡‡¶D의원자량_존재비율100

1_99.99+2_0.01100

⁄¡A의원자량_존재비율`+¤¡B의원자량_존재비율100

동위원소와분자의존재비

Y의 동위 원소 ‹ fi Y와 ‹ ‡ Y의 존재비가 ‹ fi Y : ‹ ‡ Y=3 : 1일 때 Y™ 분자의존재비는다음과같이구한다.

•분자량이 70인Y™ 분자의존재비

• ‹ fi Y와 ‹ fi Y가결합하고, ‹ fi Y의존재비가 ;4#;이므로경우의수는

• ;4#;_;4#;=;1ª6;이다.


• ‹ fi Y와 ‹ ‡ Y 또는 ‹ ‡ Y와 ‹ fi Y가결합하므로경우의수는

• ;4#;_;4!;+;4!;_;4#;=;1§6;이다.


• ‹ ‡ Y와 ‹ ‡ Y가 결합하고, ‹ ‡ Y의 존재비가 ;4!;이므로 경우의 수는

• ;4!;_;4!;=;1¡6;이다.

•분자량이 70, 72, 74인Y™ 분자의존재비는 9 : 6 : 1이다.

분자량

존재비�상댓값�

��

�

�

더알아보기

A B C D

6 6 8 8

6 6 10 8

6 8 8 10

12 14 16 18

(가) 양성자

(나) 전자

중성자

질량수


17정답과 해설

① 는중성자이다.

② 는 (+)전하를 띠는 양성자이고, 은 (-)전하를 띠는 전자

이므로 와 사이에전기적인력이작용한다.

③A, B에서양성자인 수는같고, 중성자인 수가다르므로

A와B는양성자수는같고질량수가다른동위원소의원자핵이다.

④ 빅뱅 이론에서 원소가 생성될 때 쿼크로부터 양성자, 중성자가

생성되었고, 양성자와 중성자가 충돌하여 중수소 원자핵, 삼중수소

원자핵, 헬륨 원자핵이 생성되었다. 온도가 낮아진 후 전자가 원자

핵에붙잡혀원자가생성되었다. 따라서빅뱅이론에서(가)가(나)보

다먼저일어났다.

�

�

01 _보어의 원자 모형과 현대적 원자 모형

보어의원자모형은전자가원자핵주위의일정한궤도를따라원운

동을 하는 모형이며, 현대적 원자 모형은 원자핵 주위의 전자의 존

재를확률분포로나타낸전자구름모형이다.

ㄱ. 보어의 원자 모형과 현대적 원자 모형에서 전자는

불연속적인에너지값을갖는다.

ㄷ. 러더퍼드의 a 입자산란실험으로원자핵이발견되었다. 보어의

원자 모형과 현대적 원자 모형도 원자핵을 중심으로 설명하는 모형

이므로a 입자산란실험결과를설명할수있다.

ㄴ. 보어의 원자 모형에 의하면 전자는 원자핵 주위의

일정한궤도를원운동한다. 그러나현대적모형은전자의정확한위

치를 알 수 없으므로 원자핵 주위에서 전자가 존재할 확률 분포로

나타낸다.

02 _수소 원자의 전자 배치와 전자 전이

(가)는전자가K 전자껍질에있으므로바닥상태전자배치이다. (나)

와 (다)는 전자가 각각 L과M 전자껍질에 있으므로 들뜬상태 전자

배치이다.

06 원자모형과전자배치

본문 042쪽

본문 043~045쪽

원자의바닥상태전자배치

각 원자의 s 오비탈과 p 오비탈에 있는 전자 수를 고려하여 바

닥상태전자배치를나타내면다음과같다.

(가) 1s¤ 2s⁄

(나) 1s¤ 2s¤ 2pÆ⁄ 2pÚ⁄ 2pΩ⁄(다) 1s¤ 2s¤ 2pÆ¤ 2pÚ⁄ 2pΩ⁄

ㄱ. 홀전자 수는 (나)는 3개, (가)는 1개이므로

(나)가(가)보다많다.

ㄷ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 같은 주기에서 원자

번호가 증가할수록 커진다. (가)와 (다)는 모두 2주기 원소이므

로유효핵전하는원자번호가큰(다)가(가)보다크다.

ㄴ. 전자가 들어 있는 오비탈 수는 (나)와 (다) 각

각5개이다.

정답③

01 ③ 02 ⑤ 03 ② 04 ⑤ 05 ④

06 ③ 07 ② 08 ② 09 ③ 10 ①

11 ② 12 ④



ㄱ. 바닥상태 전자 배치는 전자가 원자핵에 가장 가까

운전자껍질에위치하여에너지준위가가장낮은안정한상태이다.

수소 원자는 전자가 1개이므로K 전자껍질에 있을 때 가장 안정하

다. 따라서(가)는바닥상태전자배치이다.

ㄴ. n=2 이상 ⁄ n=1로 전자가 전이될 때 방출되는 빛은 자외

선 영역에 해당된다. 따라서 (다) n=3에서 (가) n=1로 전자가 전

이될때자외선영역의빛을방출한다.

ㄷ. 전자 전이가 일어날 때 전자껍질의 에너지 차이만큼 에너지를

흡수하거나방출한다.

•(나) ⁄ (가)：n=2 ⁄ n=1의 전자 전이에 의해 방출되는 에

너지

- -{- }=- -(-k)=;4#;k kJ/mol

•(다) ⁄ (나)：n=3 ⁄ n=2의 전자 전이에 의해 방출되는 에

너지

- -{- }=- -{- }=;3∞6;k kJ/mol

따라서(나) ⁄ (가)로될때가(다) ⁄ (나)로될때보다방출되는에

너지가크다.

03 _수소 원자의 선 스펙트럼

수소 원자의 가시광선 영역의 선 스펙트럼은 n=3, 4, 5, 6인 전자

껍질에서n=2인전자껍질로전자가전이될때방출되는빛이다.

ㄴ. 빛의 파장은 진동수에 반비례한다. 따라서 방출되

는빛의파장은진동수가작은 b가a보다길다.

ㄱ. 가시광선 영역의 빛은 n=3, 4, 5, 6인 전자껍질

에서 n=2인 전자껍질로 전자가 전이될 때 방출되는 빛이다. 따라

서a와 b는L 전자껍질로전이될때방출되는빛이다.

ㄷ. 빛에너지는 진동수에 비례하므로 방출되는 빛에너지는 진동수

가큰a가 b보다크다.

04 _수소 원자에서 전자 전이

수소 원자에서 전자가 전이할 때 전자껍질의 에너지 차이만큼의 에

너지를흡수하거나방출한다.

ㄱ. 방출하는 빛의 파장은 전자껍질의 에너지 차이에

반비례한다. 전자전이 c와d를비교해보면다음과같다.

•전자전이 c : n=¶ ⁄ n=3의전자전이에의해방출되는에

너지

- -{- }=0-{- }=;9!;k kJ/mol

•전자 전이d : n=3 ⁄ n=2의 전자 전이에 의해 방출되는 에

너지

- -{- }=- -{- }=;3∞6;k kJ/mol

따라서전자껍질사이의에너지차이는전자전이d가 c보다크므로

전자전이 c가일어날때방출하는빛의파장이a~d 중가장길다.

ㄴ. 수소 원자의 K 전자껍질에서 전자를 떼어 낼 때(n=1 ⁄n=¶의전자전이) 필요한에너지가수소원자의이온화에너지이

다. 또한 n=¶ ⁄ n=1의 전자 전이는 n=¶ ⁄ n=2 ⁄n=1의 전자 전이와 같으므로 전자 전이 a와 b에서 방출하는 에너

k4

k9

k2¤

k3¤

k9

k3¤

k¶¤

k4

k9

k2¤

k3¤

k4

k1¤

k2¤

지의크기의합은수소원자의이온화에너지와같다.

ㄷ. 방출하는 빛의 진동수는 전자껍질의 에너지 차이에 비례한다.

따라서 b와 c에서 방출하는빛의 진동수 차이는d에서 방출하는빛

의진동수와같다.

05 _다전자 원자의 바닥상태 전자 배치

다전자 원자의 바닥상태 전자 배치는 쌓음 원리, 파울리 배타 원리,

훈트규칙을모두만족한다.

원자 X의 바닥상태 전자 배치를 오비탈로 나타내면

1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p¤Ω 3s¤ 3p⁄Æ이다. 따라서 전자가 들어 있는 오비탈

수(가)는 7이고, 홀전자수(나)는 1이다.

06 _원자의 바닥상태 전자 배치

같은 주기 원소는 전자껍질 수가 같으나 원자가 전자 수에 따라 전

자가들어있는오비탈수는다를수있다.

ㄱ. 홀전자수는A와B 각각2개이다.

ㄷ. 원자가 전자가 들어 있는 오비탈의 종류는 A와 B 각각 s 오비

탈과p 오비탈이다.

ㄴ. 전자가들어있는오비탈수는A가 4개, B가 5개

이다.

07 _핵전하량과 양성자 수

수소 원자의 원자핵에는 양성자 1개가 들어 있으므로 수소 원자의

핵전하량은양성자 1개의전하량과같다. 또한(가)의경우원자핵의

전하량은원자핵을구성하는양성자의전하량의합과같다.

원자핵의전하량=양성자 1개의전하량_양성자수

+1.76_10-18C=+1.60_10-19C/개_양성자수

양성자수=11개

ㄴ. (가)는 양성자 수가 11개, 전자 수는 10개이므로

+1가의양이온이다.

원자의바닥상태전자배치비교

•A와 B는 모두 전자껍질 수가 2개이고, 원자가 전자 수는 A가

4개, B가 6개이다. A는 2주기 14족원소, B는 2주기 16족원소

•원자 A와 B의 바닥상태 전자 배치를 오비탈로 나타내면 다음과

같다. A : 1s¤ 2s¤ 2p⁄Æ 2p⁄Ú, B : 1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p⁄Ú 2p⁄Ω•A와 B를비교하여전자배치와관련된자료를나타내면표와같다.

� �

��

원소전자껍질

수

오비탈

수

원자가

전자수

홀전자

수

2 4 4 2

2 5 6 2

A

B


19정답과 해설

ㄱ. 원자 번호는 양성자 수와 같으므로 (가)의 원자 번

호는11이다.

ㄷ. (가)는전자가 10개이므로 1s¤ 2s¤ 2pfl 의전자배치를가진다. 따

라서L 전자껍질에있는전자는 8개이다.

08 _원자가 전자가 배치된 오비탈의 종류

¡∞X의바닥상태전자배치는 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3p⁄Æ 3p⁄Ú 3p⁄Ω이다.

ㄴ. 주양자수가 같은 오비탈은 전자껍질의 종류가 같

으며 주양자수가 3인 전자껍질은 M 전자껍질이다. 따라서 ¡∞X의

M 전자껍질에는5개의전자가들어있다.

ㄱ. 다전자원자에서오비탈의에너지준위는

3s<3pÆ=3pÚ=3pΩ이다.

ㄷ. 바닥상태에서X의 3p 오비탈에3개의홀전자가있다.

09 _전자껍질의 최대 수용 전자 수

보어 모형에서 K 전자껍질에는 최대 2개, L 전자껍질에는 최대

8개의전자가배치될수있다.

ㄱ. 전자a가속한전자껍질은K 전자껍질이다. K 전

자껍질은최대2개의전자가배치될수있다.

ㄴ. 전자b가속한전자껍질은L 전자껍질이다. L 전자껍질에는 2s

오비탈과2p 오비탈이존재한다.

ㄷ. 오비탈은 원자핵 주위의 전자가 존재할 확률 분포

를 나타낸 것이며, 경계면은 전자가 존재할 확률이 90%인 공간을

나타낸것이다. 또한현대적원자모형에서는전자의위치를정확히

알지못하기때문에전자가원자핵주위에서존재할수있는확률로

나타낸다.

10 _전자껍질의 주양자수와 오비탈의 종류

전자가 2개 이상인 다전자 원자의 경우에는 전자 사이의 상호 작용

등으로전자껍질의에너지준위가다시나누어진다.

ㄱ. n=2인 전자껍질에는 2s 오비탈 1개와 2p 오비

탈 3개가존재한다.

ㄴ. 다전자원자에서오비탈의에너지준위는 2s<2p

이다.

ㄷ. 다전자원자에서오비탈의에너지준위는 4s<3d이므로 ¡ªK의

원자가전자는4s 오비탈에들어있다.

¡ªK : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s ¤ 3pfl 4s⁄

11 _바닥상태 전자 배치와 들뜬상태 전자 배치

다전자원자의전자는쌓음원리, 파울리배타원리, 훈트규칙에의

해배치된다.

② (다)는 에너지가 같은 3개의 2p 오비탈에 전자가

배치될 때 홀전자가 많아지도록 배치되었으므로 훈트 규칙을 만족

한다.

①(가)는한오비탈에전자가 3개이상배치되거나한

오비탈에 스핀 방향이 같은 전자가 배치되지 않았으므로 파울리 배

타원리를만족한다.

③(가)는에너지가낮은 2s 오비탈에전자가모두채워지지않고 2p

오비탈에 채워졌으므로 들뜬상태 전자 배치이다. (가)의 바닥상태

전자 배치는 1s¤ 2s¤ 2p⁄ 이며, 원자가 전자 수는 3개이다. (다)는 바

닥상태전자배치이며원자가전자수는4개이다.

④(가)는들뜬상태전자배치, (나)는바닥상태전자배치이므로(나)

에서(가)로될때에너지를흡수한다.

⑤다전자원자에서오비탈의에너지준위는 2s<2p이다.

12 _몇 가지 원자의 바닥상태 전자 배치

2주기 17족원소의안정한이온과 3주기 1족원소의안정한이온의

전자배치는 2주기18족원소의원자의전자배치와같다.

ㄴ. B는 전자를 1개 얻어 -1가의 음이온이 되며, C

는 전자 1개를 잃어+1가의 양이온이 된다. 따라서B와C의 안정

한이온의전자배치는 1s ¤ 2s¤ 2pfl 으로같다.

ㄷ. 같은 주기에서 원자핵과 원자가 전자 사이의 인력은 원자가 전

자가 느끼는 유효 핵전하가 클수록 크다. 따라서 유효 핵전하가 큰

D가C보다크다.

ㄱ. A의 원자가 전자 수는 1개, D의 원자가 전자 수

는 3개이다.

다전자원자의전자배치

•쌓음 원리：전자는 에너지 준위가 낮은 오비탈부터 순서대로 채워

진다.

수소원자에서오비탈의에너지준위

1s<2s=2p<3s=3p=3d<y

•다전자원자에서오비탈의에너지준위

1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<y

•파울리 배타 원리：하나의 오비탈에는 스핀 방향이 서로 다른 전자

가최대 2개까지들어갈수있다.

•훈트 규칙：p 오비탈과 같이 에너지 준위가 같은 몇 개의 오비탈에

전자가 채워질 때, 가능한 한 홀전자 수가 많아지도록 전자가 배치

된다.

더알아보기

13 _입자의 발견과 원자 모형

실험 I은 톰슨의 음극선 실험이고, 실험 Ⅱ는 러더퍼드의 a 입자 산

란 실험이다. 전자는 톰슨의 음극선 실험에 의해, 원자핵은 러더퍼

드의a 입자산란실험에의해발견되었으며, 이들입자의발견은새

로운원자모형의제안으로이어졌다.

13 ⑤ 14 ① 15 ① 16 ② 17 ②

18 ⑤

본문 046~048쪽



ㄱ. 톰슨의 음극선 실험에 의해 전자가 발견되었으며,

톰슨은 (+)전하를 띤 부드러운 공에 (-)전하를 띤 전자가 박혀 있

는모양의원자모형(가)를제안하였다.

ㄴ. 원자는 전기적으로 중성이며 전자를 잃거나 얻으면 이온이 된

다. 실험 I에 의해 발견된 입자는 전자이며, 원자가 전자를 잃으면

양성자수보다전자수가적어지므로양이온이된다.

ㄷ. 실험 Ⅱ에 의해 원자핵이 발견되었으므로 (나)와 (다)는 실험 Ⅱ

의결과를설명할수있다.

14 _다전자 원자에서 오비탈의 에너지 준위

¡∞A와 ¡ªB의바닥상태전자배치는다음과같다.

•¡∞A : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s ¤ 3p⁄Æ 3p⁄Ú 3p⁄Ω•¡ªB : 1s ¤ 2s¤ 2p fl 3s¤ 3pfl 4s⁄

ㄱ. (가)에는 3p 오비탈이 들어가며 3pÆ, 3pÚ, 3pΩ의에너지준위는모두같다.

ㄴ. 다전자 원자에서 에너지 준위는 4s<3d이므로

(나)에는3p와 4s 오비탈이들어간다.

ㄷ. ¡∞A는주양자수가 3인 3s 오비탈과 3p 오비탈에원자가전자가

들어 있고, ¡ªB는 주양자수가 4인 4s 오비탈에 원자가 전자가 들어

있다.

15 _ p 오비탈에 들어 있는 전자 수와 원소의 종류

p 오비탈에들어있는전자수를이용하여그원소의주기와족을알

수있다.

① 원자가 전자는 가장 바깥 전자껍질에 존재하는 전

자이다. 따라서(가)의원자가전자수는 3개이다.

② (다)는 원자가 전자가 2s¤ 2pfi 로 배치되므로 전자

1개를 받아들여 옥텟 규칙을 만족하는 -1가의 안정한 음이온이

된다.

③홀전자수는(나)가3개, (가)가 1개이므로(나)가(가)보다많다.

④(나)와(다)는원자가전자가들어있는오비탈수가각각4개이다.

⑤같은주기에서원자가전자가느끼는유효핵전하는원자번호가

클수록크므로(다)가(나)보다크다.


수소 원자의 가시광선 영역의 선 스펙트럼은 n=3, 4, 5, 6인 전자

껍질에서 n=2인 전자껍질로 전자가 전이될 때 방출되는 빛이다.

또한 수소 원자에서 오비탈의 에너지 준위는 1s<2s=2p<

3s=3p=3d<y`이다.

ㄴ. 2pÆ ⁄ 1s의 전자 전이는 에너지가 큰 자외선 영

역에 해당하는 빛이므로 전자가 전이될 때 방출되는 빛의 에너지는

k¡에해당하는빛의에너지보다크다.

ㄱ. 수소 원자에서 2s 오비탈과 2pÆ 오비탈의 에너지

준위는같다.

ㄷ. 방출되는빛의파장은에너지에반비례하므로빛의에너지가작

을수록 파장이 길다. 가시광선 영역에서 방출되는 빛에너지가 가장

작은전자전이는n=3 ⁄ n=2의전자전이며, 이때방출되는빛

의 파장은 k™이다. 따라서 2pÆ 오비탈에 있는 전자가 3s 오비탈로

전이될때흡수하는빛의파장은 k™이다.

17 _원자가 전자의 유효 핵전하

같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 원자가 전자가 느끼는 유효

핵전하도증가한다.

②X와 Z는 3주기 원소이고, Z의 원자 번호가X의

원자번호보다크므로원자가전자가느끼는유효핵전하도Z가X보

다크다.

① X, Y, Z의 전자 배치를 오비탈로 나타내면 다음

과같으므로전자가들어있는오비탈수는Z가가장많다.

•X : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤

•Y : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3p⁄

•Z : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3p⁄Æ 3p⁄Ú

③홀전자수는Z가Y보다많다.

④Y의원자가전자는 3s 오비탈과3p 오비탈에있다.

⑤같은주기에서 13족원소의이온화에너지는 2족원소보다작다.

따라서 전자 1개를 떼어 내는 데 필요한 최소한의 에너지는X가Y

보다크다.


En•- kJ/mol이므로 주양자수(n)에 따른 전자껍질의 에너

지 준위를 상수 k를 이용하여En=- kJ/mol과 같이 나타낼

수있다.

ㄱ. n=1 ⁄ n=¶의 전자 전이가 일어날 때 흡수

하는에너지는수소의이온화에너지와크기가같다.

수소의 이온화 에너지=- -{- }

수소의 이온화 에너지=0-(-k)=k kJ/mol

a=;4#;k이므로k=;3$;a이다.

ㄴ. k¡은 n=4 ⁄ n=2의 전자 전이가 일어날 때 방출되는 빛의

파장이다. n=4 ⁄ n=2 전자 전이의 에너지는 n=4 ⁄ n=1

k1¤

k¶¤

kn ¤

1n ¤

p 오비탈에있는전자수와원자

•다전자 원자에서 쌓음 원리에 의해 오비탈의 에너지 준위는

1s<2s<2p<3s<y이다.

•바닥상태 전자 배치에서 p 오비탈에 전자가 있다면 p 오비탈보다

에너지준위가낮은 s 오비탈에도전자가있다.

•(가)~(다)의바닥상태전자배치

(가) 1s¤ 2s ¤ 2p⁄(나) 1s¤ 2s ¤ 2p⁄Æ 2p⁄Ú 2p⁄Ω(다) 1s¤ 2s ¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p⁄Ω

원자 (가) (나) (다)

1 3 5p 오비탈에있는

전자수


21정답과 해설

전자 전이의 에너지에서 n=2 ⁄ n=1 전자 전이의 에너지를 뺀

값과 같으므로 n=4 ⁄ n=2 전자 전이의 에너지는 (b-a)

kJ/mol이다.

ㄷ. n=¶ ⁄ n=2의전자전이가일어날때방출하는에너지는

- -{- }=0-{- }=;4!;k kJ/mol이고,

k=;3$;a이므로방출하는빛의에너지는 ;3!;a kJ/mol이다.

k4

k2¤

k¶¤

수소원자의선스펙트럼

들뜬상태에서 K 전자껍질로 전자가 전이될 때의 에너지 차이(En-E¡)는다음과같다.

•n=2 ⁄ n=1의전자전이

•E™-E¡=-k { - }=-k {;4!;-;1!;}=;4#;k kJ/mol


•E£-E¡=-k { - }=-k {;9!;-;1!;}=;9*;k kJ/mol


•E¢-E¡=-k { - }=-k {;1¡6;-;1!;}=;1!6%;k kJ/mol

따라서 a=;4#;k, b=;1!6%;k이다.

11¤

14¤

11¤

13¤

11¤

12¤

주양자수(�)

��

��

� � ¶

�

�

�

더알아보기

01 _전자껍질 모형

전자껍질 수는 주기와 관련이 있고, 가장 바깥 전자껍질에 있는 전

자수는족과관련이있다.

ㄱ. X의전자껍질수가 3개이므로X는 3주기원소이

며, 가장바깥전자껍질에전자가1개있으므로1족원소이다.

ㄴ. X는전자 1개를잃어X+이되면 18족원소인Ne과같은전자

배치를이루므로옥텟규칙을만족하는안정한이온이된다.

ㄷ. X의 바닥상태 전자 배치를 오비탈로 나타내면 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s⁄

이다. 따라서원자가전자는3s 오비탈에들어있다.

02 _주기율표와 원소

A는 수소(H), B는 리튬(Li), C는 플루오린(F), D는 비활성 기체

인네온(Ne)이다.

ㄴ. 1족 원소의 원자가 전자의 전자 배치는 ns⁄ 이고,

17족원소는ns¤ npfi 이다. 따라서원자가전자수는17족원소인C가

1족원소인B보다6개더많다.

ㄱ. A는 비금속 원소인 수소이고, B는 금속 원소이

다. A와B의원자가전자수는같지만화학적성질이다르다.

07 주기율과주기율표

본문 050쪽

본문 051~053쪽

원자가전자와화학적성질

같은족원소는원자가전자수가같으며화학적성질이비슷하

다. A~C의바닥상태전자배치는다음과같다.

•A : 1s¤ 2s¤ 2p⁄

•B : 1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p⁄Ω•C : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3p⁄

ㄱ. 원자가 전자가 들어 있는 오비탈의 주양자수

가 같다면 같은 주기 원소이다. 같은 주기 원소는 전자껍질 수

가 같다. 따라서A와B는 같은 2주기 원소이므로 전자껍질 수

가2개로같다.

ㄴ. A와C는원자가전자수가 3개로같으므로같은족원소이

며, 같은족원소는화학적성질이비슷하다.

ㄷ. 바닥상태에서B와C는홀전자수가1개로같다.

정답⑤

01 ⑤ 02 ② 03 ① 04 ③ 05 ⑤

06 ② 07 ③ 08 ⑤ 09 ⑤ 10 ①

11 ③ 12 ③


ㄷ. B는 전자 1개를 잃고 안정한 이온이 되는데, 전자 1개를 잃게

되면전자껍질수가줄어든다. 따라서B의안정한이온의전자배치

는앞주기의 18족원소의원자의바닥상태전자배치와같다.


같은 주기 원소는 전자가 들어 있는 전자껍질 수는 같지만 오비탈

수는다를수있다.

ㄱ. 원자가 전자 수는 족의 끝자리 수와 같다. A와D

는 1족원소이므로원자가전자수가같다.

ㄴ. B와C는같은주기원소이므로 전자껍질수가같

다. 그러나B의원자가전자수는 2개, C의원자가전자수는 6개이

므로전자가배치된오비탈수가다르다.

ㄷ. D의 바닥상태 전자 배치는 1s ¤ 2s¤ 2pfl 3s⁄ 이고, E의 바닥상태

전자배치는 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3p¤Æ 3p¤Ú 3p⁄Ω이므로D와E의홀전자수

는각각1개이다.

04 _주기율표와 주기성

같은 주기에서는 원자 번호가 증가할수록 원자가 전자 수가 많아지

고, 유효핵전하는커진다.

ㄱ. 원자가전자수는족의끝자리수와같으므로같은

주기에서 원자 번호가 증가할수록 원자가 전자 수도 많아진다(단,

18족제외).

ㄴ. 같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 원자가 전자가 느끼는

유효핵전하는커진다.

ㄷ. 다전자 원자는 쌓음 원리, 파울리 배타 원리, 훈트

규칙에의해전자가배치되므로원자가전자수에따라홀전자수가

다를수있다.


같은 족 원소들은 원자가 전자 수가 같으며, 같은 주기 원소들은 전

자껍질수가같다. (가)는 1족원소중알칼리금속이고, (나)의 15족

은질소(N), 16족은산소(O), 17족은플루오린(F)이다.

ㄱ. (나)는 질소, 산소, 플루오린으로 상온에서 기체

로존재한다.

ㄴ. (가)에 속한 1족 원소들은 원자가 전자 수가 1개로 모두 같아 화

학적성질이비슷하다.

ㄷ. 원자 반지름은 같은 주기에서 원자 번호가 작을수록 크고, 같은

족에서 원자 번호가 클수록 크다. (가)의 2주기 원소는 같은 주기인

(나)에 속한 원소들보다 원자 반지름이 크므로 원자 반지름은 (가)에

속한원소가(나)에속한원소보다크다.


A`~`D는 전자껍질 수가 3개로 같으므로 3주기 원소이며, 3주기 원

소중1, 2족, 13족원소는금속원소이다.

ㄴ. 홀전자수가 1개인원소는A, B, D의 3가지이다.

ㄱ. A, B는 3주기 1족, 13족 원소로 금속 원소이며,

C, D는 3주기15족, 17족원소로비금속원소이다.

ㄷ. 3p 오비탈에전자가들어있는원소는B, C, D의 3가지이다.

07 _원자의 전자 배치와 주기적 성질

같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 원자가 전자가 느끼는 유효

핵전하는 커지고, 원자 반지름은 작아진다. 또한 같은 주기에서 이

온화에너지는원자번호가증가할수록대체로증가한다.

③C가A보다원자번호(양성자수)가크므로원자핵

과원자가전자사이의인력이강하여원자반지름이작다.

① 전자껍질 수는 원자가 전자가 채워져 있는 주양자

수와같고, 원자가전자수는족의끝자리수와같다. B는원자가전

자가 2s 오비탈, 2p 오비탈에 각각 2개, 1개가 배치되어 있으므로

2주기13족원소이다.

②같은족원소는원자가전자수가같다. A와D는가장바깥전자

껍질에전자1개씩을가지고있으므로1족원소이다.

④ 같은 주기에서 이온화 에너지는 원자 번호가 증가할수록 대체로

커진다. B는 2주기 13족 원소이고, A는 2주기 1족 원소이므로 이

온화에너지는B가A보다크다.

⑤원자가전자가느끼는유효핵전하는같은주기에서원자번호가

증가할수록커진다. 따라서유효핵전하는원자번호가큰C가B보

다크다.

08 _안정한 이온의 전자 배치

옥텟규칙을만족하는안정한이온의전자배치가네온(Ne) 원자와

같은 1s¤ 2s¤ 2pfl 이므로음이온의원자는 2주기비금속원소, 양이온


전자껍질과오비탈

표는 ¡H, ¢Be, •O, ¡¡Na, ¡¶Cl의 바닥상태 전자 배치, 전자껍질 수,

오비탈수를나타낸것이다.

•전자껍질 수는 주양자수에 의해 결정되므로 오비탈의 종류가 달라

도주양자수가같다면전자껍질의종류도같다.

•다전자 원자에서 오비탈의 에너지 준위는 주양자수가 같아도 오비

탈의종류에따라다르다.

•다전자 원자의 전자 배치는 훈트 규칙이 적용되므로 원자가 전자

수에따라전자가들어있는 p 오비탈수가다르다.

원소 전자배치 전자껍질수

1

2

2

3

3

오비탈수

1s⁄

1s¤ 2s¤

1s¤ 2s¤ 2p›

1s¤ 2s¤ 2pfl 3s⁄

1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3pfi

1

2

5

6

9

¡H

¢Be

•O

¡¡Na

¡¶Cl 원소 족

1

원자가전자의전자배치

3s⁄

원자가전자수

1

홀전자수

1¡¡A

133s¤ 3p⁄ 3 1¡£B

153s¤ 3p⁄Æ 3p⁄Ú 3p⁄Ω 5 3¡∞C

173s¤ 3p¤Æ 3p¤Ú 3p⁄Ω 7 1¡¶D


23정답과 해설

의원자는3주기금속원소이다. 또한바닥상태전자배치에서A~C

의 원자의홀전자수가같으므로A는 플루오린(F)이고, B, C는 각

각나트륨(Na), 알루미늄(Al) 중의하나이다.

ㄱ. A의 원자가 전자가 존재하는 오비탈의 주양자수

가 2이고, 원자가전자수가7개이므로A는2주기17족원소이다.

ㄴ. A는 2주기비금속원소, B는 3주기금속원소이므로원자반지

름은전자껍질수가많은B가A보다크다.

ㄷ. Cz+의 전하와 상관없이C는 3주기 원소이므로 3s 오비탈에 전

자가들어있다.

09 _원소의 성질

A-과B¤ +의 전자 수가 10개이므로 원자A는 9개의 전자, 원자B

는 12개의전자를가진다. 따라서원자A~D의바닥상태전자배치

는다음과같다.

•ªA : 1s¤ 2s¤ 2pfi

•¡™B : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤

•¡¶C : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3pfi

•¡ªD : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3pfl 4s⁄

ㄱ. A와C는 원자가 전자 수가 7개이므로 17족 원소

이다.

ㄴ. B와C의원자가전자가들어있는오비탈의주양자수가같으므

로B와C는같은주기원소이다.

ㄷ. 이온화 에너지는 주기율표에서 왼쪽 아래로 갈수록 작아지고,

이온화에너지가작을수록전자를잃기쉽다. 따라서이온화에너지

가가장작은원소는4주기1족원소인D이다.

10 _탄소의 전자 배치

주양자수가 같은 오비탈은 같은 전자껍질에 있으므로 오비탈로 나

타낸바닥상태전자배치에서원자가전자수는가장큰주양자수를

갖는오비탈에있는전자수를모두합한것과같다.

ㄱ. 2s 오비탈에 2개, 2p 오비탈에 2개의전자가있으

므로 탄소(C)의 원자가 전자 수는 4개이다. 따라서 탄소는 14족 원

소이다.

ㄴ. 원자가전자는가장바깥전자껍질에들어있는전

자이다. 탄소 원자에서 가장 바깥 전자껍질은 주양자수가 2인L 전

자껍질이므로 2s, 2p 오비탈에 들어 있는 전자가 원자가 전자이다.

따라서탄소원자의원자가전자수는 4개이다.

ㄷ. 탄소원자의전자는K 전자껍질과L 전자껍질에배치되므로전

자껍질수는2개이다.

11 _전자껍질 모형과 전자 배치

금속 원소와 비금속 원소가 반응하면 금속 원소는 전자를 잃고, 비

금속 원소는 전자를 얻어 각각 양이온과 음이온을 형성하며, 18족

원소와같은전자배치를가진다.

ㄱ. A와 C는 가장 바깥 전자껍질에 1개의 전자가 있

으므로 1족 원소이다. 1족의 알칼리 금속은 전자를 잃어 +1가의

양이온이되기쉽다.

ㄴ. A와B는전자껍질수가같으므로같은주기원소이다.

ㄷ. B는 18족 원소의 원자와 같은 전자 배치를 갖기

위해 2개의전자를얻어야하고, C는 18족원소의원자와같은전자

배치를갖기위해 1개의전자를잃어야하므로B와C는 1 : 2로결

합하여안정한화합물을형성한다.

12 _핵전하량과 양성자 수

원자핵의 전하량은 원자핵을 구성하는 양성자의 전하량의 합과

같다.

원자핵의전하량=양성자 1개의전하량_양성자수

A의양성자수: 9개, B의양성자수 : 11개

원자는전기적으로중성이므로양성자수와전자수가같다. 따라서

A와B의바닥상태전자배치는다음과같다.

•A : 1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p⁄Ω•B : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s⁄

ㄱ. 홀전자수는A와B가각각1개씩으로같다.

ㄷ. A는 전자 1개를 얻어-1가의 음이온이 되고, B는 전자 1개를

잃어+1가의양이온이된다. 따라서A 이온과B 이온의전자배치

는 18족원소인Ne 원자(1s ¤ 2s¤ 2pfl )와같다.

ㄴ. 전자가 들어 있는 전자껍질 수는 A는 2개, B는

3개이다.

안정한이온의전자배치

•2주기 비금속 원소의 원자가 안정한 이온이 될 때, 가장 바깥 전자

껍질의 비어 있는 오비탈에 전자가 들어가므로 전자껍질 수의 변화

가없으며, 같은 2주기 18족원소의원자와전자배치가같아진다.

•3주기 금속 원소의 원자가 안정한 이온이 될 때, 가장 바깥 전자껍

질에 있는 전자를 모두 잃게 되므로 전자껍질 수가 1개 감소하며,

2주기 18족원소의원자와전자배치가같아진다.

•바닥상태에서 A~C의 원자의 전자 배치와 홀전자 수는 다음과 같

다. 안정한 이온이 되면 A 이온의 전하는 -1이고, B 이온, C 이

온의전하는각각+1, +3 중의하나가된다.

주기 �주기 �주기

이온

원자 �

��

�

��

�

��

� �

��

�

� ��

��

��

��족 원소

��

원소 전자배치 홀전자수

1

1

1

이온의전하

1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p⁄Ω

1s¤ 2s¤ 2pfl 3s⁄

1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3p⁄

-1

+1

+3

A

B(또는 C)

C(또는 B)

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① 16족 원소들의 원자가 전자는 ns 오비탈과 np 오

비탈에들어있다.

③(가)의원소는17족원소이므로원자가전자수는7개이다.

④ 주기는 원자가 전자가 배치된 오비탈의 주양자수와 같다. (나)의

원소는 4주기 원소이므로 원자가 전자가 배치된 오비탈의 주양자수

는 4이다.

⑤ (가)의 원소의 원자는 전자 1개를 얻어 -1가의 음이온이 되고,

(나)의 원소의 원자는 전자 1개를 잃어+1가의 양이온이 된다. (가)

의 원소의 원자는 전자를 얻어도전자껍질 수가변하지 않지만, (나)

의 원소의 원자는 전자를 잃을 때 전자껍질 수가 감소한다. 따라서

(가)의원소와(나)의원소의안정한이온은 18족원소인아르곤(Ar)

과같은1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3pfl 의전자배치를가진다.

15 _전자껍질과 원자가 전자 수

원자는전기적으로중성이므로양성자수와전자수가같다.

③가장바깥전자껍질은A가N 전자껍질, B와C가

M 전자껍질이므로A는 4주기, B와 C는 3주기원소이다.

① C는 양성자 수가 17개, 중성자 수가 18개이므로

C의질량수는35이다.

②A는가장바깥전자껍질인N 전자껍질에원자가전자 1개가있

으므로 전자 1개를 잃으면 3주기 18족 원소의 원자와 전자 배치가

같아진다. 따라서 A는 전자 1개를 잃어 +1가의 안정한 양이온이

된다.

④ 바닥상태 전자 배치에서 A와 C는 홀전자 수가 1개, B는 3개

이다.

⑤같은주기에서원자가전자가느끼는유효핵전하는원자번호가

클수록 크다. 또한 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하의 크기가 클

수록 원자핵과 원자가 전자 사이의 인력이 크다. 따라서 원자핵과

원자가전자사이의인력은원자번호가큰C가B보다크다.


13 _주기율표와 원소의 주기적 성질

주기율표에서 오른쪽 위로 갈수록 전기 음성도는 커지고 원자 반지

름은작아진다(단, 18족제외).

ㄱ. A는(라)에해당하는원소이다.

ㄴ. 주기율표에서 전기 음성도는 오른쪽 위로 갈수록 커지므로 (다)

에 해당하는 원소가 가장 크다. 따라서 전기 음성도가 가장 큰 원소

는 C이다.

ㄷ. B는 (가), D는 (나)에 해당하는 원소이다. 같은 주

기에서 원자 반지름은 원자 번호가 작을수록 크다. 따라서 원자 반

지름은B가D보다크다.

14 _원자가 전자의 전자 배치

원자가 전자의 전자 배치로부터 주기율표에서 해당 원소의 위치를

알수있다.

② 3주기원소들은바닥상태에서 3s 오비탈에전자가

배치된다. 1족 원소의 원자가 전자는 3s 오비탈에 1개의 전자가 배

치되지만, 2족원소부터는 3s 오비탈에2개의전자가배치된다.

원자의바닥상태전자배치

•(가)~(라)에해당하는원자의바닥상태전자배치는다음과같다.

(가) 1s¤ 2s ⁄(나) 1s¤ 2s ¤(다) 1s¤ 2s ¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p⁄Ω(라) 1s¤ 2s ¤ 2pfl 3s¤ 3p¤Æ 3p¤Ú 3p⁄Ω

•A와 C의원자가전자수는같다.

같은 족 원소이므로 A와 C는 17족 원소이며, (다)와 (라) 중 하

나이다.

•B와 C는홀전자수가같다.

바닥상태 전자 배치에서 홀전자 수가 같은 원소는 (가), (다), (라)

이다.

• (다)와 (라)는 17족원소이므로 B는 1족원소인 (가)이다.

•D는 2족원소인 (나)이다.

•원자가전자가들어있는오비탈의주양자수는A가D보다크다.

D는 2주기 원소이므로 주양자수가 2이다. 따라서 A는 주양자

수가 3이다.

•A가 (라)이므로 C는 (다)이다.

� � �� 족

주기

�

�

�

(가) (나) (다)

(라)

13 ③ 14 ② 15 ③ 16 ② 17 ⑤

18 ②

본문 054~056쪽

가장바깥전자껍질과원자가전자수

•A는양성자수가 19개이므로전자수도 19개이다.

A의 바닥상태 전자 배치는 1s¤ 2s¤ 2p fl 3s¤ 3pfl 4s⁄ 이므로 가장

바깥전자껍질은N 전자껍질이다.

•B는양성자수가 15개이므로전자수도 15개이다.

B의 바닥상태 전자 배치는 1s¤ 2s ¤ 2pfl 3s¤ 3p⁄Æ 3p⁄Ú 3p⁄Ω이므로

원자가전자수는 5개이다.

•C의 가장 바깥 전자껍질이 M 전자껍질이므로 K와 L 전자껍질에

배치된총전자수가 10개이다.

C의원자가전자수가 7개이므로 C의바닥상태전자배치는

1s¤ 2s¤ 2p fl 3s¤ 3p¤Æ 3p¤Ú 3p⁄Ω이다.

A B C원자

양성자수

중성자수

가장바깥전자껍질

원자가전자수

19 15 (17)

20 16 18

(N) M M

1 (5) 7


25정답과 해설

16 _원소의 분류

ªF, ¡¡Na, ¡¶Cl, ¡ªK의전자배치는다음과같다.

•ªF : 1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p⁄Ω•¡¡Na : 1s¤ 2s¤ 2p fl 3s⁄

•¡¶Cl : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3p¤Æ 3p¤Ú 3p⁄Ω•¡ªK : 1s¤ 2s¤ 2p fl 3s¤ 3pfl 4s ⁄

②B는 ¡ªK이므로원자반지름은전자껍질수가많은

K이Na보다크다.

① 2번째 분류 기준이‘`원자가 전자 수가 1개인가?’

이므로 A는 17족 원소이어야 한다. 따라서 첫 번째 분류 기준으로

‘3주기원소인가?’를사용하면A는 ¡¶Cl, B는 ¡ªK, C는 ªF으로분

류할수있다.

③A와C는같은17족원소이므로화학적성질이비슷하다.

④ A는 17족 원소, B는 1족 원소이므로 원자가 전자 수는 A가 B

보다많다.

⑤B는 1족 금속 원소이고, C는 17족 비금속 원소이므로B와C가

반응하면B는전자를잃고산화되고, C는전자를얻어환원된다.

17 _원자의 바닥상태 전자 배치와 홀전자 수

원자 번호가 연속인 2, 3주기 원소 중에서 홀전자 수가 1개인 원소

의족은2주기17족, 3주기1족, 3주기13족원소이다.

⑤ A의 전자 배치는 1s ¤ 2s ¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p⁄Ω이고, E의

전자 배치는 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3p⁄ 이므로 원자가 전자가 들어 있는 오

비탈수는A가4개, E가2개로A가E보다많다.

①C는 3주기 1족원소이므로원자번호가 11인나트

륨이다. 따라서n은 11이다.

②B는2주기원소, D는 3주기원소이다.

③같은주기에서이온화에너지는 13족원소가 2족원소보다작다.

따라서 2족원소인D가13족원소인E보다크다.

④같은주기에서원자가전자가느끼는유효핵전하는원자번호가

클수록크다. 따라서D가C보다크다.

18 _전자껍질 수와 원자가 전자

전자껍질수와원자가전자수를알면주기율표에서해당원소의위

치와원자의바닥상태전자배치를알수있다.

ㄷ. B는 2주기 14족 원소, D는 3주기 1족 원소이므

로전자 1개를떼어낼때필요한에너지는주기율표오른쪽위로갈

수록크므로B가D보다크다.

ㄱ. A는 1주기 1족 원소인 수소이고, D는 3주기 1족

원소인 나트륨이다. 같은 족 원소이지만 예외적으로 수소는 비금속

원소이고, 나트륨은금속원소이므로화학적성질이다르다.

ㄴ. B와C의바닥상태전자배치는다음과같다.

•B : 1s¤ 2s¤ 2p⁄Æ 2p⁄Ú

•C : 1s¤ 2s¤ 2p⁄

따라서전자가들어있는오비탈수는 B가C보다많다.

바닥상태전자배치와홀전자수

원자의 바닥상태 전자 배치에서 홀전자 수가 1개인 원소는 1족, 13족, 17족이고, 홀전자가없는원소는 2족, 18족이다.

•원자A~E의바닥상태전자배치는다음과같다.

A : 1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p⁄ΩB : 1s ¤ 2s¤ 2pflC : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s⁄D : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤E : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3p⁄

•A~E를주기율표에배치하면다음과같다.

� � �� 족

주기

�

�

� �

양성자 수

홀전자 수

��

�

�

�

�

�

�

�

�


향을, 같은족에서는원자번호가커질수록감소하는경향을보인다.

제1 이온화 에너지가 가장 큰 원소는 헬륨(He)인데, 리튬(Li)은 전

자 1개를떼어낸+1가양이온의전자배치가He과같아서다음전

자를떼어내기가장어려워제2 이온화에너지가가장큰원소이다.

(가) 모든 원소 중 전기 음성도가 가장 큰 원소는 원자

번호9의플루오린(F)이다.

(나) 제2 이온화에너지가가장큰원소는전자 1개를떼어낸+1가

이온이 헬륨(He)과 같은 전자 배치를 가지는 원자 번호 3의 리튬

(Li)이다.

(다) 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 같은 주기에서 원자 번호

가 커질수록 증가하므로 3주기 원소 중 원자가 전자가 느끼는 유효

핵전하가가장작은원소는원자번호 11의나트륨(Na)이다.

⑤ (가)∼(다)에 해당하는 원소의 원자 번호를 모두 합한 값은

9+3+11=23이다.

02 _유효 핵전하의 주기성

A∼C 이온의 전자 배치가Ne과 같으므로A∼C는 2주기 비금속

원소이거나 3주기 금속 원소이다. 이온 반지름이 원자 반지름보다

작은A와B는 양이온을 형성하는 3주기 금속 원소이고, 이온 반지

름이 원자 반지름보다 큰 C는 음이온을 형성하는 2주기 비금속 원

소이다.

ㄱ. A는 이온 반지름이 원자 반지름보다 작으므로 양

이온을형성하는금속원소이다.

ㄷ. 같은 주기에서는 원자 번호가 증가할수록 원자가 전자의 유효

핵전하가증가하므로 3주기원소인A, B 중유효핵전하가큰B가

원자 번호도 크다. 같은 전자 배치를 가지는 등전자 이온의 이온 반

지름은핵전하(원자번호)가클수록작으므로이온반지름은A가B

보다크다.

ㄴ. 원자번호는 3주기원소인B가 2주기원소인C보

다크다.

03 _이온 반지름의 주기성

같은주기원소에서양이온은음이온보다전자껍질수가 1개적으므

로양이온반지름은음이온반지름보다작다. 따라서Li과Be의이

온반지름은O와F의이온반지름보다작다. He의전자배치를가

지는 Li±과Be¤ ± 중 핵전하가 큰Be¤ ±의 반지름이 작고, Ne의 전

자 배치를 가지는 O¤ —과 F— 중 핵전하가 큰 F—의 반지름이 작다.

따라서이온반지름이O¤ —>F—>Li±>Be¤ ±이므로A는Be, B는

Li, C는F, D는O이다.

② 같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 원자가 전

자가 느끼는 유효 핵전하가 증가하므로 A(Be)가 B(Li)보다 원자

가전자가느끼는유효핵전하가크다.

① 같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 원자 반지

름이감소한다. 따라서원자반지름은D(O)가A(Be)보다작다.

③ 원자의 바닥상태 전자 배치는 Li이 1s¤ 2s⁄ , Be이 1s¤ 2s¤ , O가

1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p⁄Ú 2p⁄Ω, F이 1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p⁄Ω이다. 바닥상태인 원

자에서 홀전자 수는 A(Be)가 0개, B(Li)가 1개, C(F)가 1개,

D(O)가2개이므로B(Li)와C(F)의홀전자수는같다.


01 _주기율표와 원소의 주기적 성질

전기 음성도는 같은 주기에서는 원자 번호가 커질수록 증가하는 경

08 원소의주기적성질

본문 058쪽

본문 059~061쪽

전기음성도와이온화에너지의주기성

전기 음성도는 원자가 공유 전자쌍을 끌어당기는 상대적 세기

를수치로나타낸것으로, 같은족에서는원자번호가커질수록

감소하는 경향을, 같은 주기에서는 원자 번호가 커질수록 증가

하는경향을보인다.

ㄱ. 같은족에서원자번호가커질수록원자반지

름이커지므로원자반지름은D(S)가B(O)보다크다.

ㄴ. A(N)는 15족 원소이므로 원자가 전자 수가

5개이고, D(S)는 16족 원소이므로 원자가 전자 수가 6개이다.

따라서원자가전자수는D가A보다많다.

ㄷ. 같은주기에서원자번호가커질수록원자가전자가느끼는

유효핵전하가증가한다. C(P)와D(S)는 3주기원소이며원자

번호는 D(S)가 C(P)보다 크므로 원자가 전자가 느끼는 유효

핵전하는D가C보다크다.

정답①

01 ⑤ 02 ③ 03 ② 04 ① 05 ③

06 ⑤ 07 ① 08 ② 09 ② 10 ③

11 ① 12 ③

15, 16족원소의주기성

A∼D 중에서 전기 음성도가 가장 큰 B는 2주기 16족 원소인 산소

(O)이고, 전기 음성도가 가장 작은 C는 3주기 15족 원소인 인(P)이다. 같은 주기 15족 원소는 16족 원소보다 이온화 에너지가 크며, 같

은 족에서 원자 번호가 커질수록 이온화 에너지가 감소하므로 이온화

에너지가 가장 큰 A는 2주기 15족 원소인 질소(N)이고, 이온화 에

너지가가장작은D는 3주기 16족원소인황(S)이다.

전기 음성도

이온화에너지

(��)

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��

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27정답과 해설

④ 제1 이온화 에너지는Be이Li보다 크다. Be 원자가Be¤ ±이 되

는데필요한에너지는Be의제1 이온화에너지와제2 이온화에너

지의합으로, 이값은Li 원자가Li±이되는데필요한에너지인Li

의제1 이온화에너지보다크다. 따라서기체상태의원자로부터안정

한이온이형성되는데필요한에너지는A(Be)가B(Li)보다크다.

⑤ 같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 전기 음성도가 증가하므

로 전기 음성도는C(F)>D(O)이다. 따라서C(F)와D(O)의 결합

에서공유전자쌍은C(F) 원자쪽으로치우친다.

04 _금속 원소와 비금속 원소

N, O, F, Na, Mg, Al 중 금속 원소는 Na, Mg, Al이다. 원자

반지름이 가장 큰 원소는 Na, 원자 반지름이 가장 작은 원소는 F,

이온 반지름이 가장 큰 원소는N, 이온 반지름이 가장 작은 원소는

Al이다.

①Mg의맞은편에있는원소는N이다.

05 _ 15족, 16족 원소의 주기적 성질

B와C는 원자가 전자 수가 6개이므로 16족 원소인데, 원자 반지름

이 작은 B가 2주기 16족 원소인 산소(O)이고, 원자 반지름이 큰

C가 3주기 16족 원소인 황(S)이다. 원자가 전자 수가 5개인 A는

15족 원소인데, 같은 주기의 15족과 16족 원소 중 15족 원소의 이

온화에너지가더크므로A는3주기15족원소인인(P)이다.

ㄱ. A는인(P)이고, C는황(S)이다. 인(P)과황(S)은

같은 3주기원소이다.

ㄴ. 같은주기에서원자번호가증가할수록원자반지름이감소하므

로 원자 반지름은 황(S)이 인(P)보다 작다. 따라서 인(P)의 반지름

인(가)는황(S)의반지름인 103(pm)보다크다.

ㄷ. 같은주기에서이온화에너지는 16족원소가 15족

원소보다 작으므로 이온화 에너지는 황(S)이 인(P)보다 작다. 따라

서(나)는 1012(kJ/mol)보다작다.

06 _원자 반지름의 주기성

원자반지름은같은족에서는원자번호가증가할수록커지고, 같은

주기에서는원자번호가증가할수록작아진다.

ㄱ. A와 B는 같은 족에 속하며, 각각 2주기와 3주기

원소이므로원자번호는B가A보다8만큼크다.

ㄴ. 같은족에서원자번호가증가할수록이온화에너지가감소하므

로이온화에너지는C>D이다.

ㄷ. 같은 3주기원소인B와D 중D의원자반지름이작으므로D가

B보다원자번호가크다. 같은주기에서원자번호가클수록원자가

전자가 느끼는 유효 핵전하가 증가하므로 원자가 전자가 느끼는 유

효핵전하는D>B이다.

07 _순차적 이온화 에너지

원소E는제2 이온화에너지(E™)보다제3 이온화에너지(E£)가급

격히 증가하므로 원자가 전자 수가 2개로 3주기 2족 원소인 마그네

슘(Mg)이다.

A~F가원자번호순이므로A는산소(O), B는플루오린(F), C는

네온(Ne), D는 나트륨(Na), E는 마그네슘(Mg), F는 알루미늄

(Al )이다.

원소의주기적성질

금속은서로이웃하지않는다고했으므로다음과같은배치가가능하다.

원자 반지름이 가장 큰 Na의 맞은편에 원자 반지름이 가장 작은 F을배치해야하므로Al과Mg 사이에 F이놓인다.

이온 반지름이 가장 큰 N의 옆에 이온 반지름이 가장 작은 Al을 배

치해야하므로Al의옆이면서Mg의맞은편자리에N가놓인다.

남은자리에 O를배치하면다음과같다.

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족과주기에따른원자반지름의변화

같은 주기에서 원자 번호가 큰 원소가 원자 반지름이 작으므로 (나)

원소들이속한족이 (가) 원소들이속한족보다크다.

주기

원자 반지름��

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�

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(나)

(가)


ㄴ. 주어진원소중제1 이온화에너지가가장큰원소

는 2주기18족원소인C(Ne)이다.

ㄱ. 2주기원소는A(O), B(F), C(Ne)의 3가지이다.

ㄷ. Na의 안정한 이온은 +1가의 Na±이므로 Na 원자로부터

Na±이 생성되는 데 필요한 에너지는 Na의 제1 이온화 에너지이

다. 제1 이온화 에너지는 제2 이온화 에너지보다 작으므로D(Na)

로부터안정한이온이생성되는데필요한에너지는

4.6_10‹ kJ/mol보다작다.

08 _원자 반지름과 이온 반지름의 주기성

네온과 같은 전자 배치를 가지는 이온은 2주기 비금속 원소의 음이

온과 3주기 금속 원소의 양이온이다. 양이온의 반지름은 원자 반지

름보다작고, 음이온의반지름은원자반지름보다크다.

ㄷ. B는 2주기 비금속 원소로 전자가 들어 있는 전자

껍질수는B 원자와B 이온모두2개로같다.

ㄱ. 는이온의크기를나타낸다.

ㄴ. B는2주기원소, A와C는 3주기원소이다.

09 _원자 반지름과 이온 반지름의 주기성

A 이온은 양성자 수가 3개, 전자 수가 2개이므로Li±이고, B 이온

은 양성자 수가 8개, 전자 수가 10개이므로 O¤ —이고, C 이온은 양

성자수가12개, 전자수가10개이므로Mg¤ ±이다.

ㄷ. A 이온(Li±)은 +1가 이온이고, C 이온(Mg¤ ±)

은+2가이온이므로A 이온과C 이온의전하량비는 1 : 2이다.

ㄱ. 같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 원자 반지

름이작아지므로원자반지름은B(O)가A(Li)보다작다.

ㄴ. O¤ —과Mg¤ ±은Ne과 전자 배치가 같은 등전자 이온이다. 등전

자 이온에서는 핵전하가 클수록 이온 반지름이 작으므로 이온 반지

름은C 이온(Mg¤ ±)이B 이온(O¤ —)보다작다.

10 _전기 음성도의 주기성

D는 바닥상태인 원자의 홀전자 수가 3개인 2주기 원소이므로 질소

(N)이다. 바닥상태인 원자의 홀전자 수가 2개인 B와 C는 탄소(C)

와 산소(O) 중 하나인데, 전기 음성도가 큰B가 산소(O)이고, 전기

음성도가작은C가탄소(C)이다. A~D는원자번호가연속인원소

이므로 A는 붕소(B)이거나 플루오린(F)이어야 하는데, A의 전기

음성도가산소(O)보다크므로A는플루오린(F)이다.

ㄱ. C는 14족 원소인 탄소(C)이므로 C(C)의 원자가

전자수는4개이다.

ㄴ. 이온화 에너지는 같은 주기에서 15족 원소가 16족 원소보다 크

다. 따라서이온화에너지는D(N)가B(O)보다크다.

ㄷ. 바닥상태전자배치는플루오린(F)이 1s¤ 2s¤ 2p¤Æ

2p¤Ú 2p⁄Ω, 질소(N)가 1s¤ 2s¤ 2p⁄Æ 2p⁄Ú 2p⁄Ω이다. 따라서 A와 D의 바

닥상태에서전자가들어있는오비탈수는5개로같다.

11 _할로젠 원소의 전기 음성도

전기 음성도는 공유 결합을 하는 원자가 공유 전자쌍을 끌어당기는

정도로, 전기음성도가큰쪽이부분적인(-)전하를띤다.

ㄴ. 전기음성도는X가H보다 1.9 크고, Y가H보다

0.7 크므로X가Y보다1.2 크다.

ㄱ. 같은 족에서는 원자 번호가 증가할수록 전기 음성

도가 작아지므로 할로젠Y와 Z 중에서 전기 음성도가 작은Y가 Z

보다원자번호가크다.

ㄷ. 전기 음성도는X가H보다 1.9 크고, Z가H보다 0.9 크므로X

가Z보다1.0 크다.

12 _전자 배치 모형과 원소의 주기적 성질

원자A의전자수가8개이므로A는원자번호 8의산소(O), -1가

음이온인B—의전자수가 10개이므로B는원자번호 9의플루오린

(F), +3가 양이온인 C‹ ±의 전자 수가 10개이므로 C는 원자 번호

13의알루미늄(Al)이다.


름이감소하므로원자반지름은A(O)>B(F)이다.

ㄴ. 바닥상태전자배치는플루오린(F)이 1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p⁄Ω, 알루


원자반지름, 이온반지름, 이온화에너지를토대로한원소의규명

가 원자의 크기를 나타낸다고 가정하면 A와 C는 이온 반지름이

원자 반지름보다 큰 2주기 비금속 원소, B는 이온 반지름이 원자 반

지름보다 작은 3주기 금속 원소인데, 3주기 금속 원소의 이온화 에너

지가 2주기 비금속 원소의 이온화 에너지보다 크다는 모순이 생기므

로는 는 원자의 크기일 수 없다. 따라서 가 원자의 크기,

가 이온의 크기이며, 이온 반지름이 원자 반지름보다 큰 B는 2주기

비금속 원소이고, 이온 반지름이 원자 반지름보다 작은A와 C는 3주기금속원소이다.

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원소 A B C

496 1681 738이온화에너지

(kJ/mol)

전기음성도의차이해석하기

전기 음성도는 X가 H보다 1.9 크고, Y가 H보다 0.7 크며, Z가 Y보다 0.2 크다. 전기음성도차이를직선상에나타내면다음과같다.

전기 음성도��

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분자식 HX HY YZ

X Y Z

1.9 0.7 0.2

부분적인 (-)전하를띠는원자

두원소의전기음성도차이


29정답과 해설

미늄(Al)이 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3p⁄Æ이다. 따라서 바닥상태인 원자의 홀

전자수는B(F)와C(Al)가 1개로같다.

ㄷ. A와 C로 이루어진 화합물은 A¤ —(O¤ —)과

C‹ ±(Al‹ ±)의전기적인력으로형성된이온결합물질C™A£(Al™O£)

이다. Al‹ ±과O¤ —은 전자 수가 같은 등전자 이온으로, 핵전하가 큰

Al‹ ±이O¤ —보다이온반지름이작다.

15 _전기 음성도의 주기성

원자가전자수가 6개인A와C는 16족원소, 원자가전자수가 7개

인 B와 D는 17족 원소인데, 같은 족에서 원자 번호가 증가할수록

전기 음성도가 작아지므로A는 2주기 16족 원소인 •O, B는 2주기

17족 원소인 ªF, C는 3주기 16족 원소인 ¡§S, D는 3주기 17족 원

소원소인 ¡¶Cl이다.

ㄱ. A, B는 2주기원소이고, C, D는3주기원소이다.

ㄴ. 이온화 에너지는 같은 주기에서 16족 원소가 17족 원소보다 작

으며, 같은족에서원자번호가증가할수록감소하므로주어진원소

중에서이온화에너지가가장작은것은3주기16족원소인C이다.

ㄷ. 원자 반지름은 같은 족에서는 원자 번호가 증가할

수록증가하며, 같은주기에서는원자번호가증가할수록감소한다.

따라서 원자 반지름이 가장 큰 (라)는 3주기 16족 원소인 ¡§S, 원자

반지름이가장작은(가)는 2주기 17족원소인 ªF으로, (라)와 (가)의

원자 번호 차이(16-9=7)는 (다)와 (나)의 원자 번호 차이(17-

8=9)보다작다.

16 _원소의 주기적 성질

같은 주기에서는 원자 번호가 증가할수록 전기 음성도가 증가하므

로A는Na, B는Mg, C는S, D는Cl이다.

④ 원자가 전자를 모두 떼어 낸 후 다음 전자를 떼어

낼 때는 안쪽 껍질의 전자를 떼어 내야 하므로 순차적 이온화 에너

지가 급격히 증가한다. 원자가 전자 수가 2개인 Mg은 제2 이온화

에너지에비해제3 이온화에너지가월등히크다.

따라서 는B(Mg)가C(S)보다크다.

①(가)는이온반지름을, (나)는이온화에너지를나타

낸다.

제3 이온화에너지제2 이온화에너지

13 _금속 원소와 비금속 원소의 비교

A, B는 원자 반지름보다 이온 반지름이 작으므로 금속 원소이고,

C, D는 원자 반지름보다 이온 반지름이 크므로 비금속 원소이다.

같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 전기 음성도가 증가하므로

원자번호는D>C>B>A이다.


름은감소한다. A, B는같은 2주기원소이고원자번호가B>A이

므로원자반지름은A>B이다.

ㄴ. C와D는 2주기비금속원소로, C 이온과D 이온

은 네온(Ne)과 같은 전자 배치를 가지는 등전자 이온이다. 등전자

이온의경우핵전하(원자번호)가클수록이온반지름이작으므로이

온반지름은C>D이다.

ㄷ. B는 2주기 금속 원소로, B 이온의 전자 배치는 헬륨(He)과 같

다. C는 2주기 비금속 원소로, C 이온의 전자 배치는 네온(Ne)과

같다. 따라서B 이온과C 이온의전자배치는다르다.

14 _이온화 에너지와 유효 핵전하의 주기성

(가)는 3주기 1족원소인원자번호 11의Na이고, (나)는 3주기 2족

원소인원자번호12의Mg이다.

ㄱ. (가)는원자가전자수가1개인1족원소이므로제1

이온화에너지에비해제2 이온화에너지가급격히증가한다.

따라서 는(가)>(나)이다.

ㄴ. 같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 원자가 전자가 느끼는

유효 핵전하가 증가한다. 따라서 전자가 느끼는 유효 핵전하는

b>a이다.

ㄷ. 같은 주기에서 이온화 에너지는 2족 원소가 1족

원소보다크다. 전자를떼어내는데필요한에너지는c>a이다.

제`2 이온화에너지제`1 이온화에너지

13 ① 14 ③ 15 ③ 16 ④ 17 ⑤

18 ④

본문 062~064쪽

전기음성도, 이온화에너지, 이온반지름을토대로한원소의규명

•금속 원소인 A(Na)와 B(Mg)는 Ne과 같은 전자 배치를 가지는

양이온을 형성하는데, 핵전하가 큰 B(Mg)의 이온 반지름이 더 작

다. 비금속 원소인 C(S)와 D(Cl)는 Ar과 같은 전자 배치를 가지

는 음이온을 형성하는데, 핵전하가 큰 D(Cl)의 이온 반지름이 더

작다. 따라서 (가), (나) 중이온반지름을나타내는것은 (가)이다.

•같은 주기에서는 원자 번호가 증가함에 따라 이온화 에너지가 대체

로 증가하며, 이온화 에너지는 Na<Mg<S<Cl이다. 따라서

(가), (나) 중이온화에너지를나타내는것은 (나)이다.

전기 음성도

이온화 에너지

��이온 반지름

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(가)

(나)


②같은주기에서원자번호가증가할수록원자반지름은감소한다.

따라서원자반지름은A(Na)가C(S)보다크다.

③같은주기에서원자번호가증가할수록원자가전자가느끼는유

효핵전하는증가한다. 따라서원자가전자가느끼는유효핵전하는

B(Mg)가A(Na)보다크다.

⑤금속원소인B(Mg)와비금속원소인D(Cl)로이루어진화합물

은 이온 결합 물질인데, +2가의 B¤ ±(Mg¤ ±)과 -1가의 D—(Cl—)

은 1 : 2로 결합하므로B와D로 이루어진 안정한 화합물의 화학식

은BD™(MgCl™)이다.


원자가전자를모두떼어낸후다음전자를떼어낼때는안쪽껍질

의전자를떼어내야하므로순차적이온화에너지는급격히증가한

다. 따라서순차적이온화에너지가급격히증가하기직전의차수는

원자가전자수와같다.

ㄱ. 원자 반지름은 같은 족에서는 원자 번호가 증가할

수록 증가하고 같은 주기에서는 원자 번호가 증가할수록 감소한다.

따라서원자반지름은 4주기 2족원소인A(Ca)가 3주기 13족원소

인B(Al)보다크므로(가)는143보다크다.

ㄴ. A 이온은Ca¤ ±이고, C 이온은S¤ —으로, 두이온의전자배치는

Ar의전자배치와같다. 등전자이온에서는핵전하(원자번호)가클

수록 이온 반지름이 작으므로 안정한 이온의 반지름은 A(Ca)가

C(S)보다작다.

ㄷ. 전기 음성도는 같은 족에서는 원자 번호가 증가할수록 감소하

고, 같은 주기에서는 원자 번호가 증가할수록 증가한다. 따라서 3주

기 2족 원소인Mg의 전기 음성도는A(Ca)의 전기 음성도보다 크

고, B(Al)의 전기 음성도보다 작으므로 1.0보다 크고 1.5보다

작다.

18 _원자의 전자 배치와 이온 반지름

A는 2주기 17족 원소인 플루오린(F), B는 3주기 2족 원소인 마그

네슘(Mg), C는 3주기 16족 원소인 황(S), D는 4주기 1족 원소인

칼륨(K), E는 4주기 2족 원소인 칼슘(Ca)이다. 이온 (가), (나)는

+2가이므로 2족 원소의 양이온인데, 반지름이 작은 (가)가 3주기

2족 원소의 양이온이므로 Mg¤ ±(B¤ ±)이고, 반지름이 큰 (나)가 4주

기 2족 원소의 양이온이므로 Ca¤ ±(E¤ ±)이다. +1가의 (다)는 1족

원소의양이온이므로K±(D±)이고, -1가의(라)는 17족원소의음

이온이므로 F—(A—)이고, -2가의 (마)는 16족 원소의 음이온이므

로S¤ —(C¤ —)이다.

④ (나)는E¤ ±(Ca¤ ±), (라)는A—(F—)이다. (나)와 (라)

로이루어진물질의화학식은EA™(CaF™)이다.

①(라)는A—(F—)이다.

② (마)는C¤ —(S¤ —), (가)는B¤ ±(Mg¤ ±)이다. 양성자 수는 (마)가 (가)

보다많다.

③ (다)는 D±(K±), (마)는 C¤ —(S¤ —)이다. (다)와 (마)의 전자 배치는

Ar의전자배치와같다.

⑤(나)는E¤ ±(Ca¤ ±), (다)는D±(K±)으로전자수가같은등전자이

온이므로(나)와(다)의이온반지름이다른것은핵전하가다르기때

문이다.


순차적이온화에너지를토대로원자가전자수파악하기

순차적 이온화 에너지가 A는 E™:E£, B는 E£:E¢, C는 E§:E¶이므로원자가전자수는A가 2개, B가 3개, C가 6개이다. A는 4주기, B와 C는 3주기 원소이므로 A는 4주기 2족 원소인 칼슘(Ca), B는 3주기 13족 원소인 알루미늄(Al), C는 3주기 16족 원소인 황(S)이다.

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31정답과 해설

03 _흑연, 다이아몬드, 풀러렌의 비교

(가)는흑연(C), (나)는다이아몬드(C), (다)는풀러렌(C§º)으로, 탄소

로만이루어진탄소동소체이다.

②흑연의화학식은C이고 1몰의질량은탄소의원자

량에 g을 붙인 12 g이다. 다이아몬드에서 탄소 원자 1개와 결합한

탄소원자수는4개이다.

풀러렌(C§º) 분자 1개는 탄소 원자 60개로 이루어져 있으므로 풀러

렌 1몰에는탄소원자 60몰이들어있다. 풀러렌 0.1몰속탄소원자

6몰이완전연소되면이산화탄소(CO™) 6몰이생성된다.

a는 12, b는 4, c는6이므로a>c>b이다.

04 _물의 전기 분해

물에 전해질을 소량 넣고 전기 분해하면 (-)극에서는 수소 기체,

(+)극에서는산소기체가발생한다.

ㄴ. 공유결합물질인물에전류를흘려주면수소와산

소로 전기 분해된다. 이를 통해 공유 결합에서 원자 사이의 결합에

전자가관여한다는것을알수있다.

ㄱ. 순수한물은전기가잘통하지않으므로황산나트

륨(Na™SO¢)과같은전해질을소량넣고물을전기분해한다.

ㄷ. 물의 전기 분해에서 반응물은 물(H™O)이고 생성물은 수소(H™)

와산소(O™)로, 반응물과생성물은모두공유결합물질이다.

05 _다이아몬드와 흑연의 비교

(가)는다이아몬드, (나)는흑연으로, 탄소로만이루어진탄소동소체

이다.

ㄴ. 탄소 원자 1개와 결합한 탄소 원자의 수는 다이아

몬드에서는 4개, 흑연에서는 3개이다.

ㄱ. 다이아몬드는전기전도성이없다.

ㄷ. 다이아몬드, 흑연, 풀러렌, 탄소 나노튜브, 그래핀 등 탄소로만

이루어진탄소동소체는모두공유결합물질이다.

06 _풀러렌의 구조와 특징

01 _탄소 동소체의 구조와 특징

(가)는다이아몬드(C)이고, (나)는풀러렌(C§º)이다.

ㄷ. 다이아몬드의 화학식은 C이고, 풀러렌의 분자식

은C§º이므로물질 1몰에포함된탄소원자수는풀러렌이다이아몬

드의60배이다.

ㄱ. 다이아몬드는 탄소 원자가 연속적으로 공유 결합

을이루고있는물질이므로분자로존재하는물질이아니다.

ㄴ. 다이아몬드에서 탄소 원자 1개와 결합한 탄소 원자의 수는 4개

이고, 풀러렌에서 탄소 원자 1개와 결합한 탄소 원자의 수는 3개

이다.

02 _ DNA의 2중 나선 구조

DNA는 2중 나선 구조이며, 상보적인 염기인 아데닌(A)과 티민

(T), 사이토신(C)과구아닌(G) 사이에수소결합을형성한다.

ㄱ. DNA는 2가닥의뉴클레오타이드사슬이꼬여형

성된2중나선구조이다.

ㄴ. 염기는 2중 나선 구조의 안쪽에 놓이며, 짝을 이루는 상보적인

염기사이에는수소결합이형성된다.

ㄷ. 짝을이루는염기인아데닌(A)과티민(T)의개수

가같고, 사이토신(C)과구아닌(G)의개수가같다.

09 분자구조의다양성과화학결합의성질

본문 066쪽

본문 067~068쪽

탄소동소체의공통점

(가)는 다이아몬드, (나)는 풀러렌, (다)는 그래핀으로 (가)~(다)

모두탄소로만이루어진탄소동소체이다.

ㄱ. 탄소동소체의종류에관계없이완전연소생

성물은이산화탄소(CO™)로같다.

ㄴ. 탄소동소체의종류에관계없이 1 g 속에포함된탄소원자

의 수는 같다. 탄소(C)의 원자량을 12로 두면 탄소 12 g 속에

들어 있는 탄소 원자의 수는 아보가드로수와 같으므로 1 g 속

에들어있는탄소원자의수는 이다.

ㄷ. 탄소원자 1개와결합한탄소원자의수는다

이아몬드는4개, 풀러렌과그래핀은3개이다.

아보가드로수12

정답③

01 ② 02 ③ 03 ② 04 ② 05 ②

06 ① 07 ① 08 ③

풀러렌의구조

풀러렌은 탄소 원자 60개가 20개의 육각형과 12개의 오각형 모양으

로결합한축구공모양의분자이다. 1분자에존재하는탄소와탄소사

이의 결합은 모서리의 개수와 같다. 20개의 육각형과 12개의 오각형

의 변의 수는 모두 6_20+5_12=180(개`)인데, 2개의 다각

형이모서리 1개를공유하고있으므로모서리의개수는 =90(개)

이다.

1802



풀러렌(C§º)은 C 원자60개로이루어진분자성물질이다.

ㄱ. 풀러렌의 분자식은 C§º이므로 분자량은 12_60

=720이다. 분자 1몰의질량은분자량에g을붙인값이므로풀러렌

1몰의질량은 720 g이다.

ㄴ. 풀러렌은 탄소 원자가 오각형과 육각형 모양으로

연결되어 있는 입체 구조로, 탄소 사이의 결합각이 모두 120˘인 것

은아니다.

ㄷ. 풀러렌 분자에서각 탄소 원자는 3개의 탄소원자와 결합하므로

60개 탄소 원자가 가진 결합을 모두 세어 보면 60_3=180(개)이

되는데, 같은 결합을 중복하여 헤아린 결과이므로 2로 나누어 주어

야한다. 따라서풀러렌 1분자에는탄소와탄소사이의결합이 90개

있다.

07 _ DNA의 구조

DNA는 2개의 가닥이 꼬여 형성된 2중 나선 구조로, 각 가닥은 인

산, 당, 염기로이루어져있다.

ㄱ. DNA를이루는인산과염기에는각각 15족원소

인인(P)과질소(N)가포함되어있다.

ㄴ. DNA골격은 인산과 당(디옥시리보스)의 결합으

로이루어져있다.

ㄷ. DNA에서상보적인관계에있는염기사이에는수소결합이형

성된다.

08 _이온 결합 물질의 전기적 특성

이온 결합 물질은 고체 상태에서 이온들이 자유롭게 움직이지 못하

므로 전류가 흐르지 않지만, 액체 상태가 되면 이온들이 자유롭게

움직일수있으므로전류가흐른다.

ㄱ. X는 tæ 이상에서 전류가 흐르므로 tæ는 X가

용융되는녹는점이다.

ㄴ. X의용융액에서는이온들이자유롭게움직일수있으므로전류

를흘려주면각이온은반대전하의전극쪽으로이동한다.

ㄷ. X는이온결합으로이루어진화합물이므로 1가지

원소로이루어진물질이아니다.

온도에따른전류의세기

X는 tæ 아래에서는 고체로 존재하여 전류가 흐르지 않다가 tæ 이

상에서는 액체 상태가 되어 전류가 흐르는 전기적 특성을 나타내므로

이온결합물질이다.

온도(��)

전류의세기

��

��

09 _전자 배치와 화학 결합의 형성

A는 수소(H), B는 플루오린(F), C는 마그네슘(Mg)이다. 비금속

원소인 플루오린(F)은 비금속 원소인 수소(H)와는 공유 결합 물질

을 형성하고, 금속 원소인 마그네슘(Mg)과는 이온 결합 물질을 형

성한다.

ㄱ. A(H)와B(F)가공유결합하여형성된AB(HF)

분자에서A(H)는He과 같은 전자 배치를, B(F)는Ne과 같은 전

자배치를갖는다.

ㄴ. 화합물(나)가형성될때C(Mg)는원자가전자2개를잃고옥텟

규칙을만족하는C¤ ±(Mg¤ ±)이된다.

ㄷ. (나)는 +2가의 양이온인 C¤ ±(Mg¤ ±)과 -1가의

음이온인 B—(F—)이 1 : 2의 개수비로 결합하여 형성된 이온 결합

물질이므로화학식은CB™(MgF™)이다.

10 _ DNA의 구조

DNA는2개의가닥이나선모양으로꼬인2중나선구조이다.

ㄱ. (가)는 당(디옥시리보스)과 인산이 교대로 결합하

여이루어진DNA의골격이다.

ㄴ. DNA의염기인(나)는2중나선구조의안쪽에위치한다.

ㄷ. ㉠은아데닌(A)과짝을이루는티민(T)이다.

11 _물의 전기 분해

물을전기분해할때(+)극에서생성되는A™는산소(O™)이고, (-)

극에서생성되는B™는수소(H™)이다.

ㄱ. 전기 분해는 화합물에 직류 전류를 흘려주어 성분

09 ③ 10 ⑤ 11 ⑤ 12 ⑤

본문 069~070쪽

DNA의 2중나선구조

DNA 2중 나선 구조에서 당과 인산의 결합으로 이루어진 골격은 바

깥쪽에, 염기는안쪽에위치한다. 짝을이루는염기인아데닌(A)과티

민(T), 사이토신(C)과구아닌(G) 사이에는수소결합이형성된다.

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(가)

(나)

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33정답과 해설

물질로 분해하는 과정으로, (-)극에서는 환원 반응, (+)극에서는

산화반응이일어난다.

ㄴ. 물의 전기 분해에서 생성되는 A™(O™)와 B™(H™)의 부피비는

1 : 2이다.

ㄷ. 물(H™O)은 산소 원자 1개가 수소 원자 2개와 각각 전자쌍 1개

를 공유하며 단일 결합을 형성하여 이루어진 분자로 구조식은

H-O-H이다. A™는 2개의 산소 원자 사이에 전자쌍 2개를 공유

하며, 2중 결합을 형성하여 이루어진O™ 분자로 구조식은O=O이

다. 따라서 분자 1개에 포함된 공유 전자쌍 수는 물과 A™가 2개로

같다.

12 _염화 나트륨 용융액과 물의 전기 분해

염화나트륨용융액을전기분해하면금속나트륨과염소기체가생

성되고, 물을전기분해하면수소기체와산소기체가생성된다.

ㄱ. 염화 나트륨 용융액을 전기 분해하면 (-)극에서

는 금속 나트륨(Na)이 생성되고, (+)극에서는 염소(Cl™) 기체가

발생한다.

ㄴ. 염화 나트륨(NaCl)은 Na±과 Cl—이 1 : 1로 결합한 화합물이

므로 염화 나트륨 용융액 속에 존재하는 양이온 수와 음이온 수는

같다.

ㄷ. 전기분해의(-)극에서는전자를얻는환원반응이일어난다.

10 이온결합과공유결합

본문 072쪽

화학결합과전자배치모형

A는 원자가 전자 수가 7개인 2주기 원소로, 원자 번호 9의 플

루오린(F)이다. B±의 전자 배치가 네온(Ne)과 같으므로 B는

원자가 전자 수가 1개인 3주기 원소로, 원자 번호 11의 나트륨

(Na)이고, C—의 전자 배치가 아르곤(Ar)과 같으므로 C는 원

자가 전자 수가 7개인 3주기 원소로, 원자 번호 17의 염소(Cl)

이다. A™는 플루오린 분자(F™)이고, BC는 이온 결합 물질인

염화나트륨(NaCl)이고, C™는염소분자(Cl™)이다.

ㄱ. B(Na)와C(Cl)는 3주기원소이다.

ㄴ. A™(F™)는 2개의A(F) 원자 사이에 단일 결합을 형성하여

이루어진 분자이고, C™(Cl™)는 2개의 C(Cl) 원자 사이에 단일

결합을 형성하여 이루어진 분자이므로 공유 전자쌍의 수는

A™(F™)와C™(Cl™)가 1개로같다.

ㄷ. 액체 상태의 BC(NaCl)를 전기 분해하면

(-)극에서는 B(Na)가 생성되고, (+)극에서는 C™(Cl™)가 생

성된다.

정답③

01 ③ 02 ③ 03 ③ 04 ⑤ 05 ③

06 ⑤ 07 ③ 08 ③

본문 073~074쪽

01 _공유 결합과 이온 결합

금속원소와비금속원소로이루어진이온결합물질은양이온과음

이온 사이의 전기적 인력에 의해 이온 결합이 형성되며, 비금속 원

전자배치모형을통한결합의이해

A는 원자가 전자 수가 4개인 2주기 원소로 탄소(C)이고, B는 원자

가 전자 수가 6개인 2주기 원소로 산소(O)이다. AB™는 A 원자와

2개의 B 원자 사이에 각각 2중 결합이 형성되어 있는 이산화 탄소

(O=C=O)이다. C±의전자배치가네온(Ne)과같으므로 C는원자

가 전자 수가 1개인 3주기 원소로 원자 번호 11의 나트륨(Na)이다.

C±(Na±)과 B¤ —(O¤ —)이 2 : 1의 개수비로 결합하여 이루어진 C™B는산화나트륨(Na™O)이다.

��

��


소로이루어진공유결합물질은원자사이에전자쌍을공유하며공

유결합이형성된다.

ㄱ. B는원자가전자수가6개이므로16족원소이다.

ㄷ. AB™(CO™)와 C™B(Na™O)에서 각 원자나 이온은 모두 Ne과

같은전자배치를하며옥텟규칙을만족한다.

ㄴ. C™B(Na™O)는이온결합물질인데, 이온결합물

질은 고체 상태에서 이온들이 자유롭게 움직이지 못하므로 전류가

흐르지않는다.

02 _공유 결합과 루이스 전자점식

X 원자는 원자가 전자 수가 6개이므로 두 X 원자 사이에 전자쌍

2개를공유하는 2중결합이형성되어X™ 분자를이룬다. X™ 분자를

루이스전자점식으로나타내면 이다.

③ X 원자의 원자가 전자 수(a)는 6개이고, X™ 분자

의 공유 전자쌍 수(b)와 비공유 전자쌍 수(c)는 각각 2개와 4개이므

로a+b+c=6+2+4=12이다.

03 _결합의 종류에 따른 전기 전도성

주어진 화학 결합 모형은 이온 결합을 나타낸 것이다. 고체 상태에

서는전기전도성이없고, 액체와수용액상태에서는전기전도성을

가지는 A는 이온 결합 물질이고, 고체 상태뿐만 아니라 액체 상태

에서도전기전도성이없는B와C는공유결합물질이다.

ㄱ. A는이온결합물질이므로화합물X와같은종류

의화학결합으로이루어진물질이다.

ㄷ. C는 고체 상태뿐 아니라 액체 상태에서도 전기 전도성이 없는

것으로보아공유결합물질이다.

ㄴ. B는 고체와 액체 상태에서는 전기 전도성이 없지

만 수용액 상태에서 전기 전도성을 가지는데, 이를 통해 B는 물에

녹아 이온화하는 공유 결합 물질임을 알 수 있다. 포도당은 물에 녹

지만 이온화하지 않으므로 수용액 상태에서 전기 전도성을 가지지

않는다.

04 _공유 결합 물질과 이온 결합 물질의 특징

B™는고체와액체상태에서모두전기전도성이없으므로공유결합

물질이고, 따라서B는비금속원소이다. AB는고체상태에서는전

기전도성이없지만, 액체상태에서는전기전도성을가지므로금속

원소와비금속원소로이루어진이온결합물질이다.

⑤ 3주기 금속 원소인 A는 전자를 잃고 Ne과 같은

전자 배치의 양이온을 형성하고, 3주기 비금속 원소인 B는 전자를

얻어Ar과같은전자배치의음이온을형성한다.

① A는 3주기 금속 원소이고, B는 3주기 비금속 원

소로, 원자가전자수는B가A보다많다.

② 3주기원소A, B 중원자번호가큰쪽은비금속원소인B이다.

같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 전기 음성도가 증가하므로

전기음성도는B가A보다크다.

③B™는B 원자사이에전자쌍을공유하며형성된2원자분자이다.

④이온결합물질인AB는수용액상태에서전류가흐른다.

� �

05 _공유 결합과 루이스 전자점식

원자가전자수는X가 3개, Y가 5개, Z가 7개이다. Y는원자가전

자중 3개의전자가공유결합에참여하여전자쌍 3개를공유함으로

써 옥텟 규칙을 만족하고, Z는 원자가 전자 중 1개의 전자가 공유

결합에 참여하여 전자쌍 1개를 공유함으로써 옥텟 규칙을 만족한

다. 원자가 전자가 3개뿐인X는 3개의 전자가 모두 공유 결합에 참

여해도옥텟을만족하지못한다.

ㄱ. Y는 원자가 전자 수가 5개이므로 옥텟 규칙을 만

족하기 위해서는 3개의 전자쌍을 공유해야 한다. 따라서Y™ 분자에

는 두Y 원자 사이에 전자쌍 3개를 공유하는 3중 결합이 존재하며,

루이스전자점식으로나타내면 이다.

ㄷ. YZ£를 루이스 전자점식으로 나타내면 인데,

중심 원자인 Y 원자 주위에 공유 전자쌍이 3개, 비공유 전자쌍이

1개로전자쌍이총4개이므로옥텟규칙을만족한다.

ㄴ. 서로다른원소인X와Z는전기음성도에차이가

있으므로극성공유결합을한다.

06 _주기율표와 화학 결합

A는 수소(H), B는 탄소(C), C는 산소(O), D는 알루미늄(Al)이

다. 따라서 화학식이BA¢인 (가)는 메테인(CH¢), A™C인 (나)는 물

(H™O), BC™인(다)는이산화탄소(CO™), DmCn인(라)는산화알루

미늄(Al™O£)이다.

ㄱ. CH¢과 CO™에서 중심 원자인 탄소(C)에는 비공

유전자쌍이없다.

ㄴ. H™O은공유전자쌍수와비공유전자쌍수가각각2개로같다.

ㄷ. 산화알루미늄의화학식은Al™O£으로m=2, n=3이므로n은

m보다크다.

07 _화학 결합에 따른 물질의 분류

이온결합물질과공유결합물질은액체상태에서의전기전도성에

차이가있다.

③다이아몬드(C)와풀러렌(C§º)은탄소(C) 1가지원

소로 이루어진 물질이고, 물(H™O)과 염화 나트륨(NaCl)은 2가지

원소로이루어진화합물이다. 풀러렌은탄소원자 60개가공유결합

하여 형성된 분자이고, 다이아몬드는 탄소 원자들이 연속적으로 공

유 결합하여 이루어진 결정으로, 분자로 존재하는 물질이 아니다.

이온 결합 화합물인 염화 나트륨은 액체 상태에서 전류가 흐르지만

공유 결합 화합물인 물은 액체 상태에서 전류가 흐르지 않는다. 따

라서 (가)는 풀러렌, (나)는 다이아몬드, (다)는 염화 나트륨, (라)는

물이다.

08 _이온 결합 물질의 전자 배치

원자A가 전자 2개를 잃어서 생긴A¤ ±의 전자 배치가 네온(Ne)과

같으므로 A는 원자가 전자 수가 2개인 3주기 원소이고, 원자 B가

전자 2개를 얻어서 생긴 B¤ —의 전자 배치가 네온(Ne)과 같으므로

� �

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�

� �



35정답과 해설

B는원자가전자수가6개인2주기원소이다.

ㄱ. A는3주기2족원소인마그네슘(Mg)이다.

ㄴ. B는2주기16족원소인산소(O)이다.

ㄷ. A¤ ±과B¤ —은 전자 배치가 같으므로 원자핵 속 양

성자 수에 의해 결정되는 핵전하가 큰 쪽이 전자가 느끼는 유효 핵

전하도크다. 따라서a, b 전자가느끼는유효핵전하는a>b이다.

④흑연(C)은탄소원자사이에공유결합으로이루어

져 있고 고체 상태에서 전류가 흐르며 물에 녹지 않는 물질로, A에

들어갈물질은흑연뿐이다. B에들어갈물질은이온결합물질인염

화 마그네슘(MgCl™)과 플루오린화 나트륨(NaF)이다. 따라서 A

에들어갈물질수는 1개이고, B에들어갈물질수는 2개이다.

참고로각영역에속하는물질을표시하면다음과같다.

11 _전자 배치와 화학 결합

분자 (가)의 중심 원자는 2주기 16족 원소인 산소(O)이고, 중심 원

자에결합한두원자는 2주기 17족원소인플루오린(F)이므로A와

B는 산소(O)와 플루오린(F) 중의 하나이다. (가)와 (나)에 공통으로

포함된원소는비금속원소A로, 산소(O)와플루오린(F) 중하나이

어야하는데, (나)에서음이온이-1가이므로A는플루오린(F)이다.

따라서A는플루오린(F), B는산소(O), C는마그네슘(Mg)이다.

ㄱ. 원자번호는A(F)가B(O)보다크다.

ㄴ. (나)는 C¤ ±(Mg¤ ±)과 A—(F—)이 1 : 2로 결합한

CA™(MgF™)이다.

ㄷ. 안정한 이온은 A—(F—), B¤ —(O¤ —), C¤ ±(Mg¤ ±)이다. 전자 배치

가 같은 이온에서 핵전하가 클수록 이온 반지름이 감소하므로 이온

반지름은B>A>C이다.

12 _공유 결합 분자의 구조식

공유결합을통해비활성기체와같은전자배치를이루려면H는결

합선의수가 1개, C는결합선의수가 4개, N는결합선의수가 3개,

O는결합선의수가 2개이어야한다.

ㄱ. (가), (나)에 포함된 C, O, N는 공유 결합을 통해

Ne과같은전자배치를가지며옥텟규칙을만족한다.

ㄴ. 비공유전자쌍수는(가) 2개, (나) 1개로, (가)가(나)의 2배이다.

ㄷ. ㉠은C와C 사이의 2중결합, ㉡은C와O 사이의 2중결합, ㉢

은C와C 사이의 2중결합, ㉣은C와N 사이의 3중결합이다. 따라

서㉠`∼`㉣중에2중결합은3개이다.

(가)

(나) (다)��

��

� ��

��

09 _이온 결합과 공유 결합

(가)는염화 나트륨(NaCl) 결정, (나)는다이아몬드(C) 결정, (다)는

염소분자(Cl™)이다.

ㄱ. NaCl 용융액을 전기 분해하면 (-)극에서 금속

Na을얻을수있다.

ㄴ. 다이아몬드(C)와 염소(Cl™)는 둘 다 원자 사이에 전자쌍을 공유

하며결합이형성된공유결합물질이다.

ㄷ. (가)에서는 이온 형성을 통해, (다)에서는 원자 사이의 전자쌍 공

유를통해가장바깥전자껍질에전자 8개를가져안정한전자배치

를이루므로옥텟규칙을만족한다.

10 _이온 결합 물질과 공유 결합 물질의 구분

흑연(C)과 염화 수소(HCl)와 포도당(C§H¡™O§)은 공유 결합 물질

이고, 염화 마그네슘(MgCl™)과 플루오린화 나트륨(NaF)은 이온

결합물질이다.

09 ⑤ 10 ④ 11 ① 12 ⑤

본문 075~076쪽

화학결합과전기적특성에따른물질의구분

•A에 들어갈 물질은 공유 결합 물질이면서, 고체 상태에서 전류가

흐르고수용액상태에서는전류가흐르지않는물질이다.

•B에 들어갈 물질은 공유 결합 물질이 아니고, 고체 상태에서 전류

가흐르지않으며수용액상태에서전류가흐르는물질이다.

(가)

(나) (다)�

�

─공유결합 물질 흑연(C),

염화수소(HCl), 포도당

(C§H¡™O§)

─수용액상태에서전

류가 흐름 염화 마

그네슘(MgCl™), 플루

오린화 나트륨(NaF),

염화수소(HCl)

고체 상태에서

전류가 흐름

흑연(C)

공유결합분자의구조식

비공유전자쌍과다중결합을표시한(가), (나)의구조식은다음과같다.

��

��

��

��

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��

��

��

㉠㉡㉢㉣

(가) (나)



ㄷ. C™H¢은 결합각이 약 120˘이고, N™H¢의 결합각은 109.5˘보다

작으므로같지않다.

02 _옥텟 규칙과 분자 구조

분자를 구성하는 원자들의 원자가 전자 수를 확인하여 필요한 공유

결합의 수를 판단하고, 다중 결합을 고려한 공유 결합의 수와 비공

유전자쌍의수로분자구조를판단한다.

④ 구성원자가 모두 동일평면에 있는분자는 직선형

구조인N™, 평면삼각형구조인BF£, 그리고굽은형구조인H™S의

3가지이다.

① 다중 결합이 있는 분자는 3중 결합이 있는N™ 1가

지이다.

②비공유전자쌍이없는것은NH¢±과C™H§ 2가지이다.

③ 단일 결합으로만 이루어져 있는 것은 BF£, NH¢±, C™H§, H™S

의 4가지이다.

⑤B, C, S 중B는옥텟을만족하지않는다.

03 _하이드로늄 이온의 구조

물 분자가 하이드로늄 이온으로 될 때 물 분자의 비공유 전자쌍에

수소 이온이 결합하여 비공유 전자쌍 수가 2개에서 1개로 감소하므

로결합각은커진다.

ㄷ. HCl에서 염소는 공유 전자쌍 1개와 비공유 전자

01 _화학식이 비슷한 화합물

탄소의원자가전자수는 4개이고질소의원자가전자수는 5개이므

로, 화합물에서 옥텟 규칙을 만족하기 위해 필요한 공유 결합의 수

는 탄소가 4개이고 질소가 3개로 서로 다르다. 따라서 분자식이 비

슷해도분자구조는달라진다.

ㄱ. C™H™은 직선형 구조이며, C™H¢은 2중 결합이 있

는 평면 구조이다. 입체 구조의 분자는 삼각뿔 2개가 붙은 형태인

N™H¢ 1가지이다.

ㄴ. C™H™은 수소 원자가 2개이므로 탄소 원자가 4개

의 공유 결합을 하기 위해 분자 내에 3중 결합이 필요하다. C™H¢에

는 2중결합이있으므로다중결합이있는것은 2가지이고, N™H¢은

단일결합으로만이루어져있다.

11 분자의구조

본문 078쪽

분자구조

각분자들의루이스구조식과분자구조는다음과같다.

(가)로 분류되는 평면 구조의 분자는 HCN, H™S, BF£이고,

(나)로 분류되는 공유 전자쌍이 4개인 분자는 HCN와 CH£Cl

이다. (다)로 분류되는 중심 원자에 비공유 전자쌍이 있는 분자

는H™S와NH£이다.

ㄱ. HCN는 직선형 분자이고, 공유 전자쌍이

4개있으므로(가)와(나) 모두에분류된다.

ㄴ. 공유 전자쌍이 4개인 분자에는 사면체형 구

조인CH£Cl 외에도직선형구조인HCN가있다.

ㄷ. 비공유전자쌍은BF£가 9개로가장많으며, 평면구조이므

로(가)로분류된다.

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직선형 굽은형 평면 삼각형

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�

삼각뿔형

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사면체형

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��

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��

�

정답①

01 ① 02 ④ 03 ② 04 ③ 05 ③

06 ⑤ 07 ⑤ 08 ④

본문 079~080쪽

원자가전자수와분자구조

•N™는 N의 원자가 전자 수가 5개이고 2원자 분자이므로 3중 결합

을하는직선형구조이다.

•BF£는 B와 F의 원자가 전자 수가 각각 3개와 7개이므로 단일 결

합 3개로이루어져있는평면삼각형구조를이룬다.

•NH¢±(암모늄 이온)의 경우 원자가 전자 수가 5개인 N에 원자가

전자 수가 1개인 H 3개가 각각 단일 결합하여 암모니아(NH£) 분자가 형성되고 암모니아 분자의 비공유 전자쌍에 수소 이온(H±)이결합한구조로볼수있다.

•C™H§은 C 원자 사이의 단일 결합과 수소 원자와의 단일 결합 6개로 C가 옥텟 규칙을 만족한다. 따라서 C™H§은 탄소 원자를 중심으

로한사면체형구조가연결된형태이다.

•H™S의 S은 O와같은 16족원소이므로원자가전자수가 6개이다.

따라서 수소 원자의 단일 결합 2개와 비공유 전자쌍 2개의 존재로

인해굽은형구조를이룬다.

각물질의루이스구조식은다음과같다.

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더알아보기


37정답과 해설

쌍 3개를가지므로옥텟규칙을만족한다. HCl가물에녹아하이드

로늄 이온과 염화 이온으로 이온화할 때 HCl에서 H±이 전자쌍을

Cl에 남겨 두고 떨어진다. 따라서Cl—은 비공유 전자쌍을 4개 가지

므로옥텟규칙을만족한다.

ㄱ. H™O의 O에는 공유 전자쌍 2개와 비공유 전자쌍

2개가있으므로굽은형구조가된다.

ㄴ. H™O에는 비공유 전자쌍이 2개이고 H£O±의 비공유 전자쌍은

1개이므로H™O보다H£O±의 전자쌍 사이 반발력이 작아지고 결합

각은H™O보다H£O±이크다.

04 _루이스 전자점식과 분자 구조

루이스 전자점식에 의하면A는 원자가 전자 수가 1개이며, B는 원

자가전자수가 4개이고, C는원자가전자수가 6개이다. 공유결합

분자를형성할때옥텟규칙을만족하도록공유결합이형성된다.

ㄱ. 원자가 전자 수가 1개인 A와 4개인 B가 결합하

면A 원자 4개와B 원자 1개가결합하여분자식은BA¢가된다. 이

때 4개의공유전자쌍은서로반발하여최대한멀어지려하므로(가)

분자는입체구조인정사면체형구조를이룬다.

ㄴ. A와원자가전자수가 6개인C가결합하면A 원자 2개와C 원

자 1개가결합하여 3원자분자가되며, 분자식은A™C가된다. 이때

비공유전자쌍이존재하여굽은형구조가되므로평면구조이다.

ㄷ. B와 C가 결합할 때에는 B 원자 1개와 C 원자

2개가다중결합을하며단일결합은없다.

05 _구조식과 분자 구조

(가)와(나)는X와Y 원자사이에 2중결합(X=Y)이있으므로 4개

의원자가동일평면에존재하는비슷한구조이다.

ㄱ. X가 옥텟 규칙을 만족하므로 (가)와 (나)의 X 원

자에는비공유전자쌍이각각2개있다.

ㄷ. Y는옥텟규칙을만족하며, 2중결합 1개와단일결합 2개가있

으므로공유전자쌍만4개이다.

ㄴ. (가)는 구성 원자 4개가 모두 동일 평면에 있지만,

(나)의-YH£는 사면체형 구조를 이루어 동일 평면에 있지 않으므

로입체구조이다.

06 _결합각과 분자 구조

아미노산은 산성을 나타내는 카복시기(-COOH)와 염기성을 나

타내는 아미노기(-NH™)를 모두 가진 물질이다. 분자 내 수소를

제외한모든원자가옥텟규칙을만족해야하며, 아미노기의질소에

는 비공유 전자쌍이 1개 있고, 카복시기의 산소에는 비공유 전자쌍

이 2개씩있다. 구조식에보이는공유결합과비공유전자쌍수에추

가로필요한전자쌍은수소원자와공유결합을한것이다.

ㄱ. 비공유 전자쌍은 아미노기의 질소 원자에 1개, 카

복시기의산소원자 2개에각각2개씩있으므로모두5개이다.

ㄴ. 산소원자와탄소원자사이에 2중결합이있어서탄소를중심으

로 평면 삼각형 구조를 이루므로 결합각 b는 약 120˘이다. 질소 원

자와 결합한 탄소 원자는 단일 결합으로만 이루어져 있으므로 사면

체형 구조를 이루어 결합각 a는 약 109.5˘이다. 그러므로 결합각은

b가a보다크다.

ㄷ. 2중 결합이 있는탄소를 중심으로평면 삼각형 구조를 형성하므

로(가)의산소2개와탄소2개는모두동일평면에있다.

07 _원자의 전자 배치와 분자 구조

바닥상태 전자 배치에서 주양자수가 가장 큰 오비탈에 배치된 전자

수의합이원자가전자수이다. 따라서A~F의원자가전자수와실

제원자는다음과같다.

ㄱ. B의 원자가 전자 수는 3개이고, F의 원자가 전자

수는 7개이므로 중심 원자는B가 된다. 원자가 전자 수가 3개인 중

심 원자B에 비공유 전자쌍이 없으므로BF£는 평면 삼각형 구조를

이루어모든원자는동일평면에있다.

ㄴ. C의 2s 오비탈과 2p 오비탈의 전자 4개가 모두 원자가 전자이

다. E는 원자가 전자 수가 6개이므로 CE™는 2중 결합을 2개 가진

직선형구조를이룬다.

ㄷ. D는 원자가 전자 수가 5개이므로 DA£의 중심 원자 D에 비공

유 전자쌍이 1개 있는 삼각뿔형 구조를 이룬다. 또 A™E는 중심 원

자 E에 비공유 전자쌍이 2개 있는 굽은형 구조를 이루므로 반발력

이 큰 비공유 전자쌍 수가 적은DA£의 결합각이 비공유 전자쌍 수

가많은A™E보다크다.

08 _원소의 분류와 분자 구조

수소, 붕소, 산소의 바닥상태 전자 배치는 각각 다음과 같으므로 홀

전자수가1개인것은수소와붕소이다.

④ 바닥상태 전자 배치에서 홀전자 수가 1개가 아닌

원자 Y는 산소이므로 Y의 플루오린 화합물은 OF™이고 굽은형의

평면구조이다.

①X는수소이므로X™는단일결합을한다.

②X는수소이므로X와붕소의화합물에는단일결합만존재한다.

③ 수소, 붕소, 산소는 모두 비금속이므로 화합물은 모두 공유 결합

물질이며, X™Y는 H™O이다. 따라서 굽은형인 X™Y는 극성 물질

이다.

⑤붕소와수소가비금속이므로‘`비금속원소인가?`’는적절한분류

기준이 될 수 없다. 적합한 분류 기준으로는‘`2주기 원소인가?`’등

이가능하다.

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붕소

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원자 원자가전자수 실제원자

A 1 수소(H)

B 3 붕소(B)

C 4 탄소(C)

D 5 질소(N)

E 6 산소(O)

F 7 플루오린(F)



의경우에도공유전자쌍수에따라분자의구조가결정되므로비공

유전자쌍수만으로는결합각의크기를비교할수없다.

10 _전자 배치와 분자 구조

주양자수가가장큰오비탈의전자가원자가전자이므로A, B, C의

원자가전자수는각각 4개, 6개, 7개이고, 가능한공유결합의수는

각각 4, 2, 1이다. 따라서화합물의화학식은A와B가결합한물질

은AB™이고, A와 C가 결합한 물질은AC¢이며, B와 C가 결합한

물질은BC™이다.

ㄴ. 3원자 분자인AB™와BC™는 각각 직선형과 굽은

형 평면 구조이고, 5원자 분자인AC¢는 정사면체형 입체 구조이므

로구성원자가모두동일평면에있는분자는 2가지이다.

ㄷ. 중심 원자는A와B이며 원자가 전자 수가 각각 4개와 6개이므

로 공유 결합을 통해 옥텟 규칙을 만족한다. 실제 각 물질의 루이스

구조식은다음과같다.

ㄱ. x, y는 각각 2, 4이므로 같지 않다. A는 홀전자

수가 2개이지만, 원자가 전자 4개가 모두 결합에 참여하므로 4개의

공유결합을한다.

11 _분자 구조에 따른 분류

각분자들의루이스구조식과분자구조는다음과같다.

결합각이 180˘인 (가)로 분류되는 분자는 직선형 구조의 HCN와

CO™의 2가지이고, 모든 원자가 동일 평면에 있어서 (나)로 분류되

는 분자는 직선형 구조의HCN와 CO™, 굽은형 구조의H™S, 평면

삼각형 구조의 BCl£ 4가지이다. (다)로 분류되는 중심 원자에 비공

유 전자쌍이 있는 분자는 H™S와 NF£의 2가지이다. 따라서 (가)에

만 속하는 A 영역의 분자는 없으며, (가)와 (나)에 속하고 (다)에는

속하지않는B 영역의분자는HCN와CO™ 2가지이다. 또(나)에만

속하는 C 영역의 분자는 BCl£이며, (나)와 (다)에 속하고 (가)에는

속하지 않는 D 영역 분자는 H™S이다. NF£는 (다)에만 속하므로

A~D 어느영역에도속하지않는다.

ㄴ. 결합각이 180˘이고모든원자가동일평면에있으

며, 중심 원자에 비공유 전자쌍이 없는 B 영역의 분자는 HCN와

CO™ 2가지이다.

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평면 삼각형 직선형 삼각뿔형

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09 _비공유 전자쌍의 수와 결합각

단일 결합으로 이루어진 화합물에서 중심 원자에 있는 공유 전자쌍

수와비공유전자쌍수의합이같으면전자쌍은비슷한공간배치를

한다. 이때비공유전자쌍의반발력이공유전자쌍의반발력보다크

므로비공유전자쌍수가많을수록결합각은작아진다. 이때플루오

린에 비공유 전자쌍이 3개씩 있으므로 분자 전체의 비공유 전자쌍

수에서 (공유 전자쌍 수)_3을 빼면 중심 원자의 비공유 전자쌍 수

가 된다. 따라서 (가)~(라)의 중심 원자에 있는 전자쌍 수와 비공유

전자쌍수는다음과같다.

ㄴ. (다)의 중심 원자에는 공유 전자쌍만 있으며 결합

각도 120˘이므로 평면 삼각형 구조이다. (라)는 공유 전자쌍 2개와

비공유전자쌍2개가있으므로굽은형평면구조이다.

ㄱ. (가)와 (나)의 중심 원자에 있는 총 전자쌍 수가

4개로 같으므로 비공유 전자쌍이 있는 (나)의 결합각 a는 (가)의 결

합각인 109.5˘보다작다.

ㄷ. (가)에서 (라)까지 비공유 전자쌍 수는 12, 10, 9, 8개로 감소하

지만, 결합각은(가)~(라)의순서가아니며전체비공유전자쌍수와

는 무관하다. 또한 중심 원자의 비공유 전자쌍 수가 같은 (가)와 (다)

09 ② 10 ④ 11 ④ 12 ③

본문 081~082쪽

분자구조판단

•중심 원자의 공유 전자쌍이 4개인 경우 다중 결합의 수로 분자 구

조를판단할수있다.

•중심 원자의 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍의 수로 분자 구조를 판

단할수있다.

단일결합 2중결합 3중결합 분자구조

4 0 0 사면체형

2 1 0 평면 삼각형

1 0 1 직선형

0 2 0 직선형

공유전자쌍수 비공유전자쌍수 분자구조 예(결합각)

4 0 사면체형 CH¢(109.5˘)

3 0 평면 삼각형 BF£(120˘)

3 1 삼각뿔형 NH£(107˘)

2 0 직선형 BeH™(180˘)

2 2 굽은형 H™O(104.5˘)

중심원자의총전자쌍수 중심원자의 플루오린

(공유+비공유) 비공유전자쌍수 화합물

4 0 CF¢

4 1 NF£

3 0 BF£

4 2 OF™

(가)

(나)

(다)

(라)


39정답과 해설

ㄷ. C 영역의분자는BCl£로, 중심원자B에비공유전자쌍이없고

단일 결합만 3개이므로 결합각은 120˘이다. D 영역의 분자는H™S

로, 중심 원자 S이 16족이므로 비공유 전자쌍 2개와 단일 결합 2개

가있어서결합각은 109.5˘보다작다. 따라서분자의결합각은C 영

역의분자가D 영역의분자보다크다.

ㄱ. 주어진분자중에서결합각이 180˘이지만평면구

조가 아니거나, 중심 원자에 비공유 전자쌍이 없는 A 영역의 분자

는없다.

12 _주기율표의 원소와 화합물의 구조

원소들은 화학 결합을 통해 옥텟 규칙을 만족한다. 13족 원소인 A

는 원자가 전자 수가 3개이다. 15족 원소인 B는 원자가 전자 수가

5개이다. 17족원소인C와E는원자가전자수가 7개이다. 18족원

소인D는옥텟규칙을만족하므로쉽게화학결합을하지않는다.

ㄱ. A와 B는 원자가 전자 수가 각각 3개와 5개이므

로일반적으로같은수의공유결합을한다. 따라서ACm과BCn 분

자에서 m=n=3으로 같다. 단, ACm 분자는 평면 삼각형 구조이

지만BCn 분자의중심원자B에는비공유전자쌍이있으므로삼각

뿔형입체구조를이룬다.

ㄴ. C와 E는 같은 족 원소이며, B의 원자가 전자 수가 5개이므로

3개의 공유 결합을 하며 n=3이다. 또한 중심 원자인 B에 비공유

전자쌍이있으므로BCn과BEn 분자의구조는삼각뿔형으로같다.

ㄷ. A의원자가전자수가 3개이므로ACm 분자에서

A에는 공유 전자쌍만 3개 있어서 A 원자 주위에는 전자가 6개만

배치되므로 8개가있는D와전자배치가같지않다. C는공유결합

을통해옥텟규칙을만족하므로같은주기의비활성기체D와전자

배치가같아진다.

12 분자의극성

본문 084쪽

분자구조와극성

물 분자는 중심 원자인 산소에 비공유 전자쌍 2개와 단일 결합

2개가 있으므로 굽은형 구조이다. 이산화 탄소 분자는 중심 원

자인 탄소에 2중 결합만 2개 있으므로 직선형 구조이다. 탄산

분자는탄소와산소원자사이에단일결합 2개와 2중결합 1개

가있으므로4개의원자가평면삼각형구조를이룬다.

ㄱ, ㄴ. 산소원자는원자가전자수가 6개이므로

물 분자를 형성할 때 2개의 공유 결합과 비공유 전자쌍 2개를

갖는다. 물 분자에서 산소 원자 주위에 전자쌍 4개가 있으므로

전자쌍이 사면체 형태로 배치되며, 비공유 전자쌍이 2개 있으

므로 공유 결합 사이의 결합각 a는 109.5˘보다 작은 104.5˘가

된다. 탄산에서탄소원자는산소원자 1개와 2중결합을하고,

나머지 산소 원자 2개와 각각 단일 결합을 형성하므로 평면 삼

각형구조를이루고, 결합각b는약 120˘이다. 따라서b가 a보

다크다.

ㄷ. 탄소와 산소는 전기 음성도가 서로 다른 원자이므로 극성

공유 결합을 한다. 그러나 분자 구조가 대칭으로, 결합의 쌍극

자모멘트합이0이므로무극성분자가된다.

정답⑤

01 ② 02 ③ 03 ② 04 ③ 05 ①

06 ③ 07 ④ 08 ①

본문 085~086쪽

대칭과무극성분자

•전기 음성도가 다른 원자 사이의 공유 결합을 극성 공유 결합이라

고한다.

•극성 공유 결합에서는 부분적인 전하로 인해 쌍극자 모멘트가 존재

한다.

•분자 구조가 대칭이 되어 결합의 쌍극자 모멘트 합이 0이 되는 분

자는전체적으로극성을띠지않는무극성분자가된다.

•여기서의 대칭은 선대칭이나 면대칭이 아니라 원점대칭을 의미하므

로 CH¢ 분자는무극성이지만H™O 분자는극성이다.

원점대칭(l=0) 면대칭(l+0)

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01 _루이스 전자점식과 화합물의 성질

금속 원소와 비금속 원소는 전기 음성도 차이가 매우 크기 때문에

이온 결합을 형성한다. 전기 음성도 차이가 크지 않은 서로 다른 원

자 사이의 공유 결합을 극성 공유 결합이라고 한다. 극성 공유 결합

으로 이루어진 분자도 결합의 쌍극자 모멘트 합이 0이면 무극성 분

자가 된다. A~E는 모두 2주기 원소이므로 실제 원소 기호와 전기

음성도는각각Li(1.0), Be(1.5), N(3.0), O(3.5), F(4.0)이다.

ㄷ. CE£는 중심 원자인C에 비공유 전자쌍이 1개 있

고, 단일결합이 3개있으므로삼각뿔형구조의극성물질이다. DE™

는중심원자인D에비공유전자쌍이 2개있고, 단일결합이 2개있

으므로굽은형구조의극성물질이다.

ㄱ. A는 금속 원소이고E는 비금속 원소이므로 이온

결합을한다.

ㄴ. BE™는 중심 원자 B에 비공유 전자쌍이 없고 단일 결합만 2개

있으므로직선형구조를이루고결합각은 180˘가된다. CE£는삼각

뿔형 구조를 이루고 결합각은 109.5˘보다 작다. 따라서 결합각은

BE™가CE£보다크다.

02 _전자 배치와 화합물의 성질

원자가전자수는주양자수가최대인오비탈의전자수를모두합한

값이다. 중심원자에비공유전자쌍이있으면결합의쌍극자모멘트

합이 0이 아니므로 극성 분자가 된다. A~D로 이루어진 분자의 올

바른분자식과루이스구조식은다음과같다.

(가) 구성 원자가 모두 동일 평면에 있는 분자 3원

자 분자인A™C와BC™ 중에서A™C는 중심 원자인C에 비공유 전

자쌍이 2개 있으므로 굽은형 구조이다. BC™의 중심 원자인 B에는

비공유 전자쌍이 없으므로 직선형 구조이다. BA¢와 BD¢는 모두

정사면체형입체구조이다.

(나) 극성 분자 굽은형 구조인 A™C만 극성 분자이고, 직선형 구

조인BC™와정사면체형구조인BA¢와BD¢는결합의쌍극자모멘

트합이0이므로무극성분자이다.

03 _극성 분자의 전기적 성질

액체나기체상태의분자는자유롭게회전할수있으므로극성분자

는대전체에끌리고전기장에서일정한방향으로배열된다.

ㄷ. 액체 A가 대전체에 끌리는 것으로 보아 A는 극

성 분자인 물이다. 극성 분자를 전기장에 넣으면 일정한 방향으로

배열된다.

ㄱ. 액체B가대전체에끌리지않는것으로보아B는

무극성 분자인 사이클로헥세인이다. 따라서 대전체의 전하의 종류

와관계없이끌리지않는다.

ㄴ. 무극성분자는무극성공유결합으로이루어진경우도있지만, 사

이클로헥세인은극성공유결합으로이루어졌으나무극성분자이다.

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04 _분자식과 분자의 성질

중심원자에비공유전자쌍이없는경우에도중심원자와결합한원

자들이 모두 같지 않으면 결합의 쌍극자 모멘트 합이 0이 아니므로

극성분자가될수있다.

ㄷ. CH™Cl™는 사면체형 구조이므로 중심 원자인 탄

소에 수소 원자 2개와 염소 원자 2개가 결합하여 비공유 전자쌍이

없지만, 결합의쌍극자모멘트합이0이아니므로극성분자이다.

ㄱ. 4가지 분자 모두 전기 음성도가 다른 원자 사이의

공유결합을하므로극성공유결합을하는분자는4가지이다.

ㄴ. BF£는평면삼각형구조이므로결합의쌍극자모멘트합이 0인

무극성 분자이고, NH£는 삼각뿔형 구조, H™S는 굽은형 구조이므

로극성분자이다.

05 _루이스 구조식과 분자의 성질

다중 결합도 하나의 공유 전자쌍으로 간주할 때 중심 원자 주위의

전자쌍수는A와B가 2개로같고, C와D는 4개로같다. C는중심

원자에 비공유 전자쌍이 2개 있으므로 굽은형 구조이고, D는 중심

원자에비공유전자쌍이1개있으므로삼각뿔형구조이다.

ㄱ. A와B의 중심 원자에는 비공유 전자쌍이 없으므

로직선형구조이다.

ㄴ. B는 직선형 구조이므로 결합의 쌍극자 모멘트 합

이 0이지만, C는 굽은형 구조이므로 결합의 쌍극자 모멘트 합이

0이아니다.

ㄷ. D는 극성 공유 결합으로 이루어진 분자이며, 삼각뿔형 구조로

결합의쌍극자모멘트합이0이아니므로극성분자이다.

06 _루이스 전자점식과 분자의 성질

중심 원자 주위에 전자쌍이 4개 있으면 사면체형으로 배열되며, 비

공유 전자쌍 수에 따라 구조가 결정된다. 비공유 전자쌍이 없으면

사면체형 구조, 1개 있으면 삼각뿔형 구조, 2개 있으면 굽은형 구조

를이룬다.

CH™Cl™의분자구조와쌍극자모멘트

•CH¢의 분자 구조는 평면 사각형, 사각뿔형, 정사면체형의 3가지를

가정할수있다.

•CH¢에서H 2개를 Cl로치환한 CH™Cl™는평면사각형구조일경

우에는 극성 분자와 무극성 분자 2가지가 가능하다. 사각뿔형 구조

일경우에는서로다른두종류의극성분자가가능하다.

•CH™Cl™는 1가지 종류의 극성 분자만 존재하므로 사면체형 구조라

는것을알수있다.

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정사면체형사각뿔형평면 사각형

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41정답과 해설

ㄱ. 중심 원자 C 주위에 공유 전자쌍만 4개 있으므로

(가)는사면체형이다.

ㄴ. CH™Cl™은사면체형구조이지만, 중심원자에결합한원자의종

류가같지않아극성분자이다.

ㄷ. 중심 원자 주위의 전자쌍 수는 모두 4개로 같으므

로 주어진 자료로는 중심 원자 주위의 전자쌍 수가 분자 구조에 미

치는영향을판단할수없다.

07 _화학 반응 모형과 분자의 성질

모형에서XY는모두반응하였고Y™는 1개가남았으므로반응식의

계수는순서대로 2, 1, 2이다. 또한 2주기원소중홀전자수가같으

면서XY와XY™의 분자식이 가능한 것은CO와CO™이므로 모형

에해당하는반응식과완성된화학반응식은다음과같다.

4CO+3O™ 1⁄ 4CO™+O™

2CO+O™ 1⁄ 2CO™

ㄴ. 생성물의 분자는 X 1개와 Y 2개로 이루어져 있

으므로분자식은XY™이다.

ㄷ. 생성물은CO™로, 중심 원자에 비공유 전자쌍이 없는 직선형 구

조이므로결합의쌍극자모멘트합이0이다.

ㄱ. 반응식에서 반응물의 계수비가 2 : 1이므로 반응

몰수비는XY : Y™=2 : 1이다.

08 _중심 원자의 전자쌍 수와 분자의 성질

중심 원자에 공유 전자쌍만 있으면서 결합한 원자의 종류가 같으면

무극성 분자가 된다. 중심 원자의 전자쌍 수가 4개이면 비공유 전자

쌍수에따라분자구조가결정된다. 비공유전자쌍수가 0개이면사

면체형, 1개이면삼각뿔형, 2개이면굽은형구조이다.

ㄱ. BeF™, BCl£, CCl¢는중심원자에공유전자쌍만

있으며 결합의 쌍극자 모멘트 합이 0이므로 무극성 분자이다. 따라

서무극성분자는 3가지이다.

ㄴ. NCl£와 CCl¢에서 중심 원자의 전자쌍 수가 4개

로 같지만, NCl£의 질소(N)에는 비공유 전자쌍이 1개 있어서 삼각

뿔형 구조이고, CCl¢의 탄소(C)에는 비공유 전자쌍이 없으므로 정

사면체형구조이다.

ㄷ. 중심 원자의 공유 전자쌍이 3개이고, 비공유 전자쌍이 1개인

NCl£는삼각뿔형입체구조이다.

09 _분자 구조와 극성

중심원자에단일결합만 3개있는분자는삼각형구조이며, 중심원

자와 결합한 모든 원자가 같을 때에만 결합의 쌍극자 모멘트가 0이

므로 무극성 분자이다. 단일 결합 3개와 비공유 전자쌍이 1개 있으

면삼각뿔형구조, 단일결합만 4개있으면사면체형구조를이룬다.

ㄷ. (가)와 (나)는 사면체형 구조인데, 탄소(C)와 결합

한 원자가 플루오린(F)과 염소(Cl)로 같지 않으므로 결합의 쌍극자

모멘트가상쇄되지않아극성분자이다.

ㄱ. XCl™F가 극성인 이유는 중심 원자 X와 결합한

Cl와 F의 전기 음성도가 다르기 때문이다. YH£가 극성인 이유는

Y에비공유전자쌍이존재하여삼각뿔형구조를이루기때문이다.

ㄴ. 극성 여부를 판단하기 위해서는 분자 구조와 함께 결합한 원자

의종류를보아결합의쌍극자모멘트합이0인지확인하여야한다.

10 _주기율표와 분자 구조

전기 음성도가 가장 큰 원소 A는 플루오린(F)이다. 원자 반지름이

가장작은원소B는수소(H)이다. 바닥상태에서홀전자수가 2개인

2주기원소는탄소(C)이다. 2족원소Be의원자가전자수는 2개이

나, 2s 오비탈에 2개가들어있어서홀전자수는 0개이다. S은 16족

원소로 원자가 전자 수가 6개이고 홀전자 수는 2개이나 3주기 원소

이다.

ㄱ. A와B로 이루어진 분자는HF로, 전기 음성도가

다른원자사이의결합이므로극성공유결합을한다.

ㄴ. A와C로 이루어진CA¢ 분자는 실제 화합물은CF¢로, 정사면

체형입체구조이다.

ㄷ. C는 홀전자 수가 2개이지만 14족 원소로 원자가

전자수가 4개이므로B와결합한화합물의화학식은CB¢이며실제

화합물은CH¢이다. 분자량은CH¢이CF¢보다작다.

11 _분자 구조에 따른 분류

‘`직선형 구조인가?`’라는 분류의‘`예`’에 CO™와 HCN가 분류되므

로 X와 NH£, CH™Cl™은 직선형이 아닌 평면 구조이거나 입체 구

조이다.

ㄱ. CO™는 무극성 분자이고 HCN는 극성 분자이므

로분류기준(가)로‘`결합의쌍극자모멘트합이 0인가?`’가들어갈

수있다.

ㄴ, ㄷ. (나)의분류에서중심원자에공유전자쌍만있

고 사면체형 구조인 CH™Cl™이‘`아니요`’로 분류되었다. 따라서 분

류 기준 (나)로‘`중심 원자에 공유 전자쌍만 있는가?`’와‘`사면체형

구조인가?`’는 적합하지 않다. X가CH¢이라면 가능한 분류 기준으

로는‘`무극성분자인가?`’가있다.

09 ② 10 ③ 11 ① 12 ④

본문 087~088쪽



12 _분자 구조와 극성

규칙의각조건에해당하는분자는다음과같다.

•직선형극성분자 : HCN

•직선형무극성분자 : CO™

•무극성분자 : BF£, CH¢, CO™

•중심원자가옥텟을만족하지않는분자 : BF£

•사면체형분자 : CH¢, CH™Cl™

•원자가전자수가 5개인원소를포함하는분자 : NH£, HCN

•비공유전자쌍수가가장많은분자 : BF£

각분자에있는비공유전자쌍수는다음과같다.

H™O(2개), NH£(1개), HCN(1개), BF£(9개), OF™(8개), CH¢

(0개), CO™(4개), CH™Cl™(6개)

규칙 ❶`~`❹에 맞추어 분자 6개를 선택하고 그림의 작은 원에 배치

한결과는다음과같다.

ㄴ. 배치된 분자 중에서 비공유 전자쌍이 있는 분자는

NH£(1개), HCN(1개), BF£(9개), CO™(4개), CH™Cl™(6개)의

5가지이다.

ㄷ. 극성 분자는NH£, HCN, CH™Cl™이며, 이들의 맞은편에는 각

각BF£, CO™, CH¢의무극성분자가있다.

ㄱ. 중심 원자가 탄소인 분자는 HCN, CH¢, CO™,

CH™Cl™로 4가지이다.

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13 탄화수소의종류와구조

본문 091쪽

탄화수소의분류

탄소 수가 같은 사이클로알케인과 알켄은 분자식이 같은 물질

이다. H 원자 3개가 결합된 C 원자(-CH£)는 탄화수소의 말

단에 단일 결합으로 존재한다. H 원자 3개와 결합한C 원자가

1개씩 있는C£H¢과C£H§은 고리 모양 탄화수소가 될 수 없으

며, 각각 3중 결합과 2중 결합이 있는 프로파인(CH£-C™

CH)과프로펜(CH£-CH=CH™)이다.

(가) 포화 탄화수소인 프로페인(C£H•, CH£-

CH™-CH£)은 고리 모양이 될 수 없다. H 원자 3개와 결합한

C 원자가 없으며 분자식이C£H§인 탄화수소 1개만 고리 모양

이 될 수 있다. (나) 불포화 결합(2중 결합 또는 3중 결합)이 있

는탄화수소는프로파인과프로펜 2개이다. (다) 탄소원자사이

의 결합각(∠CCC)은 프로파인이 180˘, 사이클로프로페인이

60˘, 프로펜은 약 120˘, 프로페인 약 109.5˘이다. 따라서 115˘보다작은분자는사이클로프로페인과프로페인2개이다.

정답④

01 ⑤ 02 ④ 03 ⑤ 04 ① 05 ②

06 ⑤ 07 ③ 08 ③

본문 092~093쪽

사슬모양탄화수소의명명법

탄소

수접두어

결합

단일

(C-C)

2중

(C=C)

3중

(C™C)

1 meth 메테인 - -

2 eth 에테인 에텐 에타인

3 prop 프로페인 프로펜 프로파인

4 but 뷰테인 뷰텐 뷰타인

5 pent 펜테인 펜텐 펜타인

6 hex 헥세인 헥센 헥사인

7 hept 헵테인 헵텐 헵타인

8 oct 옥테인 옥텐 옥타인

9 non 노네인 노넨 노나인

10 dec 데케인 데켄 데카인

알케인 알켄 알카인일반식

CnH2n+2 CnH2n CnH2n-2

더알아보기


43정답과 해설

01 _탄화수소의 연소 생성물

탄화수소는 탄소와 수소로만 이루어진 물질이므로 완전 연소 생성

물은 물과 이산화 탄소뿐이다. 이때 생성되는 물 분자 수는 탄화수

소에포함된수소원자수의 0.5배이고, 이산화탄소분자수는탄화

수소에포함된탄소원자수와같다. 에텐(C™H¢)과에테인(C™H§)의

연소반응식은각각다음과같다.

C™H¢(g)+3O™(g) 1⁄ 2CO™(g)+2H™O(g)

C™H§(g)+;2&;O™(g) 1⁄ 2CO™(g)+3H™O(g)

⑤ 온도와 압력이 같을 때 기체의 부피비는 계수비와

같다. 에텐과 에테인 각 1몰의 연소로 생성되는 이산화 탄소는 2몰

로같으므로부피도같다.

① 에텐과 에테인의 분자량은 각각 28과 30이므로

1몰의질량은각각28 g과30 g으로다르다.

②소모되는산소의몰수는각각 3몰과 3.5몰이므로질량은 96 g과

112 g으로다르다.

③생성물의전체몰수는각각4몰과5몰로다르다.

④ 생성되는 물의 몰수는 각각 2몰과 3몰이므로 질량은 36 g과

54 g으로다르다.

02 _분자식이 같은 탄화수소의 구조식

(가)~(다)는분자식이C¢H•으로같으나성질이다른물질이다.

ㄴ. 탄소 원자 사이의 결합각(∠CCC)은 (가)의 경우

약 120˘와 약 109.5˘ 2가지가 있다. (나)는 약 120˘이고, (다)는 약

90˘이다. 따라서(나)가(다)보다크다.

ㄷ. (가)~(다)는 분자식이 C¢H•으로 같으므로 완전 연소할 때 생성

물의 종류는 이산화 탄소와 물로 같으며, 몰수는 이산화 탄소와 물

이모두4몰로같다.

ㄱ. (가)와 (나)는 분자식은 같지만, 각각 1-뷰텐과

2-메틸프로펜으로다른물질이다.

03 _탄소 수가 6개인 탄화수소

C§H¡¢는 헥세인이므로 사슬 모양 탄화수소이다. 고리 모양 탄화수

소가 2가지이므로 벤젠(C§H§)과 분자식이 C§H¡™인 탄화수소가 해

당된다. 따라서 나머지 분자식 C§H¡™인 탄화수소는 2중 결합이 있

는헥센이다.

ㄱ. 벤젠(C§H§) 1가지만 평면 구조이고 나머지는 모

두입체구조이다.

ㄴ. 분자식이C§H¡™이고 고리 모양이면 다중 결합이 없는 탄화수소

이며, 헥세인(C§H¡¢)과함께2가지이다.

ㄷ. 벤젠(C§H§)은 2중 결합과 단일 결합이 반복되는 것으로 표현되

지만탄소원자사이의결합길이가모두같다.

04 _탄화수소의 화학식

화학식의 표현 방법으로는 분자식, 구조식, 골격만 나타낸 구조식,

수소원자를생략한구조식등이있다. 탄화수소X에는 2중결합또

는 3중 결합이 있으며, 1분자의 완전 연소로 이산화 탄소 5분자가

생성되므로X는탄소원자가 5개인탄화수소이다.

① 분자식이 C∞H•이면 <2이고, 3중 결합

1개또는 2중결합 2개가있는사슬모양탄화수소이거나, 2중결합

1개가있는고리모양불포화탄화수소이다.

② 다중 결합이 없는 고리 모양 탄화수소이며, 분자식

이C∞H¡º이므로 =2이다.

③ 다중 결합이 없는 사슬 모양 탄화수소를 수소를 제외한 탄소 원

자만으로나타낸것이므로분자식이C∞H¡™이고 >2이다.

④ 2중 결합이 1개있는사슬모양탄화수소로분자식이C∞H¡º이므로

=2이다.

⑤ 구조식에포함된원자수를세면분자식이C§H•으로 <2

이고, 다중 결합이 있다. 그러나 탄소 원자가 6개이므로 1분자의 완

전연소로이산화탄소 6분자가생성되어탄화수소X의화학식으로

적합하지않다.

05 _탄화수소의 구조식

탄소는 원자가 전자 수가 4개이므로 골격만으로 나타낸 탄화수소의

구조식에서 부족한 공유 결합 수만큼 수소 원자가 결합한 것이다.

따라서(가)~(라)의분자식은각각다음과같다.

(가) C∞H¡™ (CH£-CH™-CH(CH£)™)

(나) C∞H¡º (CH£-CH=C(CH£)™)

(다) C¢H¡º (CH£-CH(CH£)™)

(라) C∞H¡™ (CH£-CH™-CH(CH£)™)

A. 분자식과 구조식이 동일한 탄화수소는 (가)와 (라)

이다.

B. 완전연소시킬때생성되는물(H™O) 분자수가같으려면분자를

구성하는 수소 원자 수가 같아야 한다. 수소 원자 수가 같은 탄화수

소는 (가), (라)와 (나), (다)가 있는데, 그 중에서 분자식이 다른 탄화

수소는(나), (다)이다.

수소수탄소수

수소수탄소수

수소수탄소수

수소수탄소수

수소수탄소수

헥센과사이클로헥세인

탄화수소 헥센 사이클로헥세인

C§H¡™ C§H¡™

약 120˘, 109.5˘ 약 109.5˘

분자식

구조식

결합각

(∠CCC)

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탄소 수가 2개인 탄화수소에는 에테인(CH£-CH£), 에텐(CH™=

CH™), 에타인(CH™CH) 3가지가있다. 분자내에다중결합이있

는탄화수소는에텐과에타인이며, 1분자를완전연소시키면물 1분

자가생성되는탄화수소(다)는수소원자 2개를포함한에타인이다.

또 분자를 구성하는 원자 수비가 }2인 탄화수소는 에

테인과 에텐이다. 따라서 (가)는 에텐(C™H¢), (나)는 에테인(C™H§),

(다)는에타인(C™H™)이다.

ㄱ. (가)는 에텐(C™H¢)으로, 모든 원자가 동일 평면에

있다.

ㄴ. (나)는에테인(C™H§)으로, 1분자를완전연소시키면물 3분자가

생성된다.

ㄷ. (나) 에테인(C™H§)의결합각은약109.5˘이고, (다) 에타인(C™H™)

의결합각은약180˘이므로결합각은(다)>(나)이다.

07 _탄화수소와 연소 반응식

탄화수소의 완전 연소 반응에서 생성물은 물과 이산화 탄소뿐이다.

탄화수소의계수가 1일때물과이산화탄소의계수는각각분자내

수소원자수의 0.5배와탄소원자수와같다. 계수를맞춰반응식을

완성하면다음과같다.

(가) CH¢+2O™ 1⁄ CO™+2H™O

(나) C™H¢+3O™ 1⁄ 2CO™+2H™O

ㄱ. 메테인과에텐에서분자내수소원자수가같으므

로생성되는물분자수도같고계수 c와 z는2로같다.

ㄴ. (나)에서에텐은탄소를중심으로삼각형, 산소는직선형, 이산화

탄소는 직선형, 물은 굽은형으로, 모두 구성 원자가 동일 평면에

있다.

ㄷ. 메테인은 정사면체형 구조이므로 결합각은

H 원자수C 원자수

109.5˘이고, 에텐은 탄소 원자를 중심으로 평면 삼각형 구조이므로

결합각은약120˘이므로결합각은에텐이메테인보다크다.

08 _고리 모양 탄화수소와 탄소 동소체

(가)와 (나)는 고리 모양 탄화수소로, 생략된 공유 결합 수만큼 수소

원자가결합한것이며분자로이루어진물질이다. 따라서(가)와(나)

의 분자식은 각각 C§H¡™와 C§H§이다. (가)는 사이클로헥세인으로

결합각 약 109.5˘의 입체 구조이며, (나)는 벤젠으로 결합각 120˘의

평면 구조이다. (다)와 (라)는 원자로 이루어진 물질이므로 분자식이

없고실험식이C로같다.

③(나) 벤젠과(다) 흑연은모두정육각형고리모양이

므로결합각은 120˘로같다.

① (가)의 분자식은 C§H¡™이고, (나)의 분자식은

C§H§이므로실험식은각각CH™와CH로다르다.

②(가)는입체구조이고(나)는평면구조이다.

④(나)는탄화수소이므로완전연소생성물이물과이산화탄소이지

만, (다)는탄소로만이루어져있으므로이산화탄소만생성된다.

⑤ (가)에서 각 탄소 원자는 탄소 원자 2개와 수소 원자 2개가 단일

결합을 하며, (라)에서 각 탄소 원자는 탄소 원자 4개와 단일 결합을

하므로 탄소 원자 1개와 결합한 원자의 수는 (가)와 (라)가 4개로

같다.

탄소수가 2개인탄화수소분자의구조

•에테인(C™H§)은 입체 구조이고, 에텐(C™H¢)과 에타인(C™H™)은평면구조이다.

•탄소 원자 사이의 결합이 단일, 2중, 3중으로 증가할수록 결합각이

증가한다.

•에테인, 에텐, 에타인 각각 1분자가 완전 연소하면 생성되는 이산화

탄소분자수는모두같고물분자수는 3개, 2개, 1개로감소한다.

탄화수소 에테인 에텐 에타인

C™H§ C™H¢ C™H™

단일 결합 2중 결합 3중 결합

입체 평면 평면

약 109.5˘ 약 120˘ 180˘

분자식

구조식

결합방식

분자구조

결합각

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더알아보기

사이클로헥세인(C§H¡™)의구조

탄소 원자를 중심으로 사면체형 구조를 이루며 의자형과 보트형이

있다.

의자형 보트형

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09 ② 10 ④ 11 ③ 12 ④

본문 094~095쪽

09 _탄화수소의 분류

분자식이 C™H™인 물질은 에타인으로, 탄소 원자 사이에 3중 결합

(C™C)이 있는 직선형 평면 구조이다. CH£CH£은 에테인으로, 결

합각은약 109.5˘이다. 은사이클로헥세인으로, 분자식이C§H¡™

이며 결합각이 약 109.5˘로 입체 구조이다. 은 벤젠으로, 결합

각 120˘의평면구조이다.


45정답과 해설

ㄱ. A(에타인)와 B(에텐)에는 각각 3중 결합과 2중

결합이있다.

ㄷ. C와D의분자식은각각C£H§와C¢H•이므로실험식은CH™로

같다.

ㄴ. A(에타인)와 B(에텐)는 평면 구조이지만, C(프

로펜)와D(C¢H•)는입체구조이다. 특히프로펜에서 2중결합한탄

소(C=C)에 결합된 수소 원자 3개와 탄소 원자 3개는 동일 평면에

있지만나머지수소원자3개는사면체형입체구조이다.


탄소수가3개인탄화수소로는프로페인(C£H•, CH£-CH™-CH£),

프로펜(C£H§, CH£-CH=CH™), 사이클로프로페인(C£H§), 프로

파인(C£H¢, CH£-C™CH)이있다.

(가) 한 분자 내 수소 원자 수가 6개인 탄화수소는 프로펜과 사이클

로프로페인 2가지이고, (나) 다중 결합이 1개 존재하는 탄화수소는

프로펜과프로파인 2가지이다.

ㄷ. A 에테인의 결합각은 약 109.5˘이고, B 벤젠의

결합각은120˘이므로결합각은B가A보다크다.

ㄱ. 첫 번째 분류에 의해C™H™과CH£CH£이‘`예`’로

분류되며 A는‘`다중 결합이 있는가?`’에‘`아니요`’로 분류되므로

사이클로헥세인을제외한단일결합으로만이루어진탄화수소인에

테인(CH£CH£)이다. 에타인은 평면 구조이지만 에테인은 평면 구

조가 아니므로 분류 기준이‘`평면 구조인가?`’로 바뀌면 A에 에테

인이분류되지않는다.

ㄴ. 사이클로헥세인과 벤젠은 각 분자 내 탄소 원자 사이의 결합 길

이가 같은 분자이다. 분류 기준 (가)로는‘`입체 구조인가?`’등이 가

능하다.


4가지탄화수소의분자식은순서대로사이클로헥센(C§H¡º), 헥사인

(C§H¡º), 벤젠(C§H§), 펜텐(C∞H¡º)이다. 따라서(가) 실험식이CH™

인 탄화수소는 C∞H¡º 1가지이다. (나) 모든 원자가 동일 평면에 있

는 탄화수소는 C§H§ 1가지이다. (다) 완전 연소시켰을 때 1분자당

생성되는 가 1보다 작은 탄화수소는 분자식이C§H¡º

과C§H§인 3가지이다.

ㄴ. (나) 모든 원자가 동일 평면에 있는 탄화수소는 벤

젠 1가지이다.

ㄷ. (가)~(다) 중 2가지기준을동시에만족하는탄화수소는평면구

조의 벤젠(C§H§)으로, (나)와 (다)를 만족한다. 벤젠은 구조식에서

단일 결합과 2중 결합을 교대로 표현하지만, 실제로는 단일 결합과

2중결합의중간형태로탄소원자사이결합길이가모두같다.

ㄱ. 분자식이 같은 탄화수소는 사이클로헥센과 헥사

인으로, 실험식이C£H∞이므로(가)에포함되지않는다.

11 _탄화수소를 이루는 탄소와 수소 원자 수

탄화수소가완전연소할때생성되는물분자수는탄화수소에포함

된 수소 원자 수의 0.5배이다. 따라서 탄화수소 A~`D의 분자식은

순서대로C™H™, C™H¢, C£H§, C¢H•이다. A~`C는 사슬 모양 탄화

수소이므로 순서대로 에타인(CH™CH), 에텐(CH™=CH™), 프로

펜(CH£-CH=CH™)이며, D는 고리 모양 탄화수소이므로 사이

클로뷰테인또는메틸사이클로프로페인으로생각할수있다.

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H™O 분자수CO™ 분자수

탄화수소의분자식과분자구조

❶완전연소생성물의분자수로탄화수소의분자식을알수있다.

•탄화수소에 포함된 탄소(C) 원자 수는 생성되는 이산화 탄소 분자

수와같다.

•탄화수소에 포함된 수소(H) 원자 수는 생성되는 물 분자 수의 2배와같다.

❷분자식으로 탄화수소에 포함된 탄소 원자 사이의 다중 결합 여부

를알수있다.

•CnH2n+2：포화 탄화수소이므로 단일 결합으로만 이루어져 있다.

각각의탄소원자를중심으로사면체형배열을한다.

프로페인(C£H•), 헥세인(C§H¡¢)

•CnH2n：사슬 모양이라면 2중 결합을 1개 가지고 있다. 고리 모양

이라면단일결합으로만연결되어있다.

뷰텐(C¢H•), 사이클로뷰테인(C¢H•)

•CnH2n-2：사슬 모양이라면 3중 결합 1개 또는 2중 결합 2개를 가

지고 있다. 고리 모양이라면 2중 결합 1개 또는 고리 2개를 가지고

있다.

펜타인(C∞H•), 사이클로펜텐(C∞H•)

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더알아보기

메틸사이클로프로페인사이클로뷰테인



또(다) 결합각(∠CCC)이 100~130˘ 범위에있는탄화수소는프로

페인(약 109.5˘)과 프로펜(약 120˘) 2가지이다. 따라서A는 사이클

로프로페인, B는프로펜, C는프로파인, D는프로페인이다.

ㄴ. A 사이클로프로페인과B 프로펜은(가)에속하므

로 탄소 수와 수소 수가 같아 분자식이C£H§로 같으나 성질이 다른

물질이다.

ㄷ. D 프로페인의 분자식은 C£H•이므로 1분자를 완전 연소시키면

CO™ 3분자와H™O 4분자가생성된다.

ㄱ. A 사이클로프로페인에서 탄소 원자 3개는 동일

평면에 있지만, 수소 원자 6개는 탄소 원자와 같은 평면에 있지 않

다. 따라서사이클로프로페인은입체구조이다.

01 _전자의 이동과 산화 환원 반응

(가)에서 H는 산화수가 증가하고, Cl는 산화수가 감소하며, (나)에

서 N는 산화수가 감소하고, H는 산화수가 증가한다. (다)에서 Cu

는산화수가증가하고, O는산화수가감소한다.

ㄴ. H는(가)와(나)에서모두산화수가증가하여산화

되었으므로H™는다른물질을환원시키는환원제이다.

ㄱ. (가)에서Cl의산화수는 0에서-1로감소한다.

ㄷ. (다)에서 2Cu(s)+O™(g) 1⁄ 2CuO(s)의 반응이 일어날 때

Cu는Cu¤ ±으로변하므로Cu 2몰이전자 4몰을잃고산화되며, O™

는 전자 4몰을 얻고 환원되어 2O¤ —이 된다. 따라서 CuO 1몰이 생

성될때이동한전자는2몰이다.

14 산화와환원

본문 097쪽

산화수와산화환원반응

산화환원반응이일어날때산화수가변한다. 1가지원소로이

루어진 물질의 산화수는 0이고, 화합물에서 각 원자의 산화수

의총합은 0이다. CaCO£은Ca¤ ±과CO£¤ —으로구성되었으며,

Ca의 산화수는 +2이고, CO£¤ —에서 O의 산화수가 -2이므

로C의산화수는+4이다. 환원제는자신은산화되고, 다른물

질을환원시키는물질이며, 산화제는자신은환원되고, 다른물

질을산화시키는물질이다.

ㄱ. (가)에서 O™의 O는 산화수가 0이고, CO의

O는산화수가-2이며, C의산화수는 0에서+2로증가한다.

따라서(가)에서O™는환원되고, C는산화되며, O™는C를산화

시키는산화제이다.

ㄴ. (나)에서 CO의 C는 산화수가 +2이고, CO™의 C는 산화

수가 +4이므로 (나)에서 CO는 산화되며, Fe™O£이 Fe로 변

화될 때 산화수는 +3에서 0으로 감소하므로 Fe™O£은 환원

된다.

ㄷ. (다)에서 CaCO£의 C는 산화수가 +4이고,

CO™에서 C의 산화수도 +4이다. 따라서 C의 산화수는 변화

가없다.

정답③

01 ② 02 ② 03 ① 04 ① 05 ①

06 ② 07 ① 08 ③

본문 098~099쪽

프로파인(CH£-C™CH)과분자식이같은(C£H¢) 탄화수소

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더알아보기


47정답과 해설

02 _황을 포함한 물질의 산화 환원 반응

황(S)을 포함한 화합물에서 전기 음성도가 S보다 큰 원소와 결합한

S의 산화수는 (+)값을, 전기 음성도가 S보다 작은 원소와 결합한

S의산화수는(-)값을갖게되며, 화합물을구성하는각원자의산

화수의 합은 0이 된다. H™S, SO™, SO£, H™SO¢에서 S의 산화수는

각각-2, +4, +6, +6이다.

ㄴ. (나)의SO™에서S의산화수는+4이고, SO£에서

S의산화수는+6이다. 따라서(나)의반응이일어날때S의산화수

는+4에서+6으로증가한다.

ㄱ. (가)에서 S은 산화수가 -2에서 +4로 증가하므

로 산화되며, O는 산화수가 0에서 -2로 감소하므로 환원된다. 따

라서H™S는환원제이다.

ㄷ. (다)의 SO£과 H™SO¢에서 S의 산화수는 +6으로 변화가 없으

며산화환원반응이아니다.

03 _산화수의 변화와 산화 환원 반응

CuO는 이온 결합 물질로, Cu¤ ±과 O¤ —으로 이루어져 있다. 1원자

이온의 산화수는 이온의 전하와 같으므로 CuO에서 Cu의 산화수

는 +2이고, O의 산화수는 -2이다. Ca(OH)™에서 Ca의 산화수

는 +2이고, CaCO£에서 Ca의 산화수도 +2이다. (나)에서 모든

원자의산화수가변하지않으므로산화환원반응이아니다.

ㄱ. (가)에서 C는 산화수가 0에서 +4로 증가하며,

Cu의 산화수는+2에서 0으로 감소한다. 따라서C는 자신은 산화

되면서CuO를환원시키는환원제이다.

ㄴ. (가)의 CuO에서 O의 산화수는 -2이고, CO™에

서O의 산화수도-2이다. 따라서 반응이 일어나는 동안O의 산화

수는변화가없다.

ㄷ. (나)에서 Ca의 산화수는 +2, C의 산화수는 +4, O의 산화수

는-2, H의 산화수는+1로, 반응 전과 후에 변화가 없으므로 산

화환원반응이아니다.

산화구리(ⅡⅡ)와산화환원반응

•(가)에서의 산화수 변화는 다음과 같으며, Cu의 산화수가 감소하므

로 CuO는환원되고, C의산화수가증가하므로 C는산화된다.

2˘CuO(s)+˘C(s) 1⁄ 2˘Cu(s)+˘CO™(g)+2 0 0 +4

•(나)에서 석회수의 수산화 칼슘(Ca(OH)™)과 이산화 탄소(CO™)가반응하여 탄산 칼슘(CaCO£)이 생성되므로 석회수가 뿌옇게 흐려

지는데, 이 과정에서 모든 원자의 산화수 변화가 없으므로 산화 환

원반응이아니다.

석회수

(나)

(가)

산화 구리(Ⅱ)�탄소(�) 가루

04 _철의 제련과 산화 환원 반응

용광로에서 코크스(C)가 불완전 연소되어 생성되는 일산화 탄소

(CO)는 산화 철(Fe™O£)에서 산소를 떼어 내어 환원시키는 환원제

로 작용하며, 석회석은 철광석의 불순물을 슬래그로 제거시키는 역

할을한다.

ㄱ. 산화 철(Fe™O£)이 철(Fe)로 변화될 때 Fe의 산

화수는+3에서0으로감소하므로환원된다.

ㄴ. 코크스(C)는 CO™로 산화되면서 산화 철(Fe™O£)

을철(Fe)로환원시키는환원제이다.

ㄷ. 석회석(CaCO£)과슬래그(CaSiO£)에서Ca의산화수는+2로

같으므로 석회석에 의해 슬래그가 생성되는 반응은 산화 환원 반응

이아니다.

05 _이온 결합 물질과 공유 결합 물질의 산화수

이온 결합물질에서는 1원자이온의 전하가 산화수와 같고, 공유결

합물질에서는전기음성도가큰원자가공유전자쌍을완전히차지

한다고가정하여산화수를구한다.

ㄱ. 화합물BC에서B±과C—이결합되어있으므로B

는금속으로 1족원소이고, C는비금속으로 17족원소이다. 전기음

성도는C>A>B이며, AC와BC에서C의 산화수는-1로 서로

같다.

ㄴ. (가)에서 A는 산화수가 0에서 +1로 증가하므로

산화되며, C는 산화수가 0에서 -1로 감소하므로 환원된다. A™는

자신은산화되고C™를환원시켰으므로환원제이다.

ㄷ. BC에서 B는 산화수가 +1이며, (나)의 B(s) 1몰이 반응할 때

전자1몰을잃는다.

06 _산화수와 산화 환원 반응

대부분의 화합물에서 산소의 산화수는 -2이지만 과산화물에서는

-1이다. 공유결합물질에서산화수는전기음성도가큰원자가공

유 전자쌍을 완전히 차지한다고 가정하여 구하며, 산화된 상태는

(+)로, 환원된상태는(-)로나타낸다.

산화수의변화와산화환원반응

•철광석의 산화 철(Fe™O£)은 코크스(C)가 불완전 연소하여 생성되

는 일산화 탄소(CO)에 의해 환원되어 철(Fe)이 되며, 일산화 탄

소(CO)는산화되어이산화탄소(CO™)가생성된다.

2C+O™ 1⁄ 2CO, Fe™O£+3CO 1⁄ 2Fe+3CO™•석회석(CaCO£)에서 Ca의 산화수는 +2이고, C의 산화수는 +4,O의 산화수는 -2이며, 슬래그의 CaSiO£에서 Ca의 산화수는

+2, Si의 산화수는+4, O의 산화수는-2이다. 따라서 석회석에

의해 철광석의 불순물이 슬래그로 제거될 때 산화수 변화가 없으므

로산화환원반응이아니다.

용광로

배출 가스(��)

철(��)

슬래그(��)

공기(��)

철광석(��)

코크스(�)

석회석(��)



(가) 과산화 수소(H™O™)는 과산화물이므로 산소의 산

화수가-1이다.

(나) 산화 구리(CuO)는 이온 결합 물질로, 1원자 이온에서 산화수

는이온의전하와같으므로CuO에서Cu의산화수는+2이다.

(다) 메테인(CH¢)에서 C는 H보다 전기 음성도가 크므로 4개의 공

유 전자쌍을 모두 C가 차지한다고 가정하면 C의 산화수는-4, H

의산화수는+1이다.

(라) 이산화 탄소(CO™)에서O는C보다 전기 음성도가 크므로O의

산화수는-2, C의 산화수는+4이다. 따라서 (가)∼(라)의 밑줄 친

원소의산화수의합은(-1)+(+2)+(-4)+(+4)=+1이다.

07 _공유 결합 물질의 산화수

원자가 전자 수가X는 5개, Y는 6개, Z는 7개이며, X∼Z가 모두

2주기 원소이므로 X는 질소(N), Y는 산소(O), Z는 플루오린(F)

이며, 전기 음성도는 Z>Y>X의 순서로 크다. 공유 결합 물질에

서산화수는전기음성도가큰원자가공유전자쌍을모두가진다고

가정하여 전자를 잃은 산화 상태는 (+), 전자를 얻은 환원 상태는

(-)로나타낸다.

ㄱ. 화합물에서 각 원자의 산화수의 총합은 0이다.

XYZ에서Y는산소(O)로산화수가-2, Z는플루오린(F)으로산

화수가-1이므로X의산화수는+3이다.

ㄴ. XY™에서전기음성도는Y>X이므로Y의산화

수는-2, X의 산화수는+4이다. YZ™에서 전기 음성도는 Z>Y

이므로Z의산화수는-1, Y의산화수는+2이다.

ㄷ. 전기 음성도는 Y>X>H이므로 XH£에서 X의 산화수는

-3, H™Y에서Y의산화수는-2이다. 따라서X가Y보다작다.

08 _전자 배치와 산화수

산화수는전자배치와관계가있으며, 비금속과결합한수소의산화

수는+1이고, 대부분의화합물에서산소의산화수는-2이지만플

루오린과 결합한 산소의 산화수는+2이다. 비금속 원소의 경우 결

합하는 원소의 전기 음성도에 따라 여러 가지 산화수를 가질 수 있

는데, 일반적으로 각 원자가 나타낼 수 있는 최고 산화수는 원자가

전자수와같고, 최저산화수는(원자가전자수-8)과같다.

ㄱ. A는 수소(H), B는 탄소(C)이므로 (가)는

BA¢(CH¢)이며, B의 산화수는-4이다. 따라서B의 산화수는 (원

자가전자수-8)과같다.

ㄴ. (가)는 BA¢로, A의 산화수는 +1, B의 산화수는 -4이다.

(나)는 BC™(CO™)로, B의 산화수는 +4, C의 산화수는 -2이다.

(다)는 CD™(OF™)로, C의 산화수는 +2, D의 산화수는 -1이다.

따라서가장큰산화수를갖는것은화합물(나)의B이다.

ㄷ. (나)에서C의 산화수는-2, (다)에서C의 산화수

는+2이다.

공유결합화합물에서산화수의계산

•루이스 전자점식은 원자가 전자를 점으로 표시하여 나타내므로 원

자가 전자 수는 X가 5개, Y가 6개, Z가 7개이고, X~Z는 모두

2주기 원소이므로 X는 질소(N), Y는 산소(O), Z는 플루오린(F)이다.

•화합물XYZ(NOF)에서 X(N)의 산화수를 x라고 하면 O의 산화

수는 -2, F의 산화수는 -1, 화합물에서 산화수의 합은 0이므로

x+(-2)+(-1)=0에서 x=+3이다.

•화합물 XY™(NO™)에서 X(N)의 산화수는 +4, Y(O)의 산화수는

-2, YZ™(OF™)에서 Z(F)의 산화수는 -1, Y(O)의 산화수는

+2이다.

•X와 Y의 수소(H) 화합물은 XH£(NH£)과 H™Y(H™O)이며, 수소

(H)의산화수는+1, X의산화수는-3, Y의산화수는-2이다.

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09 ⑤ 10 ③ 11 ⑤ 12 ③ 13 ①

14 ②

본문 100~102쪽


철의 제련 과정에서 코크스가 불완전 연소되어 생성되는 일산화 탄

소(CO)가 산화 철(Fe™O£)을 철(Fe)로 환원시키는 환원제 역할을

한다. 석회석(CaCO£)의 열분해로 생성되는 산화 칼슘(CaO)은 철

광석의불순물(SiO™)과결합하여슬래그(CaSiO£)를생성한다.

ㄱ. (가)에서 C가 CO로 변화되며 C의 산화수는 0에

서+2로증가한다.

ㄴ. (나)의이산화탄소(CO™)에서C의산화수는+4, (다)의석회석

(CaCO£)에서C의산화수는+4로서로같다.

ㄷ. 철광석의 산화 철(Fe™O£)에서 산소가 떨어지면서 환원 반응이

일어나철(Fe)이생성된다.

10 _산화수 변화와 산화 환원 반응

(가)에서 Cl의 산화수는 0에서 -1로 감소하고, S의 산화수는 -2

에서 0으로 증가한다. 따라서 Cl™는 산화제이고, H™S는 환원제이

다. (나)에서S은산화수가-2에서+4로증가하고, O의산화수는

0에서 -2로 감소한다. 따라서 H™S는 환원제이고, O™는 산화제

이다.

ㄱ. 화학반응의전과후에원자의종류와개수가같으

므로 (나)에서 a=2, b=3이며, (다)에서 c=2, d=3이다. 따라서

a+b=c+d이다.

ㄴ. (가)와(나)에서모두H™S는산화되므로환원제역할을한다.

ㄷ. (다)의 SO™에서O의 산화수는-2이므로 S의 산

화수는+4이고, H™S에서H의산화수는+1이므로S의산화수는

-2이며, 1가지 원소로 이루어진 S은 산화수가 0이다. 따라서 (다)

에서S의산화수는㉠>㉢>㉡이다.


49정답과 해설

11 _산화수의 변화와 산화 환원 반응

화학 반응이 일어날 때 금속은 전자를 잃고 산화되기 쉬우며, 금속

마그네슘과 수증기의 반응에 의해 수소(H™) 기체와 산화 마그네슘

(MgO)이생성된다.

ㄱ. 화학반응의전과후에원자의종류와개수가같아

야하므로(가)는MgO(s)이다.

ㄴ. Mg이MgO으로변화될때Mg의산화수는 0에서+2로증가

하므로 Mg은 산화되며, H™O가 H™로 변할 때 H의 산화수는 +1

에서 0으로 감소하므로 H™O는 환원된다. H™O는 Mg을 산화시키

는산화제이다.

ㄷ. H™O와 MgO에서 산소(O)의 산화수는 -2로 같으며 반응의

전과후에변화가없다.

12 _화합물의 생성과 산화 환원 반응

이온 결합 물질은 고체 상태에서는 전기 전도성이 없고, 액체 상태

에서는전기전도성이있으며, 공유결합물질은일반적으로고체와

액체 상태에서 모두 전기 전도성이 없다. 따라서 AX는 이온 결합

물질이고, BX는공유결합물질이다.

ㄱ. 이온 결합 물질인AX에서A는 1족인 금속 원소

이므로 A±으로 존재하여, 산화수가 +1이고, X는 할로젠 원소이

므로 X—으로 존재하여, 산화수가 -1이다. 공유 결합 물질인 BX

에서 1족 비금속 원소인B는 수소(H)이며 산화수가+1이고, X의

산화수는-1이다. 따라서AX와BX에서X의산화수는같다.

ㄴ. 이온 결합 물질인AX는 액체 상태에서 전기 전도성이 있으며,

용융 전기 분해하면 (-)극에서 A±+e— 1⁄ A의 환원 반응이

일어난다.

ㄷ. (나)에서 X는 산화수가 0에서 -1로 감소하므로

환원되면서B™를산화시키는산화제이다.

마그네슘과수증기의반응에서산화수변화

•시험관에 마그네슘 리본과 물에 적신 유리 섬유를 넣고 가열하면

마그네슘과 고온의 수증기가 반응하여 수소 기체가 발생하며, 반응

전과 후에 원자의 종류와 개수가 같아야 하므로 화학 반응식은 다

음과같다.

Mg(s)+H™O(g) 1⁄ MgO(s)+H™(g)•Mg은 산화수가 0에서 +2로 증가하므로 산화되며, H의 산화수가

+1에서 0으로감소하므로H™O는환원된다.

•자신은 산화되면서 다른 물질을 환원시키는 Mg은 환원제이고, 자

신은환원되면서다른물질을산화시키는H™O는산화제이다.

물에 적신유리 섬유

마그네슘 리본

수소 기체

13 _전기 음성도와 산화수

전기 음성도는 F>O>Mg>Na의 순서로 크다. 따라서 A는 나

트륨(Na), B는 마그네슘(Mg), C는 산소(O), D는 플루오린(F)이

다. 따라서 (가)는 Na™O, (나)는 MgO, (다)는 MgF™, (라)는 OF™

이며, (가), (나), (다)는 금속인A, B와 비금속인C, D로 구성된 이

온 결합 화합물이고, (라)는 비금속과 비금속 원소로 이루어진 공유

결합화합물이다.

ㄱ. (가)는 Na™O이고 A(Na)의 산화수는 +1이다.

(나)는 MgO이고 B(Mg)의 산화수는 +2이다. 따라서 (가)와 (나)

에서산화수는B가A의 2배이다.

ㄴ. B(Mg)와D(F)로이루어진화합물(다)는MgF™

이며, D(F)는-1가음이온으로존재하므로산화수가-1이다.

ㄷ. B와 C로 이루어진 (나)는 MgO이고 C(O)의 산화수는 -2이

다. C와 D로 이루어진 (라)는 OF™이고, C(O)의 전기 음성도가

D(F)보다작으므로C의산화수는+2이다. 따라서(나)와 (라)에서

C의산화수는같지않다.


금속과 결합한 수소의 산화수는-1이고, 공유 결합 물질에서 전기

음성도가 큰 원자는 (-)의 산화수를, 전기 음성도가 작은 원자는

(+)의산화수를갖는다.

ㄷ. 전기 음성도는 F>E>D의 순서로 크므로

DF£에서D의 산화수는+3, EF™에서E의 산화수는+2이다. 따

라서DF£와EF™에서D와E는모두(+)의산화수를갖는다.

전기음성도와산화수

•전기 음성도는 주기율표의 오른쪽 위에 위치한 원소일수록 크므로

O, F, Na, Mg 중에서 F>O>Mg>Na의순서로크다.

•(가)는 A(Na)와 C(O)로 이루어진 화합물이며, Na은 +1가의 양

이온, O는 -2가의 음이온이 되므로 (가)의 화학식은 Na™O이고,

(나)는 B(Mg)와 C(O)로 이루어진 화합물이므로 화학식이 MgO이다. (가)와 (나)에서A는 산화수가+1이고, B는 산화수가+2이며, C의산화수는-2이다.

•(다)는 B(Mg)와 D(F)로 이루어진 화합물이며, Mg은 +2가의 양

이온, D는 -1가의 음이온이 되므로 (다)의 화학식은 MgF™이고,

B의산화수는+2, D의산화수는-1이다.

•(라)는 C(O)와 D(F)로 이루어진 화합물로서 OF™이며, 전기 음성

도는 D>C이므로 공유 전자쌍을 D가 모두 가진다고 가정하여 산

화수는 C가+2이고, D가-1이다.

전기음성도

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ㄱ. A는 1주기 1족 원소인 수소(H), B는 2주기 1족

원소인 리튬(Li)이다. 리튬은 금속으로 수소보다 산화되기 쉬우므

로 A(H)와 B(Li)의 안정한 화합물에서 A(H)의 산화수는 -1

이다.

ㄴ. 전기음성도는E>C>A의순서로크므로CA¢에서C의산화

수는-4, CE™에서C의산화수는+4이다. 따라서CA¢와CE™에

서C의산화수는같지않다.

01 _금속과 산화 환원 반응

질산은(AgNO£) 수용액에아연(Zn)을넣었을때Zn은전자를잃

고 산화되며, Ag±이 전자를 얻고 환원된다. 묽은 염산(HCl)에 아

연(Zn)을 넣었을 때 Zn은 전자를 잃고 산화되며, H±이 전자를 얻

고환원된다.

ㄴ. (나)에서 Zn(s)+2HCl(aq) 1⁄ ZnCl™(aq)+H™(g)의 반응이 일어나며 Zn은 산화수가 0에서 +2로 증가

한다.

ㄷ. (가)와 (나)에서Zn¤ ±이 1개증가할때Ag±과H±이각각 2개씩

감소하므로혼합용액의전체이온수는감소한다.

ㄱ. (가)에서 질산 은(AgNO£) 수용액의 양이온인

Ag±이전자를얻고환원되며, NO£—은변화가없다.

15 여러가지산화환원반응

본문 104쪽

금속의산화환원반응

수소보다 산화 반응이 잘 일어나는 금속을 산의 수용액에 넣으

면금속은산화되어양이온이되고, 산의수소이온은환원되어

수소 기체가 발생한다. 산화 환원 반응이 일어날 때 전체 전하

량은변화가없으며, 6개의수소이온이금속A와반응하여A

이온 3개가 생성되므로 A 이온은 +2가의 양이온이고, A 이

온 3개가금속B와반응하여B 이온 2개가생성되므로B 이온

은+3가의양이온이다.

ㄱ. (가)에서 HCl(aq)에 금속 A를 첨가하여 반

응이 일어났으므로 H±은 전자를 얻고 환원되어 수소 기체가

발생하며, 금속A는 전자를 잃고 산화되어A의 이온( )으로

된다. 따라서 HCl(aq)은 금속을 산화시키는 산화제로 작용

한다.

ㄴ. A의 금속 이온( )은 +2가이고, B의 금속 이온( )은

+3가이므로산화수의비는 : =2 : 3이다.

ㄷ. 금속B는 금속A보다 전자를 잃고 산화되기

쉬우므로 B의 이온( )이 들어 있는 용액에 금속 A를 넣어도

산화환원반응이일어나지않는다.

정답③

01 ④ 02 ① 03 ③ 04 ③ 05 ④

06 ② 07 ③ 08 ① 09 ② 10 ④

11 ② 12 ⑤

본문 105~107쪽


51정답과 해설

02 _철의 부식과 부식 방지 방법

철이 부식될 때 철이 공기 중의 산소, 물과 산화 환원 반응을 하며,

산소나 물을 차단하거나 철보다 반응성이 큰 금속을 철에 부착하면

철이산화되어부식되는것을방지할수있다.

ㄱ. (가)에서 철못에 녹이 생성될 때 철은 전자를 잃고

산화되며, 물에녹아있는산소가전자를얻고환원된다.

ㄴ. 염화 칼슘이 물을 흡수하므로 (나)는 물이 제거되

고 산소만 공급된 조건이며, 끓여서 식힌 물에는 산소가 존재하지

않으므로 (다)는 산소가 제거되고 물만 공급된 조건이다. (나)와 (다)

에서녹의 양이적은것은물이나 산소가 차단되었기 때문이다. (가)

와(나)를비교하면철의부식에대한물의영향을확인할수있다.

ㄷ. (라)에서 녹이 거의 없는 것은 금속M이Fe보다 먼저 산화되어

철이 산화되는 것을 막아주기 때문이다. Fe은 M보다 반응성이 작

아 M보다 전자를 잃고 산화되기 어려우므로 M의 이온이 포함된

용액에철못을넣었을때산화환원반응이일어나지않는다.

03 _금속과 금속염 수용액의 산화 환원 반응

금속과 금속염 수용액 사이에 산화 환원 반응이 일어날 때 금속은

전자를잃고산화되고, 금속염의금속이온은전자를얻고환원되어

석출된다.

ㄱ, ㄷ. 알루미늄은 구리보다 산화되기 쉬우므로 알루

미늄이 전자를 잃고 산화되며, 염화 구리(Ⅱ) 수용액의 구리 이온은

전자를 얻고 환원되어 붉은색 구리가 석출된다. 따라서 알루미늄과

염화구리(Ⅱ)가반응할때전자는산화반응이일어나는알루미늄에

서환원반응이일어나는구리이온으로이동한다.

ㄴ. 알루미늄과 염화 구리(Ⅱ) 수용액 사이에 다음 반

응이일어난다.

2Al+3Cu¤ ± 1⁄ 2Al‹ ±+3Cu

알루미늄이온은+3가의양이온이고, 구리이온은+2가의양이온

이므로산화환원반응이일어나는동안양이온수가감소한다.

04 _금속과 산의 산화 환원 반응

X(NO£)™ 수용액에금속Y를넣었을때화학반응이일어났으므로

알루미늄과염화구리(Ⅱ) 수용액의산화환원반응

•알루미늄은 구리보다 전자를 잃고 산화되기 쉬우므로 염화 구리(Ⅱ)

수용액과 알루미늄이 반응할 때 Al은 산화되고, Cu¤ ±은 환원되므

로전자는Al에서 Cu¤ ±으로이동한다.

•알루미늄 이온은 Al‹ ±이고, 구리(Ⅱ) 이온은 Cu¤ ±이므로 염화 구리

(Ⅱ) 수용액과알루미늄이반응하는동안양이온수는감소한다.

염화 구리(Ⅱ)수용액을 적신 솜

알루미늄 판

Y는전자를잃고산화되고, X¤ ±은전자를얻고환원되어다음의반

응이일어난다.

X(NO£)™(aq)+Y(s) 1⁄ Y(NO£)™(aq)+X(s)

묽은 황산에 넣어 준 Z의 표면에서 수소 기체가 발생했으므로 Z는

전자를 잃고 산화되며, 묽은 황산의H±은 전자를 얻고 환원되어 다

음반응이일어난다.

H™SO¢(aq)+Z(s) 1⁄ ZSO¢(aq)+H™(g)(가)에서 금속 Y가 X보다 산화 반응이 잘 일어나고, (나)에서 금속

Z가 H보다 산화 반응이 잘 일어나며, 금속 Y는 H보다 산화 반응

이 잘 일어나지 않으므로 산화 반응은 Z>(H)>Y>X의 순서로

잘일어난다.

ㄱ. (가)에서 금속 Y는 전자를 잃고 산화되므로 환원

제로작용한다.

ㄷ. X(NO£)™ 수용액에 금속 Z를 넣었을 때 Z가 X보다 산화 반응

이잘일어나므로Z는전자를잃고산화되며, X¤ ±은전자를얻고환

원된다. 따라서Z의산화수는0에서+2로증가한다.

ㄴ. (나)에서 2H±+Z 1⁄ H™+Z¤ ±의 반응이 일

어난다. H± 1몰이환원될때전자 1몰을얻으므로H™ 1몰이생성되

려면H±이전자2몰을얻어야한다.


(가)에서X는Y보다산화반응이잘일어나며, 석출된금속Y는묽

은염산과반응하지않는다. (나)에서X는Z보다산화반응이잘일

어나며, 석출된 금속 Z는 묽은 염산과 반응하여 산화되고, 묽은 염

산의H±은환원되어수소기체가발생한다.

따라서산화반응은X>Z>(H)>Y의순서로잘일어난다.

ㄴ. (나)에서 HCl은 석출된 금속 Z를 산화시키는 산

화제이다.

ㄷ. (가)에서 H가 Y보다 산화되기 쉽고, (나)에서 Z가 H보다 산화

되기쉬우므로Z는Y보다산화반응이잘일어난다.

ㄱ. (가)에서석출된금속Y가H±과반응하지않으므

로H±은Y¤ ±보다환원되기어렵다.

금속과산의산화환원반응

(가) (나)

•(가)에서 X가 산화되고 Y¤ ±이 환원되며, 석출된 금속 Y는 묽은 염

산과 반응하지 않는다. 따라서 X는 Y보다 산화 반응이 잘 일어나

며, Y는H보다산화되기어렵다.

•(나)에서 X가 산화되고 Z¤ ±이 환원되며, 석출된 금속 Z는 묽은 염

산과반응하여산화되므로HCl은 Z와 반응할 때 산화제이고, X는

Z보다 산화 반응이 잘 일어나며, X와 Z는 모두 H보다 산화되기

쉽다.

��

금속 석출

�

� ��

변화없음

석출된 금속

��

금속 석출

�

� ��

기체 발생

석출된 금속



06 _금속의 산화 반응과 철의 부식 방지

반응성이 큰 금속은 전자를 잃고 산화 반응이 잘 일어나며, 철보다

산화가잘되는금속을철과도선으로연결하면철이산화되는것을

막아서철의부식이방지된다.

ㄴ. Fe과 MSO¢ 수용액의 반응에 대한 화학 반응식

은Fe(s)+MSO¢(aq) 1⁄ FeSO¢(aq)+M(s)이다.

Fe 1몰이 산화될 때 전자 2몰을 내놓고, M 1몰이 생성될 때 M¤ ±

1몰이전자 2몰을받아들인다. 따라서Fe이잃은총전자수는M¤ ±

이얻은총전자수와같다.

ㄱ. 금속M의황산염인MSO¢ 수용액에Fe 판을넣

을 때 Fe은 전자를 잃고 Fe¤ ±으로 산화되며, M¤ ±은 전자를 얻고

금속M으로환원된다. 따라서Fe은환원제이다.

ㄷ. Fe은금속M보다산화반응이잘일어나므로Fe과금속M을

도선으로 연결하면Fe의 산화 반응이 촉진되어Fe의 부식이 잘 일

어난다.

07 _비금속의 산화 환원 반응

17족 원소인 할로젠은 반응성이 클수록 전자를 얻고 환원되기 쉬우

며, 할로젠화 이온이 포함된 수용액에 반응성이 더 큰 할로젠 분자

를 넣어 주면 산화 환원 반응이 일어난다. NaX과NaY의 혼합 용

액에 Z™를 가했을 때 X— 수가 일정하고 Y— 수는 감소하는 것으로

보아, Z™가NaY과는반응하고NaX과는반응하지않으므로Z™는

Y™보다환원되기쉽고X™가Z™보다환원되기쉽다.

ㄱ. NaX은 1족원소인Na과 17족원소인할로젠의

화합물로, Na±과X— 사이에이온 결합이형성되어 있다. 1원자이

온의 산화수는 이온의 전하와 같으므로 NaX에서 X의 산화수는

-1이다.

ㄷ. NaZ 수용액에X™를넣으면Z—은전자를잃고산화되며, X™는

전자를얻고환원된다.

ㄴ. 전자를 얻고 환원되기 쉬운 정도는 X™>Z™>Y™

의순서로크다. 따라서X™가Y™보다환원되기쉽다.

08 _금속의 부식과 산화 환원 반응

철이 공기 중의 산소, 물과 산화 환원 반응을 일으켜서 녹이 생성되

며, 철보다 반응성이 큰 금속을 부착하면 부착시킨 금속의 산화 반

응이철보다먼저일어나서철의부식이방지된다.

ㄱ. (나)에서금속X보다Fe이산화반응을잘하므로

철의부식이촉진되어생성된녹의양이가장많다.

ㄴ. (다)에서 녹의 양이 적은 것은 금속 Y가 Fe보다

반응성이 커서Fe보다Y의 산화 반응이 먼저 일어나Fe의 부식을

막기때문이다. (다)에서Y가산화되기는하지만Fe이환원되는것

은아니며, 물에녹아있는산소가전자를얻고환원되어OH—이생

성된다.

ㄷ. 금속의산화반응은Y>Fe>X의순서로잘일어나며, 금속Y

에 금속X를 부착하면 금속Y의 산화 반응이 더 잘 일어나기 때문

에Y의부식이촉진된다.

09 _할로젠의 산화 환원 반응

할로젠 원소는 전기 음성도가 크므로 전자를 얻고 -1가의 음이온

이 되기 쉬우며, 전자를 얻고 환원되기 쉬운 정도는 Cl™>Br™>I™

의순서로크다.

ㄷ. FeI£과FeCl£에서Fe의산화수는+3으로변화

가없다.

ㄱ. (가)에서Fe은산화수가 0에서+3으로증가하므

로산화되며, I은산화수가0에서-1로감소하므로환원된다.

ㄴ. (나)에서 Cl는 산화수가 0에서 -1로 감소하여 환원되므로 Cl™

는FeI£을산화시키는산화제이다.

10 _철의 부식 방지 방법

철의부식원인은산소와물이므로산소와물을차단하거나, 합금을

만들어 철의 성질을 변화시키거나, 아연과 같이 철보다 산화가 잘

되는금속을부착하면철의부식을방지할수있다.

비금속의산화환원반응

•나트륨(Na)과 결합한 할로젠 원소는 화합물에서 산화수가 -1이다.

•X—과 Y—이 포함된 혼합 수용액에 Z™를 가했을 때 개수가 감소한

Y—은 Z™와 반응하지만 Y—이 모두 반응한 후에도 개수가 일정한

X—은 Z™와반응하지않는다.

•할로젠 원소 X, Y, Z 중에서 전자를 얻고 환원 반응이 일어나기

쉬운정도는X™가가장크고, Y™가가장작다.

시간

이온 수

��

�

��

철과아이오딘의산화환원반응

•철과 아이오딘이 반응하는 화학 반응식에서 산화수의 변화는 다음

과같다.

2˘Fe(s)+3˘I™(s) 1⁄ 2˘Fe ˘I£(s)0 0 +3-1

•FeI£ 수용액에 Cl™를가했을때반응이일어나므로 I—은전자를잃

고산화되고, Cl™는전자를얻고환원된다.

아이오딘(��)조각

강철솜(��)


53정답과 해설

13 _금속과 금속염 수용액의 반응

ANO£ 수용액에 금속 B를 넣었을 때 용액의 전체 양이온 수가 감

소하는 것은 전자의 이동에 의한 산화 환원 반응이 일어났고, 금속

A와B의이온의전하가서로다르기때문이다.

ㄱ. ANO£ 수용액과금속B의반응이일어날때B는

전자를 잃고 산화되며, A±은 전자를 얻고 환원된다. 따라서 B는

A±을환원시키는환원제이다.

ㄴ. 전체 양이온 수가 2N개에서 N개로 감소한 것은 A± 2N개가

소모되고, B의이온N개가생성되었기때문이다. 산화환원반응이

일어나는동안잃은전자수와얻은전자수가같으므로B의안정한

이온은+2가이다.

ㄷ. 산화 환원 반응에 의해 A±은 2N개 감소하고 B¤ ±은 N개 증가

하는데, 원자량은A>B이므로용액의밀도는감소한다.


수소보다산화반응이잘일어나는금속은산과반응하여수소기체

가발생하며, 금속은산화되고산의수소이온은환원된다.

ㄴ. (가)보다(나)에서금속과산의반응에의해생성된

금속 이온의 수가 많으며, 원자량이 M>N이므로 용액의 밀도는

(나)가(가)보다크다.

ㄱ. 금속 M, N과 HCl이 반응할 때 M과 N은 전자

를잃고산화되며, HCl의H±은전자를얻고환원된다. 따라서금속

M, N과반응할때HCl은금속을산화시키는산화제로작용한다.

ㄷ. (나)와 (다)에서 H± 수가 같으며, 금속 양이온의 전하가 +2로

같으므로생성된금속양이온의개수가서로같다.

ㄴ. 철제대문에페인트를칠하면철의부식원인인산

소와물을차단하여부식을방지할수있다.

ㄷ. 철로 만든 배의 바닥에 부착시킨 아연이 철보다 산화되기 쉬우

므로철이산화되어부식되는것을방지할수있다.

ㄱ. 스테인리스강은 철에 크로뮴(Cr)과 니켈(Ni)을

섞어만든합금으로, 녹이잘슬지않는다. 도금은철의표면에금속

을 얇게 입혀서 내부의 철이 부식되는 것을 막는 방법이다. 따라서

(가)에서합금을이용한것은도금과같은원리가아니다.

11 _금속의 산화 반응과 철의 부식 방지

Cu(NO£)™(aq)에 B를 넣었을 때 구리가 석출된 것은 B가 전자를

잃고 산화되고, Cu¤ ±이 전자를 얻고 환원되기 때문이므로 B는 Cu

보다 산화 반응이 잘 일어난다. Cu(NO£)™(aq)에C를 넣어도 변화

가없으므로C는Cu보다산화반응이잘일어나지않는다. A를감

은 쇠못의 녹이 거의 없는 것은 A가 Fe보다 먼저 산화되어 Fe의

부식을 막아 주기 때문이며, B는 Fe보다 산화 반응이 잘 일어나지

않기 때문에 쇠못에 녹이 많이 생긴다. 따라서 금속의 산화 반응은

A>Fe>B>Cu>C의순서로잘일어난다.

ㄷ. C는 Fe보다 산화 반응이 잘 일어나지 않으므로

(다)에서 B 대신에 C를 사용해도 철의 부식이 촉진되어 녹이 많이

생긴다.

ㄱ. A는Cu보다 산화 반응이 잘 일어나므로A를 질

산구리(Ⅱ) 수용액에넣으면Cu¤ ±이환원되어구리가석출된다.

ㄴ. (나)에서 A는 산화되면서 물속에 녹아 있는 산소를 환원시키는

환원제이다.

12 _물의 합성과 호흡 과정에서 산화 환원 반응

(가)에서 H의 산화수는 0에서 +1로 증가하고, O의 산화수는 0에

서-2로 감소한다. (나)에서C§H¡™O§과O™로부터CO™와H™O이

생성될때C§H¡™O§은산화되고, O™는환원된다.

ㄱ. (가)에서수소는산화되고, 산소는환원된다.

ㄴ. 포도당(C§H¡™O§)이 O™와 반응하여 CO™와 H™O이 생성될 때

C§H¡™O§은산화되며O™는산화제이다.

ㄷ. (나)에서H의산화수는+1로변화가없다.

13 ⑤ 14 ② 15 ② 16 ③ 17 ⑤

18 ③

본문 108~110쪽

금속과염산의반응에서이온수의변화

•금속M, N과묽은염산의반응은다음과같다.

M(s)+2HCl(aq) 1⁄ MCl™(aq)+H™(g)N(s)+2HCl(aq) 1⁄ NCl™(aq)+H™(g)

•금속과 묽은 염산이 반응할 때 HCl은 환원되어 수소 기체가 발생

하므로HCl은산화제로작용한다.

•반응한 HCl은 (가)보다 (나)에서 많고, (나)와 (다)에서 같다. (가)보

다 (나)에서 반응한 HCl이 많으므로 (가), (나)에서 생성된 금속 이

온은M¤ ±이N¤ ±보다많다.

(나)

(다)

(가)

� �

수소 이온

(��) 수

시간�



산화되고, 염의수용액에포함된금속이온이환원되어금속으로석

출된다.

ㄱ. B±과 C¤ ±이 들어 있는 용액에서 금속A가 녹고,

금속 B가 석출된 것은A가 전자를 잃고 산화되면서, B±이 전자를

얻어 환원되는 반응이 일어나기 때문이다. 금속A가 C¤ ±과 반응하

지 않으므로 C가 A보다 산화가 잘 된다. 따라서 금속의 산화 반응

은C>A>B의순서로쉽게일어난다.

ㄴ. (가)에서A+2B± 1⁄ A¤ ±+2B의 반응이 일어나므로 용액

에서 2몰의B±이 감소할 때A¤ ±은 1몰이 증가한다. A의 원자량이

B 원자량의 2배보다크므로수용액의밀도는증가한다.

ㄷ. 석출된 금속 B를 HCl(aq)에 넣었을 때 수소 기체가 발생하는

것으로 보아 B는 H보다 산화되기 쉽다. 따라서 금속 A와 C는 모

두HCl(aq)과 반응하여 산화되며 수소 이온을 환원시켜 수소 기체

를발생시킨다.


금속B 분말을 가했을 때A± 6N개가 반응하여B 양이온 2N개가

생성되므로B 양이온의전하는+3이고, B 양이온 2N개가반응하

여C 양이온3N개가생성되므로C 양이온의전하는+2이다.

ㄱ. A±과 B가 반응하므로 B가 A보다 산화되기 쉽

고, B‹ ±과 C가 반응하므로 C가 B보다 산화되기 쉽다. 따라서

C>B>A의순서로산화반응이잘일어난다.

ㄷ. 1원자 이온의 산화수는 이온의 전하와 같으며, B 양이온이+3

가, C 양이온이+2이므로금속의산화수의비는B : C=3 : 2이다.

ㄴ. t¡`~`t™에서 양이온의 개수가 일정한 것은 금속 B

분말에의해A±이모두반응하여없어졌기때문이며용액에존재하

는양이온은B 양이온 1종류이다.


산화 반응이 잘 일어나는 금속은 전자를 잃고 양이온이 되며, 산화

반응이잘일어나지않는금속의이온은전자를얻고환원되어금속

으로석출된다.

ㄴ. (나)에서 여과액에 NaOH 수용액을 가하면 흰색

앙금(Mg(OH)™)이 생성된다. 따라서 혼합 용액에서 Mg¤ ± 1개가

소모될때Na± 2개가생성되므로양이온수가증가한다.

ㄱ. Mg은 A보다 산화되기 쉽기 때문에 Mg은 전자

를 잃고 산화되며, A(NO£)™ 수용액 속의 A¤ ±은 전자를 얻고 환원

되어 금속A가 석출된다. 따라서Mg은A¤ ±을 환원시키는 환원제

이다.

ㄷ. (다)에서Mg(OH)™과HCl이반응하여MgCl™과H™O이생성

될때산화수의변화가없으므로산화환원반응이아니다.

16 _전자의 이동과 산화 환원 반응

(가)에서 물과 나트륨이 반응하면 수소 기체가 발생하고, 수용액에

나트륨이온(Na±)과수산화이온(OH—)이생성된다. (나)에서모든

원자의산화수변화가없다.

ㄱ, ㄴ. 2Na(s)+2H™O(l) 1⁄ 2NaOH(aq)+

H™(g)의반응이일어날때Na은전자 1개를잃고Na±으로산화되

므로Na은환원제이다. 2개의H±은전자 2개를얻고H™ 1개로환

원된다. 따라서H™ 1몰이생성될때 2몰의전자가이동한다.

ㄷ. (나)에서Na의산화수는+1, O의산화수는-2,

H의 산화수는 +1, Cl의 산화수는 -1로, 반응 전과 후에 산화수

변화가없다. 따라서(나)는산화환원반응이아니다.

17 _금속과 산화 환원 반응

금속은 반응성이 클수록 전자를 잃고 산화되기 쉬우며 금속 이온이

포함된 염의 수용액에 반응성이 큰 금속을 넣으면 넣어 준 금속이

산화환원반응과이온수의변화

(가) (나) (다)

•(가)에서 Mg은 전자를 잃고 산화되며, A¤ ±은 전자를 얻고 환원

된다.

•(나)에서 여과액에 Mg¤ ±과 NO£—이 포함되어 있으며, 수산화 나트

륨(NaOH) 수용액을 가했을 때 모든 원자의 산화수는 변화가 없

으므로 산화 환원 반응이 아니지만, Mg¤ ± 1개가 소모되고, Na±2개가생성되므로양이온수는증가한다.

•(다)에서 Mg의 산화수는 +2, H의 산화수는 +1, O의 산화수는

-2로변화가없으므로산화환원반응이아니다.

�(��)�(��)

�� 가루

여과액

��(��)

�(��)

흰색 앙금

산화환원반응과이온수의변화

•금속 B 분말을 가했을 때 A± 6N개가 B 이온 2N개로 변화된다.

따라서전하의비는A 이온: B 이온=1 : 3이다.

•금속 B 이온 2N개가 포함된 용액에 금속 C 분말을 가했을 때 C이온 3N개가 생성된다. 따라서 전하의 비는 B 이온: C 이온=3 : 2이다.

��

��

��

��

금속 � 분말첨가

양이온 수

시간

금속 분말첨가


55정답과 해설

01 _암모니아와 염화 수소의 이온화

암모니아와염화수소는물에녹아각각염기성과산성을나타낸다.

ㄱ. 암모니아는물과반응하여수용액에OH—이생성

되므로NH£ 수용액은염기성이다.

ㄴ. 염화 수소가 물과 반응하면 H£O±이 생성되어 pH는 7보다

작다.

ㄷ. 두수용액모두양이온과음이온이녹아있어전기전도성이있다.

02 _산과 염기의 정의

아레니우스산은수용액에서H±을내놓는물질, 아레니우스염기는

수용액에서OH—을 내놓는 물질이다. 또 브뢴스테드-로우리 산은

양성자(H±)를 주는 물질, 브뢴스테드-로우리 염기는 양성자(H±)

를받는물질이다.

ㄱ. (가)에서CH£COOH은수용액에서H±을내놓았

으므로아레니우스산이다.

ㄴ. (나)에서CH£NH™은H™O로부터 양성자(H±)를 받았으므로 브

뢴스테드-로우리염기이다.

ㄷ. H™O은 (가)에서는 양성자(H±)를 받아 염기로 작용하고, (나)에

서는양성자(H±)를주어산으로작용하므로양쪽성물질이다.

03 _루이스 산과 염기

비공유 전자쌍을 받으면 루이스 산, 비공유 전자쌍을 주면 루이스

염기이다.

ㄱ. NH£는BF£에게비공유전자쌍을제공하였다.

ㄴ. BF£는 NH£로부터 비공유 전자쌍을 제공받았으

므로브뢴스테드-로우리염기가아니라루이스산이다.

ㄷ. 아레니우스 산은 수용액에서 H±을 내놓는 물질이고, 아레니우

스염기는수용액에서OH—을내놓는물질이므로이반응은아레니

우스산염기정의로설명할수없다.

04 _염기의 생성 반응 및 이온화 반응

질소(N™)와 수소(H™)가 반응하여 암모니아(NH£)가 될 때 질소는

산화수가감소하였으므로환원되었다.

ㄱ. (가)에서N™는 산화수가 0에서-3으로 감소하였

으므로환원되었다.

ㄴ. (나)에서NH£는 물과의 반응 전후에 원자들의 산

화수변화가없으므로산화되지않았다.

ㄷ. (가)는 산화 환원 반응이지만, (나)에서는 산화수의 변화가 없으

므로산화환원반응이아니다.

05 _산과 염기의 성질

염화 수소 기체와 암모니아 기체는 서로 만나면 염화 암모늄의 흰

연기를생성한다.

(가)에서A와B에는각각염산과암모니아수중하나

가 들어 있고, (나)에서B와C의수용액은액성이서로다르다는것

을알수있으며, (다)에서A와C의수용액은모두산성임을알수있

으므로②A에는 염산, B에는 암모니아수, C에는 아세트산이 들어

있다.

06 _물과 산 염기 반응

화학 반응에서 물은 H±을 주며 브뢴스테드-로우리 산으로 작용할

수도 있고, H±을 받으며 브뢴스테드-로우리 염기로 작용할 수도

있다.

16 산과염기

본문 113쪽

산과염기의정의

아레니우스 산은 수용액에서H±을 내놓는 물질이고, 아레니우

스 염기는 수용액에서 OH—을 내놓는 물질이다. 또 브뢴스테

드-로우리 산은 양성자(H±)를 주는 물질이고, 브뢴스테드-

로우리염기는양성자(H±)를받는물질이다.

ㄴ. (나)에서HCOOH 수용액이 될 때H±을 내

놓으므로아레니우스산으로작용한다.

ㄷ. (다)에서C§H∞NH™은양성자(H±)를받아브뢴스테드-로

우리염기로작용한다.

ㄱ. (가)에서 BF£는 NH£에게서 비공유 전자쌍

을 받으므로 루이스 산으로 작용하고, 수용액에서 H±을 내놓

지않으므로아레니우스산이아니다.

정답④

01 ⑤ 02 ⑤ 03 ① 04 ① 05 ②

06 ① 07 ① 08 ③ 09 ③ 10 ③

11 ① 12 ③

본문 114~116쪽

루이스산염기정의

루이스 정의는 브뢴스테드-로우리 정의보다 더 확장된 개념으로, 산

은 비공유 전자쌍을 받는 물질, 즉 전자쌍 받개, 염기는 비공유 전자

쌍을주는물질, 즉전자쌍주개로정의한다.

암모니아(NH£)와 삼플루오린화 붕소(BF£)가 다음과 같이 반응할

때 NH£는 비공유 전자쌍을 제공했으므로 염기이고, BF£는 비공유

전자쌍을제공받았으므로산이다.

산염기 삼플루오린화 붕소 암모늄

��

�

�

��

�

�

�

��

��

�

�

��

�

�

�

��



ㄱ. HNO£+H™O 1⁄ NO£—+H£O±에서 물은

H±을받았으므로브뢴스테드-로우리염기로작용한다.

ㄴ. CO£¤ —+H™O 1⁄ HCO£—+OH—에서 물은

양성자(H±)를주었으므로브뢴스테드-로우리산으로작용한다.

ㄷ. CH£COO—+H™O 1⁄ CH£COOH+OH—에서물은양성

자(H±)를주었으므로브뢴스테드-로우리산으로작용한다.

07 _브뢴스테드-로우리 산의 정의

브뢴스테드-로우리산은양성자(H±)를주는물질이다.

ㄱ. H™O은H±을 주고OH—으로 되었으므로 브뢴스

테드-로우리산이다.

ㄴ. HBr는H±을주고Br—으로되었으므로브뢴스테드-로우리산

이다.

ㄷ. NaOH은H±을 주지 않았으므로 브뢴스테드-로

우리산이아니다.

ㄹ. H™O은 H±을 받아 H£O±으로 되었으므로 브뢴스테드-로우리

염기이다.

08 _염기 수용액의 공통점

염기수용액에는모두OH—이존재한다.

ㄱ. 3가지 수용액은 모두 염기 수용액이므로 OH—이

존재한다.

ㄷ. 염기 수용액에 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨리면 붉은색으로 변

한다.

ㄴ. 마그네슘 조각을 넣으면 수소 기체가 발생하는 것

은산의공통적인성질이다.

09 _산성 수용액과 염기성 수용액의 차이점

산과 염기는 모두 수용액에서 양이온과 음이온을 형성하므로 전기

가통한다.

ㄱ. 브로모티몰블루(BTB) 용액을넣어보면염산은

노란색, 수산화 나트륨 수용액은 푸른색으로 변하므로 두 수용액을

구별할수있다.

ㄴ. 염산에 마그네슘 조각을 넣으면 수소 기체가 발생하지만, 수산

화 나트륨 수용액은 마그네슘과 반응하지 않으므로 두 수용액을 구

별할수있다.

ㄷ. 염산과 수산화 나트륨 모두 수용액에 양이온과 음

이온이존재하여전기가통하므로두수용액을구별할수없다.

10 _산 수용액의 성질

물질A의 수용액은 푸른색 리트머스 종이를 붉게 변화시키고 마그

네슘조각과반응하면기포가발생하였으므로산성용액이다.

ㄱ. 푸른색 리트머스 종이를 붉게 변화시켰으므로 물

질A의수용액은산성이다.

ㄴ. 물질 A는 물에 녹아 산성을 띠는 전해질이므로 수용액은 전기

가통한다.

ㄷ. 산에 마그네슘 조각을 넣으면 수소 기체가 발생하

므로 수용액에 녹아 있던 수소 이온 수가 감소하여 수용액의 pH가

커진다.

11 _서로 다른 산 수용액 비교

두 수용액 모두 산성이므로 똑같은 수소 이온이 (가)와 (나) 모두 녹

아있어야하고, 수소이온을제외한나머지이온이음이온이다.

ㄱ. (가), (나) 수용액에공통으로녹아있는 가수소

이온이고, , 가각각음이온이다.

ㄴ. 각 수용액에서 양이온인 와 음이온인 ,

의 개수가 서로 같으므로 와 의 전하의 비 : =1 : 1

이다.

ㄷ. 아연 조각을 각각 넣으면 수소 이온과 반응하여 수소 기체가 발

생하므로 의개수가감소한다.

12 _산과 염기의 정의

(가)에는OH—, (나)에는H±이존재하며, (다)에는C™H∞OH이분자

상태로녹아있어수용액은중성이다.

ㄱ. (가)는 수산화 칼슘 수용액으로, Ca(OH)™은 수산

화이온(OH—)을내놓는염기성물질이다.

ㄴ. (나)는식초를만들때사용되는아세트산수용액으로, 금속인마

그네슘조각을넣으면수소기체가발생한다.

ㄷ. 페놀프탈레인용액을넣으면(가)는붉은색으로변

하지만, (나)와(다)는변하지않는다.

13 ⑤ 14 ③ 15 ③ 16 ⑤ 17 ②

18 ⑤

본문 117~119쪽

13 _모형을 통한 염기 수용액 이해

AOH는수용액에서A±과OH—으로, BOH는B±과OH—으로이

온화되므로모형을보고이온의종류를구분할수있다.

ㄱ. 두 수용액에 공통으로 들어 있는 는 OH—

이다.

ㄴ. 물에녹인입자수는AOH도5개, BOH도5개이다.

ㄷ. 두수용액은염기성이므로브로모티몰블루(BTB) 용액을넣으

면모두푸른색을나타낸다.

14 _산과 염기의 성질

ㄱ. 산에마그네슘리본을넣으면H±이금속으로부터

전자를얻어H™가생성되므로(가)에서발생한기체는H™이다.

ㄷ. (나)에서 두 수용액 모두 꼬마전구에 불이 들어왔으므로 수용액

에이온이녹아있어전기가통한다는것을알수있다.


57정답과 해설

ㄴ. (가)에서 발생하는 기포는 H±이 H™로 환원된 것

이므로 기포가 발생함에 따라 수용액의H±이 감소하여 pH는 증가

한다.

15 _산의 공통적인 성질

HA는 1.0몰 중에 0.9몰이 이온화되었고, HB는 1.0몰 중에 0.1몰

이이온화되었다.

ㄱ. 이온화된분자수는HA 0.9몰, HB 0.1몰이므로

HA가HB보다더많다.

ㄴ. 수용액에존재하는수소이온의개수는HA 수용액이HB 수용

액보다많으므로pH는HB 수용액이HA 수용액보다크다.

ㄷ. HA와 HB 수용액은 모두 산성이므로 리트머스

종이를 대어 보면 같은 반응을 보여 푸른색 리트머스 종이가 붉게

변하기때문에두수용액을구별할수없다.

16 _산과 염기의 성질에 따른 물질의 분류

NaOH 수용액과NH£ 수용액은염기성으로, 페놀프탈레인용액을

떨어뜨리면붉은색으로변한다.

분류 기준 (가)에서 염기를 구분할 수 있는 질문이 나

와야 하므로 ㄹ의‘`페놀프탈레인 용액을 떨어뜨리면 붉게 변하는

가?`’가 들어가야 하고, (나)는NaOH만 해당되는 질문이므로 ㄷ의

‘`상온에서 고체로 존재하는가?`’가 적절하며, (다)에는HCl과H™O

을구분할수있는질문이나와야한다.

HCl 수용액은 산성이므로 pH가 7보다 작지만 물은 중성이므로

pH가7이어서(가)~(다)에는각각ㄹ, ㄷ, ㄱ이적절하다.

17 _산의 이온화

산HB는 1개의H±과 1개의B—으로 이온화되므로 양이온 수와 음

이온 수가 같다. 따라서 그림에서 (가)는 이온화되지 않은 HB이고

(나)와(다)는각각H±과B— 중하나이다.

ㄴ. HA 수용액에 녹아 있는 H±의 수가 HB 수용액

보다많으므로HA 수용액의산성이더강하고pH는더작다.

ㄱ. (가)는이온화되지않고녹아있는HB이다.

ㄷ. 수용액속음이온수는A—이B—보다많으므로1 : 1이아니다.

18 _염기성을 나타내는 이온의 이동

수산화나트륨(NaOH) 수용액에는나트륨이온(Na±)과수산화이

온(OH—)이 녹아 있다. 전원을 연결하였을 때 이온들은 (-)극과

(+)극 쪽으로 이동하는데, 수산화 이온(OH—)은 붉은색 리트머스

종이를 푸르게 변화시키므로 이온이 이동하는 방향을 관찰할 수

있다.

ㄱ. 수산화 나트륨 수용액은 염기성이므로 리트머스

종이의 색깔 변화를 관찰하려면 붉은색 리트머스 종이를 사용해야

한다.

ㄴ. 수산화이온(OH—)이가운데실을걸친방향으로부터(+)극쪽

으로이동하면서리트머스종이의색깔이변한다.

ㄷ. NaOH을KOH으로바꾸어실험해도염기성을나타내는음이

온인 수산화 이온(OH—)이 이동하므로 리트머스 종이의 색깔 변화

는같다.

이온의이동

산성 혹은 염기성을 나타내는 이온의 이동을 관찰하기 위해 그림과

같이 장치하고 전원을 연결하면, 실이 있는 가운데 부분부터 한쪽 방

향으로리트머스종이의색깔이서서히변하는것을관찰할수있다.

산성을 나타내는 이온인 수소 이온(H±)은 양이온이므로, 푸른색 리트

머스 종이를 깔고 염산에 적신 실을 걸쳐 놓으면 리트머스 종이의

(-)극쪽으로점차붉게변한다.

반면 염기성을 나타내는 이온인 수산화 이온(OH—)은 음이온이므로

그림과 같이 붉은색 리트머스 종이를 깔고 수산화 나트륨 수용액을

적신 실을 걸쳐 놓으면 리트머스 종이의 (+)극 쪽으로 점차 푸르게

변한다.

질산 칼륨 수용액을적신 거름종이

��극��극

리트머스 종이

수산화 나트륨��수용액을 적신 실

더알아보기



01 _중화점의 확인

염산에수산화나트륨수용액을넣으면중화반응이일어나수소이

온과수산화이온이 1 : 1의개수비로반응하여물이생성된다.

ㄱ. 염산은 pH가 7보다 작지만, 중화점에 도달할 때

까지수소이온의개수가계속감소하므로pH가점차증가한다.

ㄴ. 중화 반응에서 물이 생성되므로 중화점에 도달할 때까지 중화

반응에서생성된물분자수는계속증가한다.

ㄹ. 중화 반응에서 열이 발생하므로 혼합 용액의 온도는 점차 높아

진다.

ㄷ. 중화점에 도달할 때까지 수용액의 부피는 증가하

고 이온 수는 일정하므로 수용액의 단위 부피당 이온 수는 점차 감

소한다.

02 _묽은 질산(HNO£)과 수산화 칼륨(KOH)의 중화 반응

이반응의화학반응식은

HNO£(aq)+KOH(aq) 1⁄ KNO£(aq)+H™O(l)이다.

ㄱ. 중화반응은수소이온(H±)과수산화이온(OH—)

이반응하여물이생성되는반응이므로질산이온(NO£—)과칼륨이

온(K±)은구경꾼이온이다.

17 산-염기중화반응

본문 122쪽

중화반응에서수용액속의이온수

묽은염산과수산화나트륨수용액의반응에서HCl과NaOH

은1 : 1의몰수비로반응한다.

ㄱ. (가)와 (나)에서NaOH 수용액 첨가 후에

의개수가감소했으므로 는수소이온(H±)이다.

ㄷ. 묽은염산과수산화나트륨수용액을같은부피로반응시켰

으므로 각 수용액의 이온 수의 비와 단위 부피당 이온 수비는

동일하다. HCl(aq) 10 mL에는 6개의 이온이 녹아 있고,

NaOH(aq) 10 mL에는 4개의 이온이 녹아 있으므로 단위 부

피당이온수비는3 : 2이다.

ㄴ. (나)에는 수소 이온을 나타내는 가 존재하

므로 수용액은 산성으로, 페놀프탈레인 용액을 넣어도 용액은

무색이다.

정답③

01 ④ 02 ⑤ 03 ④ 04 ③ 05 ③

06 ④ 07 ② 08 ② 09 ④ 10 ⑤

11 ③ 12 ⑤

본문 123~125쪽

ㄴ. 이반응은중화반응이고알짜이온반응식은

H±(aq)+OH—(aq) 1⁄ H™O(l)이다.

ㄷ. 질산(HNO£)과 수산화 칼륨(KOH)은 1 : 1의 몰수비로 반응

한다.

03 _염산과 수산화 나트륨 수용액의 중화 반응

HCl 3몰과NaOH 2몰을 각각 물에 녹여 1 L의 수용액을 만들었

으므로, 단위 부피당 수소 이온과 수산화 이온의 몰수비는 3 : 2이

다. 즉 염산과 수산화 나트륨 수용액은 2 : 3의 부피비로 중화 반응

한다.

(가)에서는HCl(aq) 10 mL와NaOH(aq) 15 mL,

(나)에서는 HCl(aq) ;;™3º;; mL와 NaOH(aq) 10 mL, (다)에서는

HCl(aq) 10 mL와NaOH(aq) 15 mL가 반응하고, 발생한 열량

은반응한수소이온과수산화이온의몰수에비례하므로

(가)=(다)>(나)이다.

04 _염산과 수산화 나트륨 수용액의 중화 반응

염화 수소(HCl)와 수산화 나트륨(NaOH)이 2개씩 녹아 있는 두

수용액을섞으면수용액의총부피는증가하지만, 이온수는증가하

지않는다.

ㄱ. 수용액의 pH는 염기성인NaOH 수용액이 산성

인HCl 수용액보다크므로(나)>(가)이다.

ㄴ. (다)에는(가)와(나)가혼합되어중화반응이일어나수소이온과

수산화이온이모두반응했으므로수용액의액성은중성이다.

ㄷ. (다)에서는 두 수용액에 녹아 있는 수소 이온과 수

산화 이온은 모두 반응하고구경꾼 이온인Na±과Cl—이 남아 이온

의 총 개수는 4개가존재하지만, 두 수용액을섞었으므로 부피가 크

게증가하여단위부피당이온수는가장적다.

05 _중화 반응이 일어날 때의 온도 변화

혼합 용액의 총 부피가 일정하도록 산과 염기 수용액을 섞었을 때

온도변화량은중화반응에서생성된물분자수에비례하므로온도

변화로 반응하는 수용액의 부피비를 알 수 있다. (나)와 (다)의 최고

온도가같으므로중화반응에참여한두수용액의부피비는 1 : 1임

을알수있다.

ㄱ. (가)에서는 수산화 나트륨 수용액 60 mL가 반응

염산과수산화나트륨수용액의반응

위 문제에서 반응한 용액의 부피와 발생한 열량은 표와 같으므로 (가)

와 (다)에서발생한열량은같다.

더알아보기

혼합용액 반응한용액의부피

HCl(aq) 10 mL+NaOH(aq) 15 mL

HCl(aq) ;;™3º;; mL+NaOH(aq) 10 mL


발생한열량

Q

;3@;Q

Q

(가)

(나)

(다)


59정답과 해설

하지 않고 남아 있으므로 수용액은 염기성이다. 따라서 브로모티몰

블루(BTB) 용액을넣으면푸른색이된다.

ㄷ. (가)에는수산화나트륨수용액 60 mL가, (라)에는염산 60 mL

가반응하지않고남아있고, 두수용액은단위부피당이온수가같

으므로들어있는총이온수도같다.

ㄴ. 두 수용액은 부피비 1 : 1로 반응하므로 (나)는 염

기성, (다)는산성용액이다.

06 _수용액에서 산과 염기의 이온화

산 HA 수용액에는 H±과 A—이, 염기 BOH 수용액에는 B±과

OH—이존재한다.

ㄴ. 수용액의 부피가 같다고 했으므로 단위 부피당 이

온수는BOH 수용액이HA 수용액보다크다.

ㄷ. HA 수용액에는H±이 2개, BOH 수용액에는OH—이 4개이므

로두수용액을혼합하면H±은모두반응하고OH—이남는다.

ㄱ. HA 수용액에는 2개의 HA, BOH 수용액에는

4개의BOH가녹아있다.

07 _염산과 수산화 나트륨 수용액의 반응

단위부피당이온수가동일한수산화나트륨수용액과염산은부피

비 1 : 1로 중화 반응하므로A에서는 염산 60 mL가 남고, B에서

는 모두 중화 반응하며, C에서는 수산화 나트륨 수용액 40 mL가

남는다.

ㄴ. 두 수용액은 부피비 1 : 1로 반응하므로 생성된

물분자가가장많은용액은B이다.

ㄱ. pH가 가장 큰 용액은 OH—이 가장 많이 존재하

는C이다.

ㄷ. 녹아있는양이온수가가장적은용액은중화반응이가장많이

일어난용액B이다.

08 _단위 부피당 입자 수가 다른 산의 중화 반응

같은 양의 수산화 나트륨(NaOH) 수용액을 중화시킬 때 HB 수용

액보다HA 수용액이 더 적게 소비되었으므로HA 수용액에 단위

부피당녹아있는분자수가HB보다많다.

ㄴ. 같은 수의 수산화 이온(OH—)을 중화 반응시키는

데HB 수용액보다HA 수용액이더적게소비되었다. 따라서단위

부피당녹아있는산분자수가HA 수용액에더많다는것을알수

있다.

ㄱ. pH는 수소 이온 농도가 클수록 작아지는데, HA

수용액에녹아있는수소이온수가같은부피의HB 수용액에녹아

있는 수소 이온 수보다 많으므로 pH는 HA 수용액이 HB 수용액

보다작다.

ㄷ. 같은수의OH—이반응했으므로생성된물분자수는서로같다.

09 _염산과 수산화 나트륨 수용액의 반응에서 생성되는 물 분

자 수

그래프에서 HCl(aq)과 NaOH(aq)은 3 : 2의 부피비로 반응하는

것을알수있다.

HCl(aq) 5 mL당 분자 수가 N이라면, 혼합 용액

(가)~(다)에서각각반응한용액의부피와생성된물분자수는표와

같이(나)>(다)>(가)이다.

10 _묽은 염산과 수산화 나트륨 수용액의 중화 반응에서 이온

수의 변화

묽은 염산을 수산화 나트륨 수용액으로 중화시킬 때 구경꾼 이온인

염화이온은개수가변하지않고일정하게유지된다.

(가)는 처음부터 개수가 일정하게 유지되므로 묽은 염

산에 들어 있던 구경꾼 이온인Cl—이고, (나)는 처음에는 없다가 일

정 부피 이상부터 수용액에 나타나기 시작하여 계속 증가하므로 넣

어 주는 NaOH 수용액에 들어 있으면서 중화 반응에 참여하는 이

온인OH—이다.

11 _산의 종류가 다른 중화 반응 비교

같은 양의 염기를 중화시킬 때 사용된 산의 부피가 서로 다르다면,

단위부피당녹아있는수소이온수가서로다르다.

ㄱ. 같은 양의 수산화 칼륨(KOH) 수용액을 중화 반

응시켰으므로 온도가 가장 높은 중화점인 (가)와 (나)에서 생성된 물

분자수는서로같다.

ㄷ. HA(aq) 5 mL와 HB(aq) 10 mL에 들어 있는 수소 이온의

개수가 같으므로 단위 부피당 들어 있는 수소 이온 수의 비는 2 : 1

이다.

HCl(aq)과NaOH(aq)의중화반응

각 수용액 10 mL당 녹아 있는 양이온과 음이온의 개수를 각각 N이

라고가정하면, 혼합용액A~C에녹아있는이온수는표와같다.

따라서녹아있는양이온수가가장적은용액은 B이다.

수산화 나트륨 수용액의 부피(��)

염산의

부피��

��

��

��

��

�

용액 H± Cl— Na± OH— 계

A 6N 7N N 0 14N

B 0 4N 4N 0 8N

C 0 2N 6N 4N 12N

혼합용액 반응한용액의부피



HCl(aq) 20 mL+NaOH(aq) ;;¢3º;; mL

생성된물분자수

3N

6N

4N

(가)

(나)

(다)



ㄴ. 같은 양의 염기를 중화 반응시켰으므로 산의 종류

가다르더라도각중화점까지발생한열량은같다.

12 _탄산 칼슘을 포함하는 산 염기 반응

탄산 칼슘(CaCO£)이 산성 수용액과 반응하면 이산화 탄소 기체가

발생하며, 수산화칼슘수용액에이산화탄소를통과시키면탄산칼

슘이생성된다.

ㄱ. 탄산칼슘은산성수용액과반응할때이산화탄소

기체가발생하므로A 수용액의pH는7보다작다.

ㄴ. 반응 전과 후의 원자 수를 맞추어 화학 반응식을 완성하면 B는

이산화탄소(CO™)이다.

ㄷ. A 수용액은 염산으로, 수산화 칼슘 수용액과 중화 반응할 수

있다.

ㄱ. 는 처음에 수용액에 들어 있었으나, 염기 수용

액이첨가됨에따라감소하였으므로수소이온(H±)이다.

ㄴ. (다)는완전히중화된수용액으로구경꾼이온인 , 가들어

있다.

ㄷ. (라)에서이온수의비는 : =3 : 1이다.

15 _이온 수의 변화 그래프에서 중화점 찾기

수산화나트륨(NaOH) 수용액에묽은염산(HCl)을넣으면서반응

시킬 때, 개수가 일정하게 유지되는 이온은 구경꾼 이온인 나트륨

이온(Na±)이고, 개수가계속증가하는이온은염화이온(Cl—)이다.

Na±이 2N개인 것으로 보아 처음에 들어 있던OH—의 개수도 2N

개이므로H±이 2N개첨가된C가중화점이다.

ㄱ. A에서OH—은 2N-;2!;N=;2#;N개, Cl—은 ;2!;N

개이므로, 음이온수의비는OH— : Cl—=3 : 1이다.

ㄷ. HCl(aq)이 20 mL까지 반응하는 동안 혼합 용액의 부피는 증

가하지만, 수용액에녹아있던OH—이 1개반응할때Cl— 1개가생

기므로총이온수는일정하다. 따라서단위부피당총이온수는감

소한다.

ㄴ. C가중화점이므로B에서는아직OH—이남아있

어수용액의액성은염기성이다.

16 _중화 반응의 이온 모형

산HA에염기BOH를혼합하기전과후를비교해보아없어진이

온이반응에참여한수소이온(H±)이다.

ㄱ. 그림의 이반응후모두없어졌으므로 이H±

이다.

ㄴ. 혼합전H±( )과함께녹아있던 가음이온이

고, 혼합후 새로첨가되었으나반응에 참여하지않고남아있는

은 양이온이며, 새로 첨가되었으나 개수가 보다 적은 가 음이

온이다.

ㄷ. 혼합 전HA 수용액 10 mL에는H±과A—이 각각 2개씩 모두

4개 녹아 있었고, 염기BOH 수용액 15 mL에는B±과OH—이 각

각 3개씩 녹아 있었으므로 단위 부피당 총 이온 수의 비는 1 : 1

이다.

17 _석회수와 이산화 탄소의 반응

수산화 칼슘의 포화 수용액인 석회수에 이산화 탄소 기체를 일정량

공급하면탄산칼슘의흰색고체가생성된다.

Ca(OH)™(aq)+CO™(g) 1⁄ CaCO£(s)+H™O(l)

ㄴ. 석회수가 이산화 탄소 기체와 반응하면 물이 생성

되어물분자수가증가한다.

ㄷ. 탄산 칼슘 고체와 물이 생성되므로 수용액의 총 이온 수가 감소

한다.

ㄱ. 석회수는 염기성 수용액인데, 이산화 탄소가 물에

녹아탄산칼슘고체와물이생성되므로수용액의pH는감소한다.

13 ⑤ 14 ③ 15 ③ 16 ① 17 ④

18 ①

본문 126~128쪽

13 _산과 염기의 중화 반응에서 입자 수 변화

산HA 수용액에 염기BOH 수용액을 넣을 때, 구경꾼 이온인A—

의개수는일정하고B±의개수는계속증가하며, 이두이온의개수

가서로같을때인(나)가중화점이다.

ㄱ. 생성된 물 분자 수는 중화점까지 증가하다가 중화

점이후에는일정하게유지되므로(나)=(다)>(가)이다.

ㄴ. (가)는A— 수에비해B± 수가적으므로산성수용액이다.

ㄷ. (다)의 혼합 용액에는 H±은 남아 있지 않고, A—보다 B±이 더

많으며, OH—은 B±과 같은 개수로 넣어 준 후 OH—의 일부가 H±

과중화반응하였으므로B± 수가가장많다.

14 _산과 염기 중화 반응에서 이온 모형 해석

이온 모형 중 처음부터 끝까지 개수 변화가 없는 이온과, 첨가되어

도반응에참여하지않고그대로남아있는이온이구경꾼이온이므

로 와 가각각구경꾼이온인A—과B±이다.

산 HA 수용액과 염기 BOH 수용액이 반응한 용액 (가)~(라)에 녹

아있는이온의종류와수는표와같다.

용액 H±( ) A—( ) B±( ) OH—( )

(가) 2개 2개 0개 0개

(나) 1개 2개 1개 0개

(다) 0개 2개 2개 0개

(라) 0개 2개 3개 1개


61정답과 해설

18 _중화 반응하는 산과 염기의 부피비

혼합 용액 (가)의 모형을 보면 수용액에 녹아 있는 염산(HCl)과 수

산화나트륨(NaOH)의개수비가3 : 2임을알수있다.

ㄱ. 두 수용액은 2 : 3의 부피비로 반응하므로 (나)에

서 HCl(aq) 10 mL와 NaOH(aq) 15 mL에 존재하는 H±과

OH— 수가서로같고, Na±과Cl— 수도서로같다.

ㄴ. (가)는 HCl(aq) ;;™3º;; mL와 NaOH(aq) 10 mL

가 반응하여 HCl(aq) ;;¡3º;; mL에 해당하는 양의 H±이 남아 있고,

(다)는 HCl(aq) ;;¢3º;; mL에 해당하는 양의 H±이 남아 있으므로

(다)에녹아있는H± 수는(가)에서의4배이다.

ㄷ. (라)에녹아있는Na±은구경꾼이온으로반응에참여하지않았

지만, OH—은 중화 반응에 사용되었으므로 두 이온의 수는 서로 다

르다.

01 _아미노산의 구조

아미노산은중심탄소에-NH™, -COOH, -H, -R(곁사슬)이

결합된물질로, -COOH는H±를내놓을수있고NH™의질소원

자(N)에는비공유전자쌍이있어서H±를받을수있다.

ㄴ. (나) 부분은 물과 반응할 때 H±를 받는 브뢴스테

드-로우리염기로작용한다.

ㄷ. -COOH에서 C 원자 주위에는 다른 원자 3개가 결합되어 있

으며비공유전자쌍이없으므로평면삼각형구조를이루고, 결합각

c는 약 120˘이다. -CH£에서 C 원자는 사면체형 구조의 중심 원

자로서 결합각 a는 약 109.5˘이다. -NH™에서N 원자 주위에 다

른원자 3개가결합되고, 비공유전자쌍이 1개존재하므로삼각뿔형

구조를이루고있으며결합각b는약 107˘이다. 따라서결합각의크

기는c>a>b의순서로크다.

ㄱ. (가)의 -COOH는 중성과 염기성 용액에서 H±

를 내놓은 -COO—의 음이온으로 존재하며, 산성 용액에서는 H±

가-NH™에 결합하여-NH£±의 양이온으로 존재하고, (가) 부분

은-COO—에H±가결합하여-COOH로존재한다.

02 _ DNA의 구조와 뉴클레오타이드

DNA의 기본 구조인 뉴클레오타이드는 인산, 당, 염기로 구성되며

(가)는 오탄당인 디옥시리보스이고, (나)는 인산이다. (가)의 오탄당

18 생명속의화학

본문 130쪽

DNA 2중나선구조

DNA 2중 나선 구조에서 ㉠`은 인산, ㉡`은 디옥시리보스로 공

유 결합을 형성하여 인산-당의 외부 골격을 형성하며, ㉢은

안쪽에위치한염기로, 상보적관계의다른염기와수소결합을

형성하여2중나선구조를안정화시킨다.

ㄱ. ㉠(인산)에서 중심 원자인 인(P) 주위에는

5개의공유전자쌍이존재하며, 확장된옥텟이다.

ㄷ. 구아닌과 상보적 관계를 이루며 3개의 수소 결합을 형성하

는염기는사이토신이다.

ㄴ. ㉠(인산)과 ㉡(디옥시리보스)은 공유 결합을

형성한다.

정답③

01 ④ 02 ⑤ 03 ③ 04 ③ 05 ③

06 ⑤ 07 ① 08 ③

본문 131~132쪽



과 인산이 결합하여DNA의 외부골격이 형성되고, 오탄당과 결합

된 염기는 상보적 관계인 다른 염기와 수소 결합을 형성하여DNA

의안쪽으로배열된다.

ㄱ, ㄴ. (가)의 오탄당은 (나)의 인산과 결합하여 외부

골격을 형성하고, 오탄당과 결합한 염기는 DNA의 2중 나선 구조

안쪽에서수소결합을이루고있다.

ㄷ. (나)의인산에서인(P) 원자주위에 5개의공유전자쌍이존재하

므로확장된옥텟이다.

03 _ DNA의 염기 구조

(가)는 아데닌(A), (나)는 티민(T)으로, 비공유 전자쌍을 가지는 질

소원자를포함하므로염기로작용하며, 상보적관계의염기로서수

소결합이형성된다.

ㄱ. (가)와 (나)에서모두질소와산소원자는 4개의전

자쌍이배치되므로모두옥텟규칙을만족한다.

ㄴ. (가)의아데닌(A)과 (나)의티민(T) 사이에는 2개의수소결합이

형성된다.

ㄷ. DNA의염기는당과공유결합을이루며, DNA

의 2중나선구조안쪽에위치한다.

04 _ DNA를 구성하는 물질

(가)는 인산으로, 당과 공유 결합을 형성하여 당-인산 골격을 이루

며 (나)는DNA를 구성하는 염기인 구아닌(G)으로, 상보적 관계인

사이토신(C)과 수소 결합을 형성하여 안정한DNA 2중 나선 구조

를이룬다.

ㄱ. (가)는 산소 원자 4개에 2개씩의 비공유 전자쌍이

존재하고, (나)는산소원자 1개에 2개의비공유전자쌍과질소원자

5개에 1개씩의 비공유 전자쌍이 존재하므로 (가)가 (나)보다 비공유

전자쌍수가많다.

ㄷ. (나)는비공유전자쌍을갖는질소원자가포함되어있으며, 물과

의반응에서전자쌍을주는루이스염기로작용한다.

ㄴ. (가)는 인산으로서 당과 공유 결합을 형성하여

DNA의당-인산골격을형성한다.

05 _ DNA의 기본 구조

DNA는인산, 당, 염기로이루어진뉴클레오타이드가기본단위구

조를 이루며, 인산-당 골격의 안쪽에 있는 염기가 상보적 관계의

염기와 수소 결합을 형성하여 DNA의 2중 나선 구조를 안정화시

킨다.

ㄱ. (가)는 인산이며, 수용액에서 수소 이온(H±)을 내

놓는아레니우스산이다.

ㄷ. (다)는 염기로, DNA에는 4가지 염기가 존재한다. 상보적 관계

인 아데닌(A)과 티민(T), 구아닌(G)과 사이토신(C) 사이에 수소

결합을함으로써안정한 2중나선구조를이룬다.

ㄴ. (나)는 오탄당이며, 산소는 공유 전자쌍 2개와 비

공유전자쌍 2개가존재하여옥텟규칙을만족한다.

06 _뉴클레오타이드를 구성하는 분자의 구조

뉴클레오타이드는 인산, 당, 염기의 공유 결합으로 이루어지며,

DNA를구성하는기본단위이다.

ㄱ. (가)는 인산으로, 물에서 수소 이온(H±)을 내놓는

아레니우스산이다.

ㄴ. (나)는 오탄당인 디옥시리보스로, 4개의 산소(O) 원자마다 2개

의비공유전자쌍이존재한다.

ㄷ. (다)는 염기로, 질소(N) 원자에 비공유 전자쌍이 존재하며 물과

반응할때양성자(H±)를받는브뢴스테드-로우리염기로작용한다.

아데닌과티민의구조

•아데닌과 티민은 질소(N) 원자에 1개의 비공유 전자쌍이 존재하며

H±를받는염기로작용한다.

•아데닌과 티민을 구성하는 질소와 산소 원자 주위에는 모두 8개의

전자가배치되어옥텟규칙을만족한다.

•DNA 2중 나선 구조에서 아데닌(A)과 티민(T)은 상보적 관계의

염기로, 2개의 수소 결합을 형성하여 DNA 2중 나선 구조의 안쪽

에위치한다.

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DNA를구성하는물질

•(가)는 인산, (나)는 오탄당인 디옥시리보스, (다)는 염기인 구아닌

(G)으로, 인산, 당, 염기가 1 : 1 : 1로 공유 결합을 이루어 DNA의기본구조인뉴클레오타이드가형성된다.

•(가)는수용액에서H±을내놓는아레니우스산으로작용한다.

•(나)는 인산과 공유 결합을 이루어 DNA에서 인산-당의 외부 골

격을형성한다.

•(다)는 염기로, DNA 2중 나선 구조의 안쪽에서 상보적 관계의 다

른염기와수소결합을이룬다.

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(가) (나)

(가) (나) (다)


63정답과 해설

07 _핵산과 아미노산의 구조

구아닌과 사이토신은 염기로, 당과 결합하여 핵산인 DNA를 구성

하는 성분이고, 글라이신은 중심 탄소에 -NH™, -COOH, -H

가 결합되어 있는 아미노산이다. 3가지 물질에서 질소 원자와 산소

원자에 존재하는 비공유 전자쌍과 전체 비공유 전자쌍 수는 다음과

같다.

핵산의 구성 성분이면서 비공유 전자쌍 수가 5개인

(나)는사이토신이다. 따라서핵산의다른성분인(가)는구아닌이고,

(다)는아미노산인글라이신이다.

08 _ DNA의 구조와 결합

DNA는 두 가닥의 뉴클레오타이드 사슬이 꼬여 있는 2중 나선 구

조이며, 사슬 가닥의 외부 골격은 당과 인산의 공유 결합에 의해 연

결되고, 하나의 사슬 가닥에서 당과 공유 결합된 염기는 다른 사슬

가닥의 상보적인 염기와 수소 결합을 형성하여 안정한 2중 나선 구

조를이룬다.

ㄱ. (가)는 인산이며, 오탄당인 (나)와 공유 결합으로

연결된다.

ㄷ. (나)의 오탄당과 (다)의 염기는 공유 결합을 형성하며, DNA 2

중 나선 구조에서 한 가닥의 염기는 다른 가닥의 상보적인 염기와

수소결합을형성한다.

ㄴ. (나)는 오탄당으로서 탄소(C), 산소(O), 수소(H)

로이루어져있으며, 질소원자가존재하지않는다.

10 _핵산과 DNA를 구성하는 물질의 구조

(가)와 (다)는중심탄소원자에-COOH, -NH™, -H가결합된

아미노산이며, (나)는 사이토신으로, 핵산을 구성하는 염기 중의 하

나이다.

ㄱ. (가)는산소원자 2개에비공유전자쌍이각각 2개

씩 존재하고, 질소 원자 1개에 비공유 전자쌍 1개가 존재하므로 전

체 비공유 전자쌍 수가 5개이다. (나)는 1개의 산소 원자에 비공유

전자쌍 2개가존재하고, 질소원자 3개에비공유전자쌍 1개씩이존

재하므로전체비공유전자쌍수가 5개이다. 따라서(가)와(나)는비

공유전자쌍수가같다.

ㄷ. (다)는 아미노산으로 수용액에서 -COOH는 H±를 내놓는 산

으로작용하고, -NH™는H±를받아들이는염기로작용한다.

ㄴ. (나)는 염기로 핵산인 DNA를 구성하는 물질이

며, (가)와(다)는아미노산으로단백질을구성하는단위물질이다.

11 _ DNA의 구조

DNA는당, 인산, 염기로구성된뉴클레오타이드가기본단위를이

루고 있으며, 한 뉴클레오타이드의 당과 다른 뉴클레오타이드의 인

산사이에공유결합을이루어인산-당골격이형성된다.

ㄴ. (다)는인산이며, 수용액에서H±을내놓는아레니

우스산이다.

ㄷ. (라)는 질소(N) 원자에 비공유 전자쌍이 1개씩 존재하는 염기

이다.

ㄱ. A는 DNA의외부골격에해당하는부분으로, 오

탄당(나)와인산(다) 사이에물분자가빠지면서공유결합을이룬다.

12 _ DNA의 2중 나선 구조

(가)는질소원자에비공유전자쌍이존재하여양성자(H±)를받아들

이는브뢴스테드-로우리염기이다. (나)는인산으로인(P) 원자주

위에 5개의 공유 전자쌍이 존재하며, (다)는 오탄당인 디옥시리보스

로 인산, 염기와 공유 결합을 이룬다. 인산-당 구조는DNA의 외

부 골격을 형성하고, 인산에 결합된 염기는 상보적 관계인 다른 염

기와수소결합을이루어DNA 2중나선구조의안쪽에위치한다.

구아닌 사이토신 글라이신

N 원자 5 3 1

O 원자 2 2 4

전체 7 5 5

09 ⑤ 10 ③ 11 ④ 12 ③

본문 133~134쪽

09 _ DNA의 구조

DNA는인산과당이공유결합하여인산-당골격을형성하고, 인

산-당 골격의 안쪽에 위치한 상보적인 염기쌍 사이에 수소 결합을

형성하여안정한 2중나선구조를이룬다.

ㄱ. (가)는 인산과 당 사이에 형성된 공유 결합을 나타

낸다.

ㄴ. (나)는 인산기로, 중심 원자인 인(P) 주위에 공유 전자쌍 5개가

존재하여확장된옥텟의전자배치를이룬다.

ㄷ. (다)는 짝을 이루는 염기인 사이토신과 3개의 수소 결합을 형성

하며, DNA의당-인산외부골격안쪽에위치한다.

아미노산과DNA 염기의구조

(가) (나) (다)

•(가)와 (다)는중심탄소원자에-COOH, -NH™, -H가결합되

어있으므로단백질을구성하는단위구조인아미노산이다.

•(나)는 질소 원자를 포함하는 고리 모양 물질로, DNA의 염기 중

하나이다.

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ㄱ. (가)에서 질소 원자는 원자가 전자 수가 5개이며,

화합물에서N 원자에는공유전자쌍 3개와비공유전자쌍 1개가존

재한다.

ㄷ. (나)는 인산, (다)는 오탄당으로서 공유 결합을 이루어 만들어진

사슬이DNA의외부골격을형성한다.

ㄴ. (나)에서 인(P) 원자에는 산소 원자 4개가 결합되

고, 비공유 전자쌍이 존재하지 않으므로 사면체형 입체 구조를 이

룬다.

01 _원자 모형

(가)는원자핵을발견한러더퍼드의원자모형이고, (나)의왼쪽은원

운동 궤도를 가지고 있는 보어의 원자 모형, 오른쪽은 전자구름 모

형으로현대적원자모형이다.

ㄷ. (나)에서 두 원자 모형은 전자가 갖는 에너지 준위

가있다고보았기때문에특정하게허용된에너지값만을갖는다.

ㄱ. 3가지 원자 모형에서 모두 원자핵이 존재하므로

구분기준으로적절하지않다.

ㄴ. (나)에서보어의원자모형은전자가일정한궤도를돌고있는것

으로 나타내었으나, 현대적 원자 모형은 전자의 위치를 특정할 수

없어구름처럼나타낸것이므로구분기준으로적절하지않다.

02 _전기 음성도와 결합의 극성

F, Mg의 전기 음성도가 각각 4.0, 1.2이고 Mg의 전기 음성도가

Na보다 크고 금속 원소 사이의 전기 음성도 차이가 0.3이므로Na

의 전기 음성도는 0.9이다. 비금속 원소 사이의 전기 음성도 차이가

0.5 또는 1.0이므로 O의 전기 음성도는 3.5, N의 전기 음성도는

3.0이다.

ㄱ. O와F은서로다른원소이므로전기음성도차이

가존재하여O-F 결합은극성을띤다.

ㄴ. F의 전기 음성도가 4.0으로 가장 크고, Na의 전기 음성도가

0.9로가장작으므로전기음성도차이가가장큰값은 3.1이다.

ㄷ. 결합의극성은전기음성도차이로비교할수있다. N-F 결합

은 1.0, N-O 결합은 0.5의 전기 음성도 차이를 나타내므로 결합

의극성은N-F 결합이N-O 결합보다크다.

03 _화학 반응식과 몰수 관계

반응물에 포함된 원자의 수와 생성물에 포함된 원자의 수가 같도록

화학반응식의계수를맞추면다음과같다.

C£H•(g)+5O™(g) 1⁄ 3CO™(g)+4H™O(l)

ㄱ. x+y+z=12이다.

ㄴ. 반응물 계수의 합은 6이고, 생성물 계수의 합은 7이므로 반응물

이 모두 반응하면 생성된 물질의 전체 몰수는 반응한 물질의 전체

몰수보다크다.

ㄷ. 0æ, 1기압에서C£H• 4.4 g은 0.1몰이므로C£H•

이모두연소되었을때생성되는CO™의몰수는 0.3몰이다. 0æ, 1기

압에서 1몰의 기체의 부피는 22.4 L이므로 0.3몰의CO™의 부피는

6.72 L이다.

01 ② 02 ⑤ 03 ③ 04 ④ 05 ⑤

06 ① 07 ③ 08 ③ 09 ② 10 ⑤

11 ① 12 ② 13 ② 14 ③ 15 ③

16 ④ 17 ③ 18 ④ 19 ④ 20 ①

본문 136~140쪽1회


65정답과 해설


(가)는 M 5.6 g이 산소 2.4 g과 반응하여 생성된 산화물이고, (나)

는M 5.6 g이산소 1.6 g과반응하여생성된산화물이다. (가)를이

루는 M과 O의 질량비는 5.6 : 2.4이므로 이를 원자량으로 나누면

몰수비는 2 : 3이 되어 (가)의 실험식은 M™O£가 된다. 또한 (나)를

이루는M과O의질량비는 5.6 : 1.6이므로몰수비는 1 : 1이되어

실험식은MO가된다.

ㄴ. (나)의 실험식은 MO이므로 각 원자량을 더하여

나타낸실험식량은 72이다.

ㄷ. (가)의 실험식은 M™O£이고, (나)의 실험식은 MO이므로 M 원

자 1몰과결합한산소원자의수는(가)가(나)보다많다.

ㄱ. (가)에서 M과 O의 질량비를 각각 원자의 원자량

으로나누어산화물을이루는원소의몰수비를구하면(가)의실험식

은M™O£이다.


화합물은 2가지 이상의 서로 다른 종류의 원소들이 일정한 비율로

결합한순물질이다.

ㄱ. (가)에서화합물은CH¢, CO™, H™O이다.

ㄴ. (나)에서원소는Fe 1가지이다.

ㄷ. 분자는 물질의 특성을 가진 가장 작은 입자로, 화학식으로 표현

된 금속 원소나 이온 결합 물질은 분자에 해당하지 않는다. 따라서

(다)에서분자는N™, H™, NH£ 3가지이다.

06 _수소 원자의 스펙트럼

계열 (나)의 방출선이 가시광선 영역의 스펙트럼이므로 이보다 진동

수가 큰 (가)는 자외선 영역이고, 진동수가 작은 (다)는 적외선 영역

의스펙트럼을나타낸다.

ㄱ. 계열 (가)는 자외선 영역, (다)는 적외선 영역의 스

펙트럼이므로방출선의에너지는계열(가)에서가(다)에서보다크다.

ㄴ. 계열 (나)에서의 스펙트럼의 에너지가 (다)에서보

다크므로파장은계열(나)에서가(다)에서보다짧다.

ㄷ. 계열 (다)의 방출선은 적외선 영역의 스펙트럼이므로 주양자수

가 n=3인 에너지 준위로 전자 전이가 일어날 때 방출되는 스펙트

럼이다.


(가)∼(다)는A와B의 2가지 원소로 이루어진 분자이므로 (가)는 분

자식을AB로갖는물질이다. (나)와(다)의분자량의차이로보아A

와B의구성이서로다른분자임을알수있다.

ㄱ. (가)의 분자량이 30이고 (나)의 분자량이 44인데,

구성 원자의 수가 3개이므로 (나)의 분자식으로 가능한 것은 AB™

또는A™B이다. 원자량은B가A보다 크므로 (나)의 분자식은A™B

임을알수있다. (가)와 (나)의분자량차이는원자A 때문이고, (가)

와(다)의분자량차이는원자B 때문이므로원자량의비는

A : B=14 : 16=7 : 8이다.

ㄷ. (가)의 분자식이 AB이고, (나)의 분자식이 A™B이므로 1 g에

포함된 원자 수의 비는 ;3¡0;_2_N(아보가드로수): ;4¡4;_3_N

이된다. 따라서1 g에포함된원자의수는(나)가(가)보다많다.

ㄴ. (다)를구성하는원자의수는 3개이고분자량이 46

으로 가장 크므로 (다)의 분자식은 원자량이 더 큰B가 1개 더 추가

로구성되어있는AB™이다.

08 _전기 음성도와 이온화 에너지

A는 전기 음성도와 이온화 에너지가 가장 작으므로A~D 중A의

원자 번호가 가장 작다. D는 전기 음성도가 가장 큰 4.0이고, 이온

화에너지가가장크므로D의원자번호가가장크다.

ㄱ. 같은 주기에서 원자 번호가 증가할수록 전기 음성

도가 크다. 따라서 전기 음성도가 큰 원소의 원자가 전자 수가 많으

므로C가B보다많다.

ㄴ. 2주기 원소인 A∼D 중 A의 원자 번호가 가장 작으므로 원자

반지름은A가가장크다.

ㄷ. D는 전기 음성도가 4.0이므로 플루오린이다. 플

루오린의전자배치는 1s ¤ 2s¤ 2pfi 이므로홀전자수가 1개이다. C는

전기 음성도가 3.5인 산소(O)로 홀전자 수가 2개이다. 따라서 홀전

자수는C가D보다많다.

09 _탄소의 동소체

각탄소원자에결합한탄소원자의수가 3개인물질은탄소나노튜

브, 흑연, 풀러렌, 그래핀 등이고, 각 탄소 원자에 결합한 탄소 원자

의 수가 4개인 물질은 다이아몬드이다. 풀러렌을 이루는 탄소 원자

는 공유 결합하여 오각형과 육각형 구조를 이루므로 풀러렌을 제외

한나머지물질들은탄소사이의결합각이일정하다.

•(가)에서M과 O의질량비M : O=5.6 : 2.4M과 O의몰수비M : O=0.1 : 0.15=2 : 3M의실험식M™O£

•(나)에서M과 O의질량비M : O=5.6 : 1.6M과 O의몰수비M : O=1 : 1M의실험식MO

•화합물：2가지 이상의 서로 다른 종류의 원소들이 일정한 비율로

결합하여만들어진순물질이다.

CH¢, CO™ 등•원소：1가지 원소로 이루어진 물질 또는 물질을 이루는 가장 기본

이되는성분이다.

N™, Fe 등

•분자：물질의특성을가지는가장작은입자이다.

H™O, CO 등



② 다이아몬드는 탄소 원자 1개에 결합한 다른 탄소

원자수가4개이고, 정사면체형구조로결합각이일정하다.

10 _분자 구조

AB™는 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족하면서 4개의 공유 전자쌍을

가지므로 A와 B 사이의 공유 결합은 2중 결합임을 알 수 있다. 분

자전체의비공유전자쌍이 4개이므로중심원자와 2중결합을형성

하기 위해서 2개의 전자를 공유하고, 나머지 비공유 전자가 4개인

원자B는 원자가 전자 수가 6개인 산소(O)임을 알 수 있다. 산소와

2중결합을형성하면서평면구조인A는탄소(C)이다.

CD£는중심원자의공유전자쌍이 3개이므로D는 1개의전자만공

유하면 되는 플루오린(F)임을 알 수 있다. 따라서C는 원자가 전자

수가 5개인 질소(N)임을 알 수 있다. 분자 전체의 비공유 전자쌍이

10개이므로F 3개가결합한분자는F에서총 9개의비공유전자쌍

을갖고, 중심원자에서1개의비공유전자쌍을갖는다.

ㄱ. A는 탄소(C), B는 산소(O), C는 질소(N), D는

플루오린(F)이다. 따라서 AB™는 CO™로, 3가지 원자가 같은 평면

에 존재하는 직선형 구조를 이루며 결합각은 180˘이다. CD£는

NF£로, 입체 구조를 이룬다. 그러므로 결합각은 AB™가 CD£보다

크다.

ㄴ. A는 원자가 전자 수가 4개인 탄소(C), D는 원자가 전자 수가

7개인 플루오린(F)이므로 A 원자 1개가 D 원자 4개와 공유 결합

한분자의화학식은AD¢이다.

ㄷ. BD™는OF™인데, 중심원자O에2개의공유전자쌍과2개의비

공유전자쌍을가지므로H™O과유사한평면구조를이룬다.

11 _분자 구조

각분자의구조식을나타내면다음과같다.

HCN NH£ H™O CCl¢

ㄱ. 직선형구조를이루는분자는HCN 1가지이다.

ㄴ. 입체 구조를 이루는 분자는 분자를 구성하는 원자

가모두같은평면에존재하지않아야한다. NH£는삼각뿔형구조,

CCl¢는정사면체형구조로입체구조이다.

��≡ � �

��

�

��

��

��

��

��

��

�

��

� ��

ㄷ. HCN는 직선형 구조를 이루며 결합각은 180˘이고, NH£는 삼

각뿔형 구조를 이루며 결합각은 107˘, H™O은 굽은형 구조를 이루

며 결합각은 104.5˘, CCl¢는 정사면체형 구조를 이루며 결합각은

109.5˘이다. 그러므로결합각이가장작은분자는H™O이다.

12 _탄화수소의 구조식

(가)의 분자식은 C£H•, (나)의 분자식은 C£H§, (다)의 분자식은

C£H¢이다.

ㄷ. 한 분자의 는 (가)가 ;3*;, (나)가 ;3^;,

(다)가 ;3$;이므로(가)>(나)>(다)이다.

ㄱ. (다)에서 탄소 1개에는 4개의 공유 결합이 존재하

므로 그부분은 정사면체형 구조를 이룬다. 3중 결합이 존재하는부

분에서는 평면 구조를 이루지만, 정사면체형 구조를 이루는 부분으

로인해분자의전체구조는입체구조이다.

ㄴ. (가)의 탄소 사이의 결합각은 중심 탄소에 공유 결합 4개가 형성

되어있으므로약 109.5˘이다. (나)의탄소사이의결합각은중심탄

소에 2중 결합이 있어 공유 결합 3개가 형성되어 있는 것과 같으므

로 약 120˘이다. (다)의 중심 탄소 원자에는 3중 결합이 있어 공유

결합 2개가 형성되어 있는 것과 같으므로 탄소 사이의 결합각은

180˘이다. 따라서탄소사이의결합각은(다)>(나)>(가)이다.

13 _이온화 에너지의 정의

기체상태의원자에E¡의에너지를가하면원자가전자 1개가떨어

져 나오고 원자는 +1의 전하를 갖는 양이온이 된다. 이 에너지를

이온화에너지라고한다.

ㄴ. 같은주기에서이온화에너지가가장큰원소는원

자가 전자를 가장 떼어 내기 힘든 원소이다. 18족 원소가 가장 안정

한 전자 배치를 형성하므로 같은 주기에서E¡이 가장 큰 원소는 18

족원소이다.

ㄱ. 이온화 에너지 E¡이 작은 원소는 전자를 잃고 양

이온이 되기 쉽다. 음이온이 되기 쉬운 원소는 전자를 얻어서 에너

지를가장크게방출한다.

ㄷ. 원자에 E¡에 해당하는 이온화 에너지를 가하면 원자가 전자의

에너지준위가증가하면서원자에서떨어져나온다.

14 _알칼리 금속의 성질

알칼리금속은 1족에속하는금속원소이므로화학적성질이비슷하

다. 원자가 전자가 존재하는 전자껍질의 종류가L이면 2주기, M이

면 3주기, N이면4주기원소이다.

ㄱ. (가)∼(다)는 같은 족에 속하는 알칼리 금속이므로

(가)∼(다)는원자가전자수가1개로같다.

ㄷ. 불꽃 반응색이 (가)는 노란색이므로 Na, (나)는 붉은색이므로

Li, (다)는 보라색이므로 K이다. 원자 번호는 (다)>(가)>(나)이므

로 같은 질량에 들어 있는 원자 수는 (나)>(가)>(다)이다. 따라서

H 원자수C 원자수

분자중심원자의

공유전자쌍수분자구조

분자전체의

비공유전자쌍수

AB™ 4

3

평면

입체

4

10CD£

��

�

��


67정답과 해설

같은 질량을 물에 넣었을 때 반응하는 원자 수는 (나)>(가)>(다)이

다. 수용액에존재하는양이온수는(나)>(가)>(다)이다.

ㄴ. 알칼리 금속은 원자 번호가 클수록 이온화 에너지

가작아지므로이온화에너지는(나)>(가)>(다)이다.

15 _산화 환원 반응

(가)에서 철이 구리 이온과 반응하여 철(Fe)은 산화되고 구리 이온

(Cu¤ ±)은 환원되었다. (나)에서 산화 구리(CuO)가 수소와 반응하

여 구리(Cu)로 환원되었다. (다)에서 황화 구리(CuS)가 산소와 반

응하여구리(Cu)로환원되었다.

ㄱ. 금속은 양이온이 되려는 성질이 클수록 산화되기

쉬우므로Fe이Cu보다산화되기쉽다.

ㄴ. (나) 산화 구리(CuO)에서 Cu의 산화수는+2에서 0으로 감소

(환원)하였고, H™에서H의 산화수는 0에서+1로 증가(산화)하였

으므로CuO는산화제, H™는환원제이다.

ㄷ. (다)의 CuS에서 S의 산화수는 -2이고, SO£에

서S의산화수는+6이므로S의산화수는증가한다.

16 _산화 환원 반응과 산화수

각과정에서질소(N)와황(S)의산화수를나타내면다음과같다.

(가)∼(다) 과정중질소(N)의산화수가증가하는과정

은(가), (나), (다) 3가지이다.

(라)∼(바) 과정 중 황(S)의 산화수가 증가하는 과정은 (라), (마) 2가

지이다. 그러므로 (가)~(바) 과정 중 산화수가 증가하는 과정은 5가

지이다.

17 _산 염기의 반응

아레니우스 산은 수용액에서 수소 이온(H±)을 내놓는 물질이고, 브

뢴스테드-로우리염기는양성자(H±)를받는물질이다.

(가) (나)��

�

��

��

��

��

(다)��

�

(라) (마)�

�

��

��

��

��

(바)��

��

ㄱ. (가)의 NH£는 H±를 받는 물질이므로 브뢴스테

드-로우리염기이다.

ㄷ. (다)에서 CH£COOH은 수용액에서 H±을 내놓는 물질이므로

아레니우스산인동시에브뢴스테드-로우리산으로도작용한다.

ㄴ. (나)에서H™O은H±를 받는 물질이므로 브뢴스테

드-로우리염기이다.

18 _ DNA를 이루는 분자의 구조

DNA를 이루는 뉴클레오타이드의 구성 요소인 (가)는 염기인 티민

이고, (나)는당인디옥시리보스, (다)는인산이다.

ㄱ. 물질(가)∼(다)를이루는원소는모두비금속원소

이므로(가)∼(다)는모두공유결합물질이다.

ㄴ. (가)에는N와O, (나)에는O, (다)에도O에 비공유 전자쌍이 존

재하므로(가)∼(다)는모두분자에비공유전자쌍이존재한다.

ㄷ. (다)의 중심 원자인 P의 전자 배치는 확장된 옥텟

이다. 그러므로분자를이루는모든원자가옥텟을만족하지않는다.

19 _중화 반응의 양적 관계

각산과염기의이온화반응식은다음과같다.

HCl(aq) 1⁄ H±(aq)+Cl—(aq)

HBr(aq) 1⁄ H±(aq)+Br—(aq)

NaOH(aq) 1⁄ Na±(aq)+OH—(aq)

다음의반응은모두산화환원반응이다.

��

환원

산화

��

산화

환원

��

산화

환원 환원

��

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��

� �

��

�

��

��

��

��

�

��

•비공유 전자쌍의 수: (가)는 6개, (나)는 8개, (다)는 8개가 존재

한다.

•분자를 이루는 원자의 종류: (가)는H, C, O, N, (나)는H, C, O,

(다)는H, O, P으로모두비금속원소이다.

•분자를 이루는 결합의 종류: (가)~(다)는 모두 비금속 원소의 공유

결합으로이루어져있다.

��

�

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��

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��

�

��

��

�

��

��

�

��

��

��

��

��

�

�

(가) (나) (다)

(가)

(나)

(다)

몇가지반응의산과염기를나타내면다음과같다.

(가) NH£(g)+HCl(aq) 1⁄ NH¢±(aq)+Cl—(aq)브`염기 브`산

(나) HCO£—(aq)+H™O(l) 1⁄ H£O±(aq)+CO£¤ —(aq)아`브`산 브`염기

※ CO£¤ —(aq)+H™O(l) 1⁄ HCO£—(aq)+OH—(aq)브`염기 브`산

(다) CH£COOH(aq)+H™O(l)아`브`산 브`염기 1⁄ CH£COO—(aq)+H£O±(aq)

(단, 아`아레니우스 브`브뢴스테드-로우리)

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실험Ⅰ에서 HCl 10 mL와 HBr 10 mL가 NaOH

10 mL와 중화 반응하여 수용액의 액성이 중성이고, 실험 Ⅱ에서

HCl 10 mL를 추가했을 때 생성된 물 분자 수가N개 증가하므로

HCl 10 mL에서 N개의 H±, HBr 10 mL에서 2N개의 H±,

NaOH 10 mL에서 3N개의 OH—이 생성되어 생성된 물 분자가

3N개임을알수있다. 이를표로나타내면다음과같다.

표로부터 알 수 있듯이 실험 Ⅲ에서 수용액의 액성은 염기성이고,

생성된물분자수의상댓값은 5N(개)이다.

20 _원소의 분류

공유결합을형성할때전자쌍 1개를공유하는원소는H, F이고이

들 중 바닥상태에서 p 오비탈에 전자가 배치되는 원자는F이다. 따

라서A는플루오린(F), B는수소(H), C는산소(O)이다.

(가)는 단일 결합으로 이루어진 무극성 분자이므로

A™(F™), B™(H™)가될수있다.

(나)는 3원자로 이루어진 극성 분자이므로 CA™(OF™), B™C(H™O)

가될수있다. AB™(FH™)의분자는존재하지않는다.

실

험

HCl(aq)

부피(mL)

HBr(aq)

부피(mL)

NaOH(aq)

부피(mL)

혼합

수용액의

액성

생성된

물분자수

(상댓값)

10 10 10

H±N

H±2N

OH—3N

중성 3NⅠ

20 10 20

H±2N

H±2N

OH—6N

염기성 4NⅡ

10 20 30

H±N

H±4N

OH—9N

(염기성) (5N)Ⅲ

•H의전자배치: 1s ⁄ (원자가전자수 1개)

•O의전자배치: 1s¤ 2s ¤ 2p› (원자가전자수 6개)

•F의전자배치: 1s¤ 2s¤ 2pfi (원자가전자수 7개)

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01 _화석 연료

물리 변화는 물질이 화학적인 조성의 변화없이 에너지를 얻거나 잃

어서 상태만 변하는 현상이고, 화학 변화는 물질이 변할 때 고유한

성질이바뀌어새로운물질이생성되는현상이다.

ㄱ. 메테인 하이드레이트는 물이 얼음으로 될 때 메테

인이 육각 고리 모양의 빈 공간 속에 갇혀 형성된 물질이므로 혼합

물이다.

ㄷ. ㉡ 메테인의 분자식은 CH¢이며, 탄소와 수소로 이루어진 화합

물이다.

ㄴ. 상태 변화인 응고가 일어나도 물질의 성질은 변하

지않으므로㉠물이어는응고현상은물리변화이다.

02 _원자를 구성하는 입자

원자핵의 전하량은 원자핵을 구성하는 양성자의 전하량의 합과

같다.

원자핵의전하량=양성자 1개의전하량`_양성자수

+4.8_10—⁄ ·``C=+1.6_10—⁄ · C/개`_양성자수

그러므로양성자수는 3개이다.

ㄱ. 입자X는 양성자 3개, 전자 2개로 구성되어 있으

므로+1가의양이온이다.

ㄷ. X의원자핵은양성자3개, 중성자 3개로구성되어있다.

ㄴ. 질량수는 양성자 수와 중성자 수의 합과 같다. 따

라서X의질량수는 6이다.

03 _뉴클레오타이드의 구조

뉴클레오타이드는 핵산을 이루는 기본 단위로 인산-당-염기가

1 : 1 : 1의 비율로 결합하여 구성된다. (가)는 인산, (나)는 당, (다)

는염기이다.

ㄱ. (가) 인산의중심원자인인(P)은 4개의산소원자

(O)와공유결합을한다. 이때P은 5개의공유전자쌍, 즉P 주변의

전자가 10개로확장된옥텟이적용된다.

ㄴ. (가) 인산과 (나) 당이 반복적으로 결합하여 DNA의 2중 나선

구조외부골격을형성한다.

ㄷ. 염기는 DNA의 2중 나선 구조 안쪽에 위치하며, 상보적 염기

사이에는수소결합이형성된다.

04 _기체의 생성과 산화 환원 반응

과염소산 칼륨(KClO£)을 분해시키면 산소(O™)와 염화 칼륨(KCl)

01 ③ 02 ③ 03 ⑤ 04 ④ 05 ①

06 ④ 07 ⑤ 08 ⑤ 09 ④ 10 ④

11 ① 12 ③ 13 ⑤ 14 ① 15 ②

16 ④ 17 ⑤ 18 ① 19 ⑤ 20 ①

본문 141~145쪽2회


69정답과 해설

이 생성되고, 염화 나트륨(NaCl)을 분해시키면 나트륨(Na)과 염

소(Cl™)가생성된다.

ㄱ. (가)에서 반응물과 생성물의 원자 수를 맞추면 A

는 KCl임을 알 수 있다. KCl을 구성하는 원소는 칼륨(K)과 염소

(Cl)이므로화합물이다.

ㄴ. NaCl에서1족원소인Na은+1의산화수를갖는다.

ㄷ. (가)에서 반응물과 생성물의 산화수는 다음과

같다.

Cl의산화수는+5에서-1로감소한다.

(나)에서반응물과생성물의산화수는다음과같다.

Cl의 산화수는 -1에서 0으로 증가한다. 따라서 Cl의 산화수는

(가)에서감소하고, (나)에서증가한다.

05 _탄소의 동소체

다이아몬드와 풀러렌은 탄소의 동소체로, 탄소 원자만으로 이루어

진물질이다.

ㄱ. (가)에서는탄소원자 1개가 4개의다른탄소원자

와결합하였고, (나)에서는탄소원자 1개가 3개의다른탄소원자와

결합하였다.

ㄴ. 물질 1몰의 질량은 화학식량(분자량)에 g을 붙인

값과같다. 다이아몬드의화학식은C이므로화학식량은 12이며, 풀

러렌의 분자식은 C§º이므로 분자량은 720이다. 따라서 물질 1몰의

질량은(나)가(가)보다크다.

ㄷ. 풀러렌에서 1개의 탄소 원자는 3개의 다른 탄소 원자와 결합되

어 있으므로 탄소 원자 1개당 1.5개의 공유 결합을 이룬다. 풀러렌

1분자에는 60개의 탄소 원자가 있으므로 총 90개의 탄소-탄소 결

합이있다.


주어진 자료로부터 각 원자의 바닥상태 전자 배치를 나타내면 다음

과같다.

•A : 1s¤

•B : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s ⁄

•C : 1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3p fl 4s⁄

④ 원자가 전자 수는 가장 바깥 전자껍질에 존재하는

전자수이므로B와C가 1개씩으로같다.

①A는 s 오비탈에 2개의 전자가 있으므로 18족He

이다. 따라서 원자가 전자가 존재하는 가장 바깥 전자껍질은 K 전

자껍질이다.

��

산화수 감소 :

산화수 증가 : �

� � �

산화수 증가 : ��

산화수 감소 : ��

��

��

② B의 원자가 전자 수는 1개이고, M 전자껍질에 있으므로 B는

3주기1족원소이다.

③ p 오비탈에는 에너지가 같은 오비탈이 3개가 있다. 따라서 C는

전자가들어있는오비탈수가10개이다.

⑤ 주기율표에서 이온화 에너지는 오른쪽 위로 갈수록 대체로 커지

는데, 1주기 18족원소인He이가장크고, 같은주기에서는 1족원

소가가장작다. 따라서이온화에너지는A가B보다크다.

07 _화학 반응과 양적 관계

실린더속기체의분자수로부터반응물과생성물의몰수변화를알

수있으며, 반응몰수비를이용하여화학반응식을세울수있다. A™

분자 3개, B™ 분자 9개가 반응하여 분자 6개가 생성되었으므로 반

응 몰수비는 1 : 3 : 2이다. 또한 생성물의 분자 1개에는 A 원자 1

개와B 원자 3개가있으므로분자식은AB£이다. 따라서이반응의

화학반응식은A™+3B™ 1⁄ 2AB£이다.

ㄱ. 아보가드로 법칙에 의해 기체의 온도와 압력이 같

으면 기체의 부피는 분자 수에 비례한다. (가)와 (나)는 온도와 압력

이 같은데, (가)에는 총 14개의 분자가 있고 (나)에는 총 8개의 분자

가있으므로기체의부피비는(가): (나)=14 : 8=7 : 4이다.

ㄴ. 기체의 밀도는 기체의 질량을 부피로 나누어 구한다. (가)와 (나)

에서 기체의질량은 같지만, 부피가 (나)가 더 작으므로기체의 밀도

는(나)가(가)보다크다.

ㄷ. 반응 전과 후의 분자 수를 비교하면 반응하는 물질의 몰수비를

알수있으며, A™와B™는 1 : 3의몰수비로반응한다.

08 _안정한 이온의 이온 반지름

전자수가같은이온의이온반지름

•2주기 15`~17족 원소의 원자는 전자를 얻어 2주기 18족 원소의

원자와같은전자배치를이룬다.

•원자가 전자 수가 적은 원소일수록 안정한 이온이 되기 위해 얻

어야할전자수가많다.

•전자를많이얻을수록이온의전하수가크고, 원자핵의전하량에

비해전자수가많아져이온반지름이커진다.

•이온 반지름이 Dn-이 Cm-보다 크므로 Dn-이 Cm-보다 얻은

전자수가많다. 따라서전하수는 n>m이다.

•3주기 1`~13족 원소의 원자는 전자를 잃어 2주기 18족 원소의 원

자와같은전자배치가된다.

•원자가 전자 수가 많은 원소일수록 안정한 이온이 되기 위해 잃

어야할전자수가많아진다.

•전자를많이잃을수록이온의전하수가크고, 원자핵의전하량에

비해전자수가적어져이온반지름이작아진다.

•이온 반지름이 Ax+이 By+보다 작으므로 Ax+이 By+보다 잃은

전자수가많다. 따라서전하수는 x>y이다.

•전자 수가 같은 안정한 이온의 이온 반지름은 원자 번호가 클수록

핵전하량이 커 가장 바깥 전자껍질에 있는 전자와의 인력이 크므로

이온반지름이작다.

•원자번호 : A>B>C>D



Ne과 같은 전자 배치를 가지는 이온들은 전자 수와 전자껍질 수가

같으므로핵전하량이클수록이온반지름이작다.

⑤B는 3주기, C는 2주기 원소이므로 원자가 전자가

들어 있는 오비탈은 B는 3s, C는 2s, 2p 오비탈이다. 따라서 원자

가전자가들어있는오비탈의주양자수는B가C보다크다.

① 이온 반지름이 Dn-가 Cm-보다 크므로 Dn-이

Cm-보다얻은전자수가많다. 따라서전하수는n>m이다.

②Cm-과Dn-은C와D의바닥상태전자배치에서비어있는오비

탈에 전자가 배치되어 같은 주기 18족 원소의 원자의 전자 배치와

같아진다. 따라서C와D는 2주기원소이다.

③ 전자 수가 같은 안정한 이온의 반지름이 클수록 원자 번호가 작

으므로원자번호는C가D보다크다. 전기음성도는같은주기에서

원자번호가클수록크므로전기음성도는원자번호가큰C가D보

다크다.

④ 원자 번호는A가 B보다 크다. 같은 주기에서 원자가 전자가 느

끼는유효핵전하는원자번호가클수록크므로원자가전자가느끼

는유효핵전하는A가B보다크다.

09 _분자 구조

2주기 원소인C, N, O는 다른 원자와 결합을 하여 옥텟 규칙을 만

족하는 안정한 물질을 형성하며, 분자 구조는 중심 원자에 결합된

원자수와중심원자가가지는비공유전자쌍수에따라다르다.

④ (라)의 중심 원자에 결합된 원자 수가 4개, 공유 전

자쌍수가 4개이므로(라)의중심원자는비공유전자쌍이없고원자

가 전자 수가 4개이다. (나)의 중심 원자에 결합된 원자 수가 2개이

지만 공유 전자쌍이 4개이므로 (나)의 중심 원자는 비공유 전자쌍이

없고 원자가 전자 수가 4개이다. 따라서 (나)와 (라)는 모두 중심 원

자가탄소(C)이다.

① (나)는 공유 전자쌍 수가 4개인데, 결합된 원자 수

가 2개이므로 중심 원자와 결합된 원자 사이에 2중 결합 또는 3중

결합이존재한다.

② (나)는 중심 원자에 결합된 원자 수가 2개이고, 중심 원자는 비공

유 전자쌍이없으므로 직선형 구조를이룬다. (가)는중심 원자에결

합된 원자 수가 2개이고, 중심 원자는 2개의 비공유 전자쌍을 가지

므로굽은형구조를이룬다. 따라서결합각은(나)가(가)보다크다.

③ (다)는 삼각뿔형 구조, (라)는 정사면체형 구조이므로 (다)와 (라)

는입체구조이다.

⑤중심원자가C, N, O이고, 옥텟규칙을만족하므로공유전자쌍

수와 비공유 전자쌍 수의합이 4이어야 한다. 따라서 비공유 전자쌍

은(가)는 2개, (다)는1개이므로(가)가(다)보다많다.

10 _산화 환원 반응과 산 염기 반응

수소와염소가반응하여염화수소가생성될때수소에서염소로전

자가이동하는산화환원반응이일어난다.

ㄴ. (나)의화학반응식은다음과같다.

HCl(g)+NH£(g) 1⁄ NH¢Cl(s)

반응이 일어날 때 암모니아의 중심 원자인 질소(N)가 염화 수소의

수소 이온(H±)에게 비공유 전자쌍을 제공하므로NH£는 루이스 염

기로작용한다.

ㄷ. (라)는중화반응으로반응이일어날때중화열이방출된다.

ㄱ. (가)는 수소에서 염소로 전자가 이동하여 반응이

일어나므로 산화 환원반응이다. 하지만 (다)는 염화수소가 물에녹

아 묽은 염산이 생성되는 용해 반응으로, 원자들의 산화수 변화가

없다. 따라서(다)는산화환원반응이아니다.

11 _이온화 에너지

바닥상태원자의홀전자수가 2개인원소는 14족과 16족원소이고,

홀전자 수가 3개인 원소는 15족 원소이다. 2주기에서 15족 원소가

14족이나 16족원소보다이온화에너지가크다.

ㄱ. A와C는홀전자수가 2개이므로 14족또는 16족

원소인데이온화에너지가C가A보다크므로A는 14족원소, C는

16족 원소이다. B는 홀전자 수가 3개이므로 15족 원소이다. 15족

원소는에너지가같은p 오비탈에 3개의전자가배치될때홀전자가

많아지도록 배치되어 안정하다(훈트 규칙). 그러므로 전자 1개를 떼

어낼때같은주기의 14족이나 16족원소에비해큰에너지가필요

하다. 따라서 이온화 에너지는 15족 원소가 14족 또는 16족 원소보

다크므로x는 1314보다크다.

ㄴ. 같은 주기에서 16족 원소의 이온화 에너지는

14족 원소보다 크다. 이온화 에너지가 큰 C가 A보다 원자 번호가

크므로원자번호는C>B>A이다. 또한같은주기에서원자반지

름은 원자 번호가 클수록 작아지므로 원자 반지름은 A가 B보다

크다.

ㄷ. C는 2주기 16족원소이므로 1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p⁄Ú 2p⁄Ω의전자배치를

가진다. 따라서C에서전자가들어있는오비탈수는5개이다.

12 _몰과 양적 관계

아보가드로 법칙에 의해 기체의 온도와 압력이 같으면 기체의 부피

중심원자에결합된원자수와분자구조

•분자 (가)~(라)에서 중심 원자에 결합된 원자 수와 중심 원자가 가

지는 공유 전자쌍 및 비공유 전자쌍 수를 이용하여 분자 구조를 예

측해보면다음과같다.

중심 원자가 C, N, O인 경우 옥텟 규칙을 만족하므로 공유 전

자쌍수와비공유전자쌍수의합이 4가되어야한다.

•중심 원자의 공유 전자쌍 수보다 중심 원자에 결합된 원자 수가 작

은분자 (나)와같은경우 2중결합또는 3중결합이존재한다.

O=C=O 또는H-C™N

분자결합된

원자수

공유

전자쌍수

비공유

전자쌍수

2 2 2

분자구조

굽은형(H™O)(가)

2 4 0 직선형(CO™, HCN)(나)

3 3 1 삼각뿔형(NH£)(다)

4 4 0 정사면체형(CH¢)(라)


71정답과 해설

는 기체의 분자 수에 비례한다. 실린더 속 기체의 부피는 B가A의

2배이므로B의 분자 수는A의 2배이며, A의 분자량은B의 2배이

다. 또한A와B의실험식이같으므로분자 1개에포함된탄소원자

수와수소원자수모두A가B의2배이다.

ㄱ. 기체의 온도, 압력, 부피가 같은 두 기체의 분자량

비는질량비와같다. B와압력과온도가같은A의부피가 2 L일때

A의질량이 2 g이므로분자량의비는A : B=2 : 1이다.

ㄷ. 기체의 질량이 같을 때 기체의 몰수는 분자량에 반비례한다. 기

체의 분자량이 A가 B의 2배이므로 1 g의 몰수는 B가 A의 2배이

며, 분자 1개에 들어 있는 탄소 원자 수는A가 B의 2배이므로 1 g

에들어있는탄소원자수는A와B가같다.

따라서A, B 1 g을각각완전연소시켰을때생성되는이산화탄소

의몰수는같다.

ㄴ. 기체의질량이같을때기체의몰수는분자량에반

비례한다. 기체의 분자량이A가B의 2배이므로 1 g의 몰수는B가

A의 2배이며, 분자 1개에 들어 있는 수소 원자 수는A가B의 2배

이므로 1 g당수소원자수는A와B가같다.

13 _분자 또는 이온의 모양과 결합의 극성

분자 또는 이온이 정사면체형 구조라면 결합의 쌍극자 모멘트 합은

0이다.

ㄱ. 중심원자에결합된원자수가 4개이고, 중심원자

에비공유전자쌍이없으므로(가)~(다)는정사면체형구조이다.

ㄴ. 분자 또는 이온이 정사면체형 구조인 경우 결합의 쌍극자 모멘

트합은0이다.

ㄷ. 전기음성도가다른두원자사이의공유결합을극성공유결합

이라고한다. (가)~(다)는극성공유결합이있다.


에탄올을물에녹였을때전기전도성이없으므로에탄올은물에녹

았을 때 이온으로 나누어지지 않는다. 따라서 에탄올은 산 또는 염

기가아니다.

ㄱ. 산화수는 결합한 원자의 전기 음성도를 비교하여

구할 수 있다. 탄소 (가)는 수소보다 전기 음성도가 크므로 탄소 (가)

는산화수가-3이다.

탄소 (나)는 수소의 전자 2개를 빼앗아오고, 전기 음성도가 큰 산소

에게전자 1개를빼앗기므로탄소(나)는산화수가-1이다. 따라서

산화수는탄소원자(나)가(가)보다크다.

ㄴ. 수용액에서 에탄올은 이온화되지 않으므로 아레

니우스염기가아니다.

ㄷ. 탄소 화합물을 완전 연소시키면 이산화 탄소(CO™)와 물(H™O)

이 생성되며, 생성되는 CO™의 몰수는 탄소 화합물에 포함된 탄소

(C) 원자의몰수와같고, 생성되는H™O의몰수는탄소화합물에포

함된 ;2!;_수소(H) 원자의몰수와같다.

따라서에탄올1몰을완전연소시키면CO™ 2몰과H™O 3몰이생성

되므로생성되는물질의 =;2#;이다.H™O 분자수CO™ 분자수

15 _탄화수소와 분자 구조

분자식은 같으나 구조식이 다른 탄화수소의 경우 탄소의 골격이나

탄소원자사이의결합의종류에따라분자구조가달라진다.

ㄴ. (가)와(나)의분자식은C¢H•로같다.

ㄱ. (가)의탄소원자에는 2개의수소원자와 2개의탄

소 원자가 결합되어 있으므로 탄소 원자를 중심으로 결합된 4개의

원자가사면체의꼭짓점에배열된다. 따라서(가)는입체구조이다.

ㄷ. 결합각 a의 중심 원자인 탄소 원자에는 1개의 수소 원자와 2개

의 탄소 원자가 결합되어 있으므로 탄소 원자를 중심으로 결합된

3개의 원자가 평면 삼각형의 꼭짓점에 배열된다. 결합각 b의 중심

원자인탄소원자에는 3개의수소원자와 1개의탄소원자가결합되

어 있으므로 탄소 원자를 중심으로 결합된 4개의 원자가 사면체의

꼭짓점에배열된다. 따라서 a는약 120˘이고, b는약 109.5˘이므로

결합각은a가b보다크다.

16 _분자의 구조와 분자의 극성

공유 전자쌍 수와 비공유 전자쌍 수를 알면 원자의 원자가 전자 수

를계산할수있다.

원자가전자수=공유전자쌍수+2_비공유전자쌍수

따라서원자가전자수는X는4개, Y는 5개, Z는6개이다.

ㄴ. XZ™는 중심 원자의 공유 전자쌍 수가 4개이지만

결합 원자 수가 2개이므로X와Z 사이에 2개의 2중 결합이 존재하

고분자구조는직선형이다.

ㄷ. 수소(H)는 원자가 전자 수가 1개이므로 1개의 공유 결합을 한

다. XH™Z의중심원자X는공유전자쌍이 4개이므로X와Z 사이

에 2중결합을형성한다.

ㄱ. YH£은삼각뿔형구조이므로결합각은 107˘이고,

XH¢는 정사면체형 구조이므로 결합각은 109.5˘이다. 따라서 결합

각은XH¢가YH£보다크다.

17 _탄화수소의 실험식 구하기

탄화수소를 완전 연소시키면 탄화수소에 포함된 탄소 원자는 생성

되는 이산화 탄소에 모두 포함되므로 생성된 이산화 탄소의 질량으

로부터 탄화수소에 포함된 탄소의 질량을 구할 수 있다. 또한 탄화

수소에 포함된 수소의 질량은 연소시킨 탄화수소의 질량에서 탄소

의질량을뺀값과 같다.

표는H, X, Y, Z가결합하여형성된분자의구조이다.

중심원자

원자가

전자수

공유

전자쌍수

비공유

전자쌍수

5 3 1

4 4 0

4 4 0

4 4 0

분자구조

삼각뿔형

정사면체형

직선형

평면 삼각형

분자

YH£

XH¢

XZ™

XH™Z

더알아보기



ㄱ. (가)에서 생성된 이산화 탄소에 포함된 탄소의 질

량은다음과같다.

C의질량=CO™의질량`_ =11 g_;4!4@;=3 g

탄화수소4 g에포함된수소의질량은 1 g이다.

탄화수소CÆHÚ에포함된원자의몰수비는x : y=;1£2; : ;1!;=1 : 4

이다. 따라서CÆHÚ의실험식은CH¢이며, C 원자의원자가전자수

가 4개이고, C 원자 1개가결합할수있는H 원자수는최대 4개이

므로분자식은실험식과같다.

ㄴ. (나)에서 생성된 이산화 탄소에 포함된 탄소의 질량은 다음과

같다.

C의질량=CO™의질량`_ =13.2 g_;4!4@;=3.6 g

탄화수소4 g에포함된수소의질량은 0.4 g이다.

탄화수소 CmHn에 포함된 원자의 몰수비는 m : n= :

=3 : 4이다. 따라서CmHn의실험식은C£H¢이다.

ㄷ. 탄화수소 4 g에 포함된 수소의 질량이 (가)가 (나)보다 크므로

4 g을 완전 연소시켰을 때 생성되는 물의 질량은 (가)가 (나)보다

크다.

18 _수소 원자의 전자 전이

전자가 전이될 때 전자껍질 사이의 에너지 차이만큼 흡수하거나 방

출한다. 이때방출되는빛의파장은방출되는빛의에너지에반비례

한다.

ㄱ. (다)는 n=4 ⁄ n=2의 전자 전이고, (나)는

n=3 ⁄ n=2의 전자 전이므로 n=4 ⁄ n=3의 전자 전이에

서방출되는빛의에너지는(다)의에너지에서(나)의에너지를뺀값

과 같다. 따라서 n=4 ⁄ n=3의 전자 전이에서 방출되는 빛의

에너지는(b-a)kJ/mol이다.

ㄴ. (가)는n=1 ⁄ n=2의 전자 전이다. n=2 ⁄n=1로 전자가 전이될 때 자외선 영역의 빛을 방출하므로 n=1

⁄ n=2로전자가전이될때자외선영역의빛을흡수한다.

ㄷ. 방출되는 빛의 파장은 방출되는 빛의 에너지에 반비례한다. (다)

의 전자 전이에서 방출되는 빛의 에너지가 (나)보다 크므로 빛의 파

장은(나)가(다)보다길다.

19 _기체의 몰수와 양적 관계

아보가드로법칙에서기체의온도와압력이같을때기체의분자수

는 부피에 비례한다. 또한 기체의 온도와 압력, 부피가 같을 때에는

기체의질량비는분자량의비와같다.

ㄱ. (가)에 X(g) 4 g을 넣었을 때 부피가 1.5 L가 증

가했으므로 1기압에서 CH¢(g)의 부피는 3 L, X(g)의 부피는

1.5 L라고 볼 수 있다. 만일 1기압에서 X(g)의 부피가 3 L라면

X(g)의 질량은 8 g이 된다. 기체의 온도와 압력, 부피가 같으면 기

체의질량비는기체의분자량비와같으므로분자량의비는

CH¢(g): X(g)=4 g : 8 g=1 : 2이다.

0.41

3.612



ㄴ. 메테인에포함된수소원자의질량은다음과같다.

H의질량=CH¢의질량_

H의질량=4 g_;1¢6;=1 g

ㄷ. X(g)가CH¢(g)보다 분자량이 크므로 기체의 밀도는 (나)가 (가)

보다크다.

20 _중화 반응과 양적 관계

반응하는 산과 염기의 농도비는 중화점에서 반응한 산과 염기의 부

피비에반비례한다.

ㄱ. 수산화나트륨수용액의단위부피당이온수가묽

은염산의 2배이므로중화점에서반응한묽은염산과수산화나트륨

수용액의 부피비는 2 : 1이다. 따라서 중화점까지 넣어 준 수산화

나트륨수용액(V¡)은 5 mL이다.

ㄴ. (가)에는 아직 반응하지 않은 염산이 남아 있고,

(나)는 중화점으로 염산이 모두 반응하였으므로 혼합 용액의 pH는

(나)가(가)보다크다.

ㄷ. 중화점 이전까지 혼합 용액에 있는 양이온은 H±과 Na±이다.

그런데 중화점 이후 혼합 용액에 남아 있는 양이온은 Na±이므로

Na±의 수만 계산하면 된다. 중화점에서 생성된 물 분자 수가 N이

므로 중화점까지 넣어 준 Na± 수도 N이다. (다)까지 넣어 준 수산

화나트륨수용액의부피는(나)의 2배이므로넣어준Na± 수는 2N

이다. 생성된물의부피를무시하면단위부피당양이온수는

= 이다.N

5+V¡2N

10+2V¡

4_H의원자량CH¢의분자량


73정답과 해설

몰수= , 몰수= 의 식을 통해 물질의 양으

로부터몰수를구할수있다.

⑤ Z의 실험식이 CH이므로 Z 13 g 속 수소의 질량

은 1 g이다. 따라서Z 19.5 g 속수소의질량은19.5_1¡3;=1.5(g)

이다.

①분자량은X가16, Y가32이므로X가Y보다작다.

②Y의몰수와Z의몰수는 ;4!;몰로같다.

③질량은X가32 g, Z가 19.5 g이므로Z가X보다작다.

④부피는X가50 L, Y가 ;;™4∞;; L이므로X가Y의 8배이다.

03 _불꽃색과 선 스펙트럼

금속이나 금속 원소를 포함한 화합물을 불꽃 속에 넣었을 때 금속

원소의 종류에 따라 불꽃색이 나타난다. 불꽃색이 비슷하여 구별이

어려운 경우일지라도 빛을 분광기에 통과시키면 원소에 따라 선 스

펙트럼이다르게나타나므로금속성분을확인할수있다.

ㄷ. 나트륨(Na) 성분을포함한화합물의불꽃색은노

란색이므로(나)는노란색이다.

ㄱ. 화합물의 불꽃색을 결정짓는 것은 금속 원소의 종

류이다.

ㄴ. 화합물 (가)의 선 스펙트럼이 염화 리튬(LiCl)의 선 스펙트럼과

같지않으므로(가)는리튬(Li)이포함된화합물이아니다.

04 _화학식과 화학식량

아보가드로법칙에따라같은온도, 같은압력, 같은부피속에는기

체의 종류에 관계없이 같은 분자 수가 들어 있다. 따라서 같은 온도

와압력에서같은부피의기체의질량비는분자량비와같다.

ㄱ. 기체 (가)는 부피 2(상댓값)의 질량이 3 g이고, 기

체(나)는부피 1(상댓값)의질량이 2 g이므로같은부피의질량비는

(가): (나)=3 : 4이다. 따라서 분자량비도 (가): (나)=3 : 4이며,

분자량에 g을 붙이면 1몰의 질량이므로 1몰의 질량은 (나)가 (가)보

다크다.

ㄴ. 같은온도와압력에서 1 L 속에포함된분자수는

같으며(가), (나) 분자 1개에포함된원자수가 3개로같으므로, 1 L

속에포함된원자수는(가)와(나)가같다.

ㄷ. A의 원자량을 a, B의 원자량을 b로 두면, 분자식이 A£인 (가)

의분자량은 3a이고, 분자식이BA™인(나)의분자량은 b+2a이다.

(가)와 (나)의 분자량비가 3 : 4이므로 3a : (b+2a)=3 : 4에서

b=2a이다. 따라서원자량의비는A : B=1 : 2이다.

05 _몰과 기체의 부피

같은온도와압력에서기체의부피비는몰수비와같다. A와B의부

피비가 1 : 2이므로 몰수비도 1 : 2이다. A의 몰수를 x로 두면 B

의 몰수는 2x이고, A 1몰의 질량은 g, B 1몰의 질량은

= g이다. 따라서 1몰의질량비는A : B=13 : 7이다.7x

142x

13x

부피1몰의부피

질량1몰의질량


원소는 화학적 방법으로 더 이상 다른 성분으로 분해되지 않으며,

물질을 구성하는 기본 성분이다. 화합물은 2가지 이상의 서로 다른

원소들이 결합하여 만들어진 물질이다. 반응 전후에 원자들의 산화

수가변하면산화환원반응이다.

ㄱ. 암모니아 합성 반응의 반응물인 N™와 H™는 모두

원소이다.

ㄴ. 메테인연소반응의생성물인CO™와H™O은모두화합물이다.

ㄷ. 암모니아의합성반응과메테인의연소반응에서원자들의산화

수가변하므로(가), (나)는모두산화환원반응이다.

02 _분자량과 몰

01 ⑤ 02 ⑤ 03 ② 04 ① 05 ③

06 ⑤ 07 ⑤ 08 ① 09 ② 10 ③

11 ② 12 ② 13 ② 14 ① 15 ①

16 ③ 17 ② 18 ③ 19 ③ 20 ④

본문 146~150쪽3회

질량, 부피, 몰수사이의관계

•질량=부피_밀도이므로 기체 X 50 L의 질량은 0.64 g/L_50 L=32 g이다. 30æ, 1기압에서 기체 1몰의 부피가 25 L이므

로 50 L는기체 2몰이고, 따라서X 1몰의질량은 16 g이다. 1몰의

질량은분자량에 g을붙인것이므로X의분자량은 16이다.

•30æ, 1기압에서 기체 1몰의 부피가 25 L이므로 Y 1몰의 질량은

1.28 g/L_25 L=32 g이다. 1몰의질량은분자량에 g을붙인것

•이므로 Y의 분자량은 32이다. 몰수= 이므로 기체 Y

•8 g의몰수는 =;4!;몰이고, Y의부피는 25_;4!;=6.25(L)

•이다.

•Z 1몰의 질량이 78 g이므로 Z 19.5 g의 몰수는 =;4!;몰

•이다. 주어진자료만으로는액체 Z의밀도와부피는알수없다.

•구한값들을넣어표를완성하면다음과같다.

19.5 g78 g/몰

8 g32 g/몰

질량1몰의질량

분자량 밀도(g/L) 질량(g) 부피(L)

0.64 50

1.28 8

78 19.5

기체 X

기체 Y

액체 Z

분자량 밀도(g/L) 질량(g) 부피(L) 몰수(몰)

16 0.64 32 50 2

32 1.28 8 6.25 0.25

78 19.5 0.25

기체 X

기체 Y

액체 Z



ㄱ. 분자량에 g을 붙이면 1몰의 질량이므로 분자량비

는 1몰의질량비와같다. 따라서분자량비는A : B=13 : 7이다.

ㄴ. A의 실험식이CH이므로A의 분자식은CmHm으로 나타낼 수

있고, 분자량은 12_m+1_m=13m이다. B의 실험식이 CH™

이므로 B의 분자식은 CnH2n으로 나타낼 수 있고, 분자량은

12_n+1_2n=14n이다. A와 B의 분자량비가 13 : 7이므로

13m : 14n=13 : 7이 성립하고 m : n=2 : 1이다. 따라서 A의

분자식은 C2nH2n이고, B의 분자식은 CnH2n이므로 분자 1개에 포

함된탄소원자의수는A가B의2배이다.

ㄷ. A의 실험식이 CH이므로A 1 g 속H의 질량은

;1¡3; g이고, B의 실험식이 CH™이므로 B 1 g 속 H의 질량은 ;7!; g

이다. 따라서 A, B 1 g을 각각 완전 연소시켰을 때 생성되는 물의

질량비는A : B=7 : 13이다.

06 _원자, 이온을 구성하는 입자의 수

질량수=양성자수+중성자수이며, 원자의전자수는양성자수와

같다. A는양성자수가 8개, 중성자수가 10개, 전자수가 8개인원

자이고, B—은 양성자 수가 9개, 중성자 수가 10개, 전자 수가 10개

인-1가의 음이온이고, C¤ —은 양성자 수가 8개, 중성자 수가 8개,

전자수가10개인-2가의음이온이다.

ㄱ. A와C는양성자수가 8개로같고중성자수가다

른동위원소이다.

ㄴ. A와B의중성자수는10개로같다.

ㄷ. C의양성자수와중성자수는8개로같다.

07 _수소 원자의 에너지 준위와 전자 전이

E=h 이므로 에너지 E와 파장 k 사이에는 반비례 관계가 성립

한다.

ㄱ. n=2 ⁄ n=1의 전자 전이 A에서 방출되는

에너지는- -(- )=3_ (kJ/mol)이고,

n=4 ⁄ n=2의전자전이B에서방출되는에너지는

- -(- )=3_ (kJ/mol)이므로 에너지의 비

는A : B=4 : 1이다. 파장은 에너지에 반비례하므로 파장의 비는

A : B=1 : 4이다.

ㄴ. (나)에서 x는 n=1 ⁄ n=2의 전이에서 흡수하는 에너지

이므로- -(- )=3_ (kJ/mol)이고,

y는n=1 ⁄ n=3의전이에서흡수하는에너지이므로

- -(- )=8_ (kJ/mol)이다.

따라서에너지의비는x : y=27 : 32이다.

ㄷ. (가)의 C에서 흡수하는 에너지와 (나)에서 각 점을 연결한 선이

세로축과 만나는 점의 에너지는 둘 다 n=1 ⁄ n=¶의 전자 전

이에서 흡수하는 에너지이다. 따라서 그 값은 1312 kJ/mol로

같다.

13129

13121¤

13123¤

13124

13121¤

13122¤

131216

13122¤

13124¤

13124

13121¤

13122¤

ck

08 _다전자 원자의 오비탈과 전자 배치

L 전자껍질은 주양자수 n=2이므로 (가)는 2s 오비탈이고, (나)는

2pÆ 오비탈이고, (다)는2pΩ 오비탈이다.

ㄱ. 1개의 오비탈에 채워질 수 있는 최대 전자 수는

2개로같다.

ㄴ. 2pÆ 오비탈의경우 yz 평면에서전자가발견될확

률이 0이다. 따라서 yz 평면에서전자가발견될확률은(가) 2s 오비

탈이(나) 2pÆ 오비탈보다크다.

ㄷ. 질소 원자의 바닥상태 전자 배치는 1s¤ 2s¤ 2p⁄Æ 2p⁄Ú 2p⁄Ω이므로

(가) 2s 오비탈에 들어 있는 전자 수는 2개이고, (다) 2pΩ 오비탈에

들어있는전자수는1개이다.

09 _바닥상태 전자 배치

바닥상태 전자 배치는 에너지 준위가 낮은 오비탈부터 파울리 배타

원리와훈트규칙을준수하며전자가채워진전자배치이다. 다전자

원자에서 오비탈의 에너지 준위는 1s<2s<2p<3s<3p<y순

이다.

ㄷ. D는 나트륨(Na)으로 바닥상태에서 홀전자는 3s

오비탈에들어있다.

ㄱ. 원자가 전자 수는A가 4개, B가 6개로B가A보

다많다.

ㄴ. 같은 주기에서 원자 번호가 커질수록 전기 음성도가 증가한다.

따라서전기음성도는산소(O)인B가질소(N)인C보다크다.

10 _전자 배치와 화학 결합

전자 배치를 통해A∼D는 산소(O), 플루오린(F), 마그네슘(Mg),

칼륨(K) 중 하나임을 알 수 있다. A와 B는 공유 결합을 형성하여

화합물을 이루므로 비금속 원소인 O와 F 중 하나이다. A와 C가

1 : 1 화합물을 형성하므로A가O라면C는Mg이고, A가F이라

면C는K이다. B, D로 이루어진 이온 결합 물질에서B 이온과D

바닥상태전자배치의해석

원자의바닥상태전자배치는다음과같다.

•A：1s ¤ 2s¤ 2p⁄Æ 2p⁄Ú•B：1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p⁄Ú 2p⁄Ω•C：1s¤ 2s ¤ 2p⁄Æ 2p⁄Ú 2p⁄Ω•D：1s¤ 2s¤ 2p¤Æ 2p¤Ú 2p¤Ω 3s⁄따라서 A는 탄소(C), B는 산소(O), C는 질소(N), D는 나트륨(Na)이다.

� �

�

�

�

�

�

� ��

전자가 들어 있는오비탈의 수

홀전자 수


75정답과 해설

이온의 전자 배치가 같다고 했는데, F—과 K±의 전자 배치는 같지

않으므로 B는O, D는Mg이 될 수밖에 없다. 정리하면A는 플루

오린(F), B는산소(O), C는칼륨(K), D는마그네슘(Mg)이다.

ㄱ. B™(O=O)는 2중 결합, A™(F-F)는 단일 결합

으로이루어져있으므로공유전자쌍수는B™가A™보다많다.

ㄷ. (나)는KF으로 이온 결합 물질이므로 액체 상태에서 전류가 흐

른다.

ㄴ. (가)는 OF™이고, (다)는 MgO이다. OF™에서 O

의산화수는+2이고, MgO에서O의산화수는-2로다르다.

11 _원소의 주기적 성질과 화학 결합

A는 3주기 1족 원소인 나트륨(Na), B는 3주기 17족 원소인 염소

(Cl), C는2주기17족원소인플루오린(F)이다.

ㄷ. B(Cl)와 C(F)가 공유 결합하여 형성된 분자 ㉡`

에서 공유 전자쌍은 전기 음성도가 큰 C(F) 원자 쪽으로 치우치므

로 C(F)는 부분적인 음전하(d—)를, B(Cl)는 부분적인 양전하(d±)

를띤다.

ㄱ. A는원자번호 11의나트륨(Na), C는원자번호

9의플루오린(F)으로, 원자번호는A가C보다크다.

ㄴ. ㉠에서 (Na±)은 3주기 금속 원소의 양이온으로 Ne과 같은

전자 배치를 가지고, (Cl—)은 3주기 비금속 원소의 음이온으로

Ar과같은전자배치를 가진다. 따라서 와 의 전자배치는다

르다.

12 _분자와 이온의 구조

(가)는평면삼각형구조, (나)와 (라)는정사면체형구조, (다)는삼각

뿔형구조이다.

②F은-1의산화수를가지며, 화합물에서원자들의

산화수의총합은 0이므로(가)에서B의산화수+(-1)_3=0이고,

다원자 이온에서 원자들의 산화수의 총합은 이온의 전하와 같으므

로 (나)에서B의 산화수+(-1)_4=-1이다. 따라서B의 산화수

는(가)와(나)에서+3으로같다.

① 결합각은 (가)가 120˘, (다)가 107˘로 (가)가 (다)보

다크다.

③BF¢—과NH¢±의구조는정사면체형이다.

④평면구조인것은BF£ 1가지이다.

⑤중심원자에비공유전자쌍이존재하는것은NH£ 1가지이다.

13 _분자의 구조와 극성

A는무극성분자인C™H™이고, B는극성분자인HCN이다.

ㄴ. B인H-C™N:에는3중결합이있다.

ㄱ. A인H-C™C-H에는비공유전자쌍이없다.

ㄷ. ‘`분자모양이선형인가?’라는기준이라면선형분자인

가‘`예`’로 분류되므로 (가)에‘`분자 모양이 선형인

가?’는부적합하다.


탄소 수가 3개인 탄화수소 (가)∼(라) 중에서 탄소 원자 사이에 단일

결합 2개로 이루어진 (가)는 프로페인(C£H•)이고, 단일 결합 3개로

이루어진 (나)는 사이클로프로페인(C£H§)이고, 단일 결합 1개와

2중 결합 1개로 이루어진 (다)는 프로펜(C£H§)이고, 단일 결합 1개

와 3중결합1개로이루어진(라)는프로파인(C£H¢)이다.

ㄱ. (나) 사이클로프로페인과 (다) 프로펜의 분자식은

C£H§으로같다.

ㄴ. 탄소 사이의 결합각은 (가) 프로페인에서는

109.5˘, (나) 사이클로프로페인에서는 60˘, (다) 프로펜에서는 약

120˘, (라) 프로파인에서는 180˘이다. 따라서 탄소사이의 결합각은

(나)가가장작다.

ㄷ. (가), (라)의 실험식이 같지 않으므로 (가), (라) 각 1 g 속에 포함

된 탄소(C)의 양은 같지 않으며, 따라서 완전 연소시켰을 때 생성되

는이산화탄소(CO™)의분자수도다르다.

15 _ DNA의 구조와 수소 결합

DNA의 2중나선구조에서인산과당은골격을형성하여바깥쪽으

로 놓이고 염기는 안쪽으로 놓이는데, 짝을 이루는 염기 사이에 수

소결합이형성된다.

� ��

순차적이온화에너지와화학결합모형을토대로한원소의규명

(가)

(나)

(가)에서 B와 C는 제7 이온화 에너지(E¶)보다 제8 이온화 에너지

(E•)가 급격히 증가하므로 원자가 전자 수가 7개인 17족 원소이다.

각 단계별 이온화 에너지를 비교하면 C가 B보다 크므로 C는 2주기

17족 원소인 플루오린(F)이고, B는 3주기 17족 원소인 염소(Cl)이다. 따라서 B(Cl)와 C(F)가 공유 결합하여 형성된 ㉡은 공유 결합

분자 ClF이다.

화학식이 AB인 이온 결합 물질 ㉠에서 양이온과 음이온의 개수비가

1 : 1이므로 A는 1족에 속하는 금속 원소인데, 2주기 1족 원소인 리

튬(Li)은 전자가 3개이므로 제3 이온화 에너지까지밖에 없어 A는

리튬(Li)일 수 없다. 따라서 A는 3주기 1족 원소인 나트륨(Na)이고,

㉠은염화나트륨(NaCl)이다.

㉠㉡

��

�n

(×�� )

��

�

��

�

�

�

�

��

�

��



ㄱ. (가)는 DNA 2중 나선 구조에서 한 가닥에 있는

염기와다른가닥에있는상보적인염기사이의수소결합이다.

ㄴ. 사이토신(C)과 수소 결합하는 ㉠은 구아닌(G)이

고, 아데닌(A)과수소결합하는㉡은티민(T)이다.

ㄷ. (나)의 인(P) 주위에는 공유 전자쌍 5개가 존재하며, 비공유 전

자쌍은없다.

16 _산화 환원 반응과 금속의 반응성

반응성이작은금속의이온이들어있는수용액에반응성이큰금속

을 넣으면 반응성이 큰 금속은 산화되어 양이온이 되고, 반응성이

작은금속의이온은환원되어금속으로석출된다.

ㄱ. (A 이온) 3개가 금속으로 석출될 때 (B 이

온) 2개가 생성되므로 와 의 전하량비는 2 : 3이다. (A 이

온) 1개가금속으로석출될때 (C 이온) 2개가생성되므로 와

의전하량비는 2 : 1이다.

따라서 전하량비는 (A 이온) : (B 이온) : (C 이온)

=2 : 3 : 1이다. 산화수는 이온의 전하수와 같으므로 가 보

다크다.

ㄴ. (A 이온)와 금속B의 반응에서 는 전자를 얻어 금속으로

석출되고, 금속B는전자를잃어이온이되므로 는환원되고, 금

속B는 산화된다. 자신이 산화되며 다른 물질을 환원시키는 물질이

환원제이므로금속B는환원제로작용한것이다.

ㄷ. 금속의 반응성이 B>C>A이므로 금속 B는 A

이온과 C 이온을모두석출시킬수있다. 따라서 (A 이온)와

(C 이온)가 함께 존재하는 수용액에 충분한 양의 금속 B를 넣으면

반응성이가장작은A가먼저석출되고, 그다음 C도석출된다.

17 _산 염기의 정의

브뢴스테드-로우리 산은 양성자(H±)를 주는 분자 또는 이온이고,

브뢴스테드-로우리 염기는 양성자(H±)를 받는 분자 또는 이온

이다.

ㄴ. (나)에서 NH£는 양성자(H±)를 받아 NH¢±이 되

므로브뢴스테드-로우리염기이다.

ㄱ. (가)에서 H™O은 양성자(H±)를 받으므로 브뢴스

테드-로우리염기이다.

ㄷ. HCl는(가), (나)에서모두양성자(H±)를준다.

18 _산과 염기의 중화 반응

구경꾼 이온인 Na±은 실험Ⅰ, Ⅱ에서 공통으로 존재하므로 가

Na±이다.

ㄱ. 는A—을나타낸다.

ㄴ. HB 200 mL 속에들어있는B—의수가 4N이므로H±의수도

4N이다. NaOH 200 mL 속에 들어 있는Na±의 수도 4N이므로

단위부피당양이온수는HB(aq)과NaOH(aq)이같다.

ㄷ. 실험Ⅰ, Ⅱ의 혼합 용액을 서로 섞으면OH—( )

N개와 H±( ) N개가 반응하여 물이 되고, 남아 있는 이온은

Na±( )이 6N, H±( )이 N, A—( )이 3N, B—( )이 4N이

다. 따라서(다)에서용액X 속에들어있는양이온수의비는

Na± : H±=6 : 1이다.

19 _산화수 변화와 산화 환원 반응

공유 결합 물질에서 각 원자의 산화수는 전기 음성도가 큰 원자가

공유전자쌍을완전히차지한다고가정할때의전하로정한다. 과산

화물과 OF™를 제외한 대부분의 화합물에서 산소의 산화수는 -2

이다.

ㄱ. 화합물에서 원자들의 산화수 총합은 0이다. CO

에서O의 산화수가-2, C의 산화수가+2이다. COCl™에서O의

산화수가-2, C와Cl 사이의공유전자쌍을전기음성도가큰Cl가

금속의반응성비교

(가) (나) (다)

A 이온( )이들어있는수용액에금속 B를넣었을때B 이온( )

이 생겼으므로 A 이온은 금속 A로 환원되고 금속 B는 B 이온으로

산화된 것이다. (나)에서 A 이온이 남아 있는 것은 넣어 준 금속 B의양이 부족하여 A 이온을 모두 석출시키지 못했기 때문이다. A 이온

과 B 이온이 함께 존재하는 용액에 충분한 양의 금속 C를 넣었을 때

A 이온과 금속 C 사이에는 반응이 일어나고 B 이온은 반응하지 않

고그대로남아있으므로금속의반응성은 B>C>A이다.

금속 � 금속 �

중화반응의이온모형해석하기

구경꾼 이온인 Na±은 실험Ⅰ과 Ⅱ에서 모두 존재하므로 가 Na±이다. 용액 속 이온들의 전하량 총합은 0이 되어야 하므로 실험Ⅰ에

서 와 는 H±일 수는 없으며, -1가의 음이온인 OH—과 A—중 하나이다. 실험 Ⅱ`에서도 용액 속 이온들의 전하량 총합이 0이 되

어야 하므로 는 +1가의 양이온인 H±이고, 은 -1가의 음이

온인 B—이다.

실험Ⅰ, Ⅱ의 혼합 용액을 서로 섞었더니 산성을 띠었으므로 실험 Ⅱ

용액 속 H± 수가 실험Ⅰ 용액 속 OH— 수보다 많아야 하므로 와

중에서 가 OH—이고, 는A—이다.

정리하면 는 Na±, 는 OH—, 는 A—, 는 H±, 은 B—이다.

실험

Ⅰ

Ⅱ

산수용액

HA(aq) 100 mL

HB(aq) 200 mL

NaOH 수용액

200 mL

100 mL

혼합용액의이온모형


77정답과 해설

차지하여 Cl의 산화수가 -1이므로 C의 산화수+(-2)+(-1)

_2=0에서 C의 산화수는 +4이다. 따라서 (가)에서 C의 산화수

는+2에서+4로2만큼증가한다.

ㄷ. Cl™에서Cl의 산화수는 0이고, HClO에서O의 산화수가-2,

H의 산화수가 +1이므로 Cl의 산화수는 +1이고, HCl에서 H의

산화수가+1이므로Cl의산화수는-1이다. 따라서(다)에서Cl의

산화수가가장큰것과가장작은것의차는+1-(-1)=2이다.

ㄴ. (나)에서H™O은H™로 환원되며CO를CO™로 산

화시키는 산화제로 작용한다. (다)에서는 H™O을 구성하는 H와 O

의산화수가변하지않으므로H™O은산화나환원이되지않는다.

20 _화학 반응에서의 양적 관계

A와B가반응하여C가생성되는반응에서반응질량비는

A : B : C=1 : 4 : 5이다.

ㄴ. 분자량비는A : C=2 : 5이다.

ㄷ. B 3 g을 넣으면A 0.75 g과B 3 g이 반응하여C 3.75 g이 생

성되고 반응하지 않은A 1.25 g이 남는다. 따라서 반응 후 용기 내

A와C의몰수비는 : =5 : 6이다.

ㄱ. c는a의 2배이다.

3.755

1.252

화학반응의질량관계해석하기

그래프를 통해 A 2 g과 B 8 g이 반응하여 C 10 g이 생성된다는 것

을 알 수 있다. 과정 (가)에서 A 2 g과 B 1 g을 넣고 반응시키면 A0.25 g과 B 1 g이 반응하여 C 1.25 g이 생성되고 반응하지 않은 A1.75 g이 남는다. 반응 후 A와 C의 몰수비가 7 : 2인데, A의 분자

량을 MA, C의 분자량을 MC로 두면, : =7 : 2에서

MA :MC=2 : 5이다.

A와 C의 반응 질량비가 1 : 5이고 분자량비가 2 : 5이므로 반응 몰

수비는 A : C=;2!; : ;5%;=1 : 2이다. 화학 반응식의 계수비는 반응

몰수비와같으므로계수비 a : c=1 : 2이다.

1.25MC

1.75MA

생성된 �의

질량��

�의 질량��

� � � ��

�

�

�

�

��

��

01 _암모니아의 합성과 이용

공기 중의 78%를 차지하는 질소 기체와 수소 기체를 반응시켜 암

모니아를합성하며, 암모니아는질소비료의원료이다.

ㄱ. 암모니아는 질소와 수소로 이루어진 물질이므로

A를 구성하는 원소는 질소이며, 공기 중의 성분이므로 2원자 분자

인질소(N™)이다.

ㄷ. 암모니아를 원료로 만든 질소 비료는 농업 생산력을 크게 증대

시켰다.

ㄴ. 수소원자수를비교하면반응물에 2개가있고, 생

성물에 3개가 있으므로 계수비는 b : c=3 : 2이다. A는 질소(N™)

이고 계수 a : c=1 : 2이므로 a=1, b=3, c=2이다. 그러므로

a+b와 c는다르다.


아보가드로 법칙에 의해 기체는 같은 온도와 압력에서 같은 부피에

같은 수의 분자를 포함한다. 분자량은 원자량의 합이므로 분자량비

로원자량비를구할수있다.

ㄴ. 분자량비가 XY™ : XY£=4 : 5이므로 X의 원

자량을x, Y의원자량을 y라고하면다음과같은식이성립한다.

x+2y=4A, x+3y=5A(A는임의의숫자)에서x=2A, y=A

이므로원자량비는X : Y=2 : 1이다.

ㄷ. 아보가드로 법칙에 의하면 같은 온도와 압력에서 같은 부피에

같은 수의 분자가 들어 있다. 따라서 분자 수비는 부피비와 같으므

로XY™ : XY£=1 : 2이다.

ㄱ. XY£ 2 L의 질량이 5 g이므로 XY™ 1 L의 질량

은 2 g이다.

03 _원소 분석

염화칼슘은물질X의연소로생성되는물을흡수하며, 수소의질량

은물의질량을이용하여다음과같이구한다.

수소(H)의질량=생성된물(H™O)의질량_

ㄱ. 염화칼슘은X의완전연소로생성되는물을흡수

하므로 염화 칼슘을 채운 관의 질량 변화로X에 포함된 수소(H)의

질량을구할수있다.

ㄴ. 탄소, 수소, 산소로이루어진물질이완전연소하면물과이산화

탄소만 생성된다. 이때 증가한 물 흡수 장치의 질량 변화로X에 포

함된 수소의 질량을 구한다. 산소의 질량은X의 질량과 수소 및 탄

소 질량의 차이다. 염화 칼슘을 채운 관에서 흡수된 물의 질량이

2_수소(H)의원자량물(H™O)의분자량

01 ③ 02 ④ 03 ⑤ 04 ④ 05 ④

06 ③ 07 ⑤ 08 ⑤ 09 ② 10 ④

11 ② 12 ① 13 ① 14 ③ 15 ②

16 ④ 17 ⑤ 18 ③ 19 ⑤ 20 ②

본문 151~155쪽4회



36 mg이므로수소의질량은36 mg_;1™8;=4 mg이다.

탄소(C)의 질량 백분율이 40%이므로 탄소의 질량은 60 mg_0.4

=24 mg이다. 따라서 X에 포함된 산소(O)의 질량은 60-4-

24=32(mg)이다.

ㄷ. X를구성하는원자수비는각원자의질량을원자량으로나눈다.

C : H : O=;1@2$; : ;1$; : ;1#6@;=1 : 2 : 1

따라서 실험식은 CH™O이다. 실험식량이 12+2+16=30으로 분

자량과 같으므로 분자식도CH™O이다. C, H, O의 가능한 공유 결

합의수가각각 4개, 1개, 2개이므로X 분자는탄소원자와산소원

자 사이에 2중 결합(C=O)이 있는 평면 삼각형 구조로, 모든 원자

들이동일평면에존재한다.

04 _원자량과 몰수의 관계

금속의 화학식량은 원자량과 같으며 물질의 몰수는 질량을 화학식

량으로 나눈 값이다. 질량은 밀도와 부피를 곱한 값이며, 몰수는 물

질의질량을화학식량으로나눈값이다. 따라서금속의원자량은밀

도와부피의곱을몰수로나누어구한다. 원자량은각각다음과같다.

•A : 1.0_5.0÷0.2=25

•B : 1.5_10.0÷0.2=75

•C : 5.9_5.0÷0.4=73.75

ㄴ. 양성자수는원자번호와같고원자량의절반정도

이며, 일반적으로 원자량 순서와 원자 번호 순서는 일치한다. 따라

서원자량이가장작은A의양성자수가가장적다.

ㄷ. A 5 mL와B 10 mL가 0.2몰로같으므로같은부피에들어있

는원자수는A가B보다많다.

ㄱ. 원자량은B>C>A의순이므로C가A보다크다.


기체 반응 법칙에 의하면 화학 반응에서 기체의 부피비는 계수비와

같다. 반응물의 감소량과 생성물의 증가량을 비교하여 계수비를 구

한다.

실험Ⅰ에서 감소한 B의 부피는 20 mL이고, 증가한

C의 부피는 20 mL이므로 B와 C의 부피비는 1 : 1이고 계수비도

1 : 1이다.

실험 Ⅱ에서 감소한 A의 부피는 15 mL이고, 증가한 C의 부피는

30 mL이므로A와C의 부피비는 1 : 2이다. A의 계수가 1이므로

x는 2이고y도2가된다.

06 _수소 원자의 선 스펙트럼과 전자 전이

가시광선 영역의 수소 원자의 선 스펙트럼은 발머 계열에 속하므로

모두L(주양자수 n=2)로의 전이에 의한 것이며, 스펙트럼의 파장

이짧을수록에너지가큰빛을방출한것이다.

③ Ⅱ는 발머 계열 중 2번째로 파장이 긴 스펙트럼이

다. 따라서 주양자수(n)가 4인N 전자껍질에서 주양자수(n)가 2인

L 전자껍질로전자가전이될때방출된것이다.

① 수소 원자의 선 스펙트럼에서 가시광선 영역은 발

머계열이다.

②발머계열은주양자수(n)가 2인L 전자껍질로의전자전이에해

당한다.

④Ⅳ는n=6으로부터n=2로의전자전이에해당한다.

⑤Ⅰ은Ⅳ보다파장이긴빛에의한스펙트럼이므로에너지가작다.

07 _원자의 구성 입자

원자는 양성자 수와 전자 수가 같으며, 동위 원소는 양성자 수는 같

으나중성자수가다른원소이다.

ㄱ. A와 B는 원자이므로 전자 수와 양성자 수가 같

다. A와 B는 같은 2주기 원소이고, 원자 번호는 A가 작으므로 원

자반지름은A가B보다크다.

ㄴ. C¤ —의전자수가 10개이므로양성자수는 8개로B와같다. 양성

자수가같고중성자수가다른B와C는동위원소이다.

ㄷ. A는 원자가 전자 수가 5개이므로 수소 화합물은AH£이며, 중

심원자에비공유전자쌍이있으므로극성물질이다.

08 _주기적 성질

이온화 에너지는 주기율표에서 오른쪽, 위쪽으로 갈수록 커지는 경

향이있다. 각설명에해당하는원소는다음과같다.

•제1 이온화에너지가가장작은원소: 칼륨(K)

•-2가음이온으로되기쉬운원소: 산소(O)

•비활성 기체(가장 바깥 전자껍질의 전자 수가 8개): 네온(Ne),

아르곤(Ar)

•알루미늄보다원자량이작은비활성기체: 네온(Ne)

•바닥상태에서홀전자수가1개인4주기원소: 칼륨(K)

•1족원소: 리튬(Li), 칼륨(K)

•3주기17족원소: 염소(Cl)

•3주기13족원소: 알루미늄(Al)

•금속원소: 리튬(Li), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 칼륨(K)

규칙❶`~`❹에따라원소를배치하면다음과같다.

ㄱ. 그림에 포함되는 2주기 원소는Li, O, Ne의 3가

지이다.

�

�

��

��

��

�

A, B, C는 각각 Na, Rb, Ga에 해당하며, 실제 물리량을 정리하면

다음과같다.

원자번호

(원자량)

밀도

(g/cm‹ )부피(cm‹ ) 몰수(몰)

11(23) 0.97 5.0 0.21

37(85.5) 1.53 10.0 0.18

31(69.7) 5.91 5.0 0.42

금속

Na

Rb

Ga

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79정답과 해설

ㄴ. 산소(O) 옆에는Ne과1족원소인Li이있다.

ㄷ. 아르곤(Ar)은원자번호가18번이며칼륨(K)은19번이다.

09 _전자 배치

A는전자가 1개인수소원자(H), B는전자가 5개인붕소원자(B),

C는전자가7개인질소원자(N)이다.

ㄷ. A`~`C의 플루오린 화합물 중에서 AF는 직선형

구조이고, BF£는평면삼각형구조이다. CF£는C에비공유전자쌍

이 있으므로 삼각뿔형(입체) 구조를 이룬다. 따라서 구성 원자가 모

두동일평면에있는것은2가지이다.

ㄱ. A는 전자가 1개인 수소 원자이므로 2s 오비탈과

2p 오비탈의에너지준위는같다.

ㄴ. 훈트규칙에의하면같은에너지준위의오비탈에서는홀전자가

많을수록 안정하다. 따라서 C는 들뜬상태 전자 배치이며, 2p 오비

탈의홀전자수가3개일때가바닥상태이다.

10 _원자 반지름의 주기성

2주기원소는원자번호 10번이내의원소로, A~`C는원자량이 13

과 20 사이므로각각N, O, F이다.

ㄴ. 모두 2원자 분자이므로 원자량이 클수록 원자 번

호가 크고, 같은 2주기 원소이므로 원자번호가 클수록 전기음성도

가크다.

ㄷ. A~`C의 중간에 위치한 B는 산소(O)이며 O™ 분자는 2중 결합

을한다.

ㄱ. A~`C는 비금속이므로 음이온을 형성한다. 따라

서원자반지름은(나)로, 이온반지름(가)보다작다.

11 _전기 음성도와 화학 결합의 유형

(가)는 무극성 공유 결합, (나)는 극성 공유 결합, (다)는 이온 결합을

나타낸것이다.

ㄷ. C와D의원자가전자수는각각 4개와 6개이므로

분자식은CD™이고, 구조식은D=C=D로 2중 결합을 한다. CD™

분자에서원자D 1개마다각각2개의비공유전자쌍이있다.

ㄱ. A와C는전기음성도가서로다른원자이므로극

성 공유 결합인 (나) 유형의 화학 결합을 한다. 단, 화합물의 분자식

은CA¢로정사면체형구조이므로무극성분자이다.

ㄴ. A와 B는 원자가 전자 수가 각각 1개와 3개이므로 1족과 13족

원소이다. 그런데 전기 음성도는A가B보다 크므로A는 1주기 원

소인수소(H)이고, B는 2주기원소인붕소(B)이다.

12 _루이스 구조식과 분자의 모양

옥텟규칙을만족하는N™H¢의루이스전자점식은그림

과 같다. 질소 원자에 비공유 전자쌍이 있으므로 분자

는입체구조를이룬다.

ㄱ. 질소의 산화수는 (가) 0에서-3으로 3 감소하고,

(나) -2에서-3으로 1 감소하므로 산화수 감소 정도는 (가)>(나)

이다.

�

�

�

�

�

�

�

�

�

ㄴ. N™H¢ 분자에서 질소 원자에 비공유 전자쌍이 있

으므로질소원자를중심으로삼각뿔형구조를이루어삼각뿔 2개가

겹친모양이되므로입체구조이다.

ㄷ. N™H¢의 루이스 전자점식에서 질소 원자 사이에 전자쌍 1개를

공유하므로단일결합(N-N)으로이루어져있다.

13 _글라이신의 분자 구조와 산화수

산화수는 공유 결합하고 있는 두 원자 사이의 공유 전자쌍을 전기

음성도가 큰 원자가 모두 가져갔다고 가정할 때 각 원자가 띠는 전

하로 나타낸다. 글라이신에서 질소(N)와 결합한 원자는 탄소와 수

소이므로 전기 음성도가 가장 큰 질소가 공유 전자쌍을 모두 가져

가장바깥전자껍질에 8개의전자를갖는것으로간주할수있다.

ㄱ. 질소(N)는 원자가 전자 수가 5개인데, 공유 결합

이 3개이므로비공유전자쌍이 1개있다. 산소(O)는원자가전자수

가 6개인데, 공유결합이2개이므로비공유전자쌍이2개씩있다.

ㄴ. 모든 원자가 옥텟 규칙을 만족하기 위해서는 수소

와결합하지않은산소원자와탄소원자사이에 2중결합이있어야

한다.

ㄷ. 글라이신에서질소와산소는결합하고있는원자들보다전기음

성도가크므로각각 8개의전자를가진것으로간주할수있다. 그러

나 각 원자의 원자가 전자 수는 질소 5개, 산소 6개이므로 질소는

3개가 증가하여 -3의 산화수를 가지며, 산소는 2개가 증가하여

-2의산화수를갖는다.

14 _분자식과 분자의 모양

같은온도와압력에서기체의몰수는부피에비례한다. 또분자량은

질량을몰수로나눈값이다.

ㄱ. 산소 16 g은 0.5몰이며, 같은 온도와 압력에서 기

체 A의 부피는 산소 기체 부피의 0.5배이므로 기체 A 7 g은 0.25

몰이다. 따라서A의분자량은28이다.

ㄴ. A 분자에 비공유 전자쌍은 없고X는 옥텟 규칙을 만족해야 하

므로X와X 원자사이에 2중결합(X=X)이존재한다.

ㄷ. A의 분자량이 28이므로 A의 가능한 분자식은

X™H¢이며, 모든원자가동일평면에있는구조로, 결합각(∠HXH)

은약120˘이다.

15 _분자 구조와 분자의 성질

중심원자에비공유전자쌍이있는분자는NH£와OF™ 2가지이고,

중심 원자에 비공유 전자쌍이 없는 분자 중에서 극성 분자는HCN

와CH™Cl™이다.

ㄷ. 중심 원자에 비공유 전자쌍이 있는 분자 중에서

OF™를 제외한 (나)는 NH£ 1가지이며, 중심 원자에 비공유 전자쌍

이 없는 분자 중에서 무극성 분자 (라)는 CO™ 1가지이므로 (나)와

(라)에속한분자의수는같다.

ㄱ. 중심원자에비공유전자쌍이있는분자는OF™와

NH£ 2가지이며, 이들은 모두 극성 분자이므로 분류 기준으로‘`극



성 분자인가?’는 적합하지 않다. 가능한 분류 기준의 하나로‘`평면

구조인가?`’가가능하다.

ㄴ. 중심 원자에 비공유 전자쌍이 없는 분자 중에서 극성 분자는

HCN와 CH™Cl™의 2가지이다. CH™Cl™은 사면체형 구조로 입체

구조이지만, HCN는직선형구조이므로입체구조가아니다.

16 _탄화수소 분자의 결합각

탄소 수가 3개인 탄화수소로는 사슬 모양으로는 프로페인(CH£CH™

CH£), 프로펜(CH™=CHCH£), 프로파인(CH™CCH£), 고리 모

양으로는사이클로프로페인등이있다.

(가)는 모든 결합각이 100`~110˘ 영역에 포함되므로 프로페인이다.

(나)는 100`~110˘ 영역과 115`~125˘ 영역에 결합각이 포함되므로

프로펜이며, (다)는 100`~110˘ 영역과 170`~180˘ 영역에 결합각이

포함되므로 프로파인이다. 사이클로프로페인은 결합각 가운데 60˘

가있어(가)~(다)에해당하지않는다.

ㄴ. (다)는 프로파인으로, 분자식이 C£H¢이므로 1분

자가완전연소하면CO™ 3분자와H™O 2분자가생성된다.

ㄷ. (가)~(다) 모두 약 109.5˘의 결합각이 존재하는 것으로 보아 H

원자3개와결합한C 원자(-CH£)가있다.

ㄱ. (가)는 프로페인으로, 단일 결합만으로 이루어진

탄화수소이다.


용광로에서 코크스는 불완전 연소하여 일산화 탄소로 산화되며, 일

산화탄소는산화철을환원시킨다. 석회석은철광석에포함된불순

물인이산화규소를산염기반응을통해제거한다.

⑤ (나)의 산화 철은 산화 이온과 철 이온으로 이루어

져있고(다)의탄산칼슘은탄산이온과칼슘이온으로이루어져있

으며, (다)와 (라)의 산화 칼슘은 산화 이온과 칼슘 이온으로 이루어

진이온결합물질이다.

① 산화환원 반응은 전자를 주고받는반응이므로 산

화반응과환원반응은항상동시에일어난다.

② 일산화 탄소는 이산화 탄소로 산화되면서 철광석을 철로 환원시

켜주는환원제이다.

③ (다)는산화환원반응이아니며모든원소의산화수가변하지않

는다.

④ (라)에서 SiO™는 산소와 결합하지만 산화수가 변하지 않으므로

환원제가아니다.

18 _질소의 산화수

질소는원자가전자수가 5개이므로산화수의최솟값은-3이고최

댓값은+5이다.

�

�

��

��

�� 약 ��

(나) 프로펜 (다) 프로파인

�

�

� �

�

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�

�

�

��

��

약 ��

약 ��

ㄱ. 암모니아가 암모늄 이온으로 될 때 양성자(H±)를

받아브뢴스테드-로우리염기로작용한다.

ㄷ. ㉢ 아질산 이온(NO™—)과 ㉣ 질산 이온(NO£—)에서 산소(O)의

산화수는-2로 같으며, 질소(N)의 산화수만+3에서+5로 2 증

가한다.

ㄴ. 질소의 산화수는 ㉠`~`㉣`에서 각각 0, -3, +3,

+5이며, 질소의원자가전자수가 5개이므로+6의산화수는가질

수없다.

19 _중화 반응과 pH

산성 용액의 pH는 7보다 작고 중성 용액의 pH는 7이며 염기성 용

액의pH는 7보다크다.

ㄱ. 용액 Ⅱ의 pH는 7이므로 중성이다. 용액 Ⅰ은 Ⅱ

에비해NaOH(aq)은적고HCl(aq)은많다. 따라서중화반응후

수소이온이남아산성을띠고pH는 7보다작다.

ㄴ. 용액 Ⅱ에서OH—이 4N 반응했다면, Ⅰ에 넣어 준OH—은 2N

이고H±은 5N이다. Ⅱ에서는4N이반응하고Ⅰ에서는2N이반응

하므로생성된물분자수는Ⅱ가Ⅰ의2배이다.

ㄷ. 용액 Ⅲ에서 넣어 준 OH—이 6N이라면, Cl— 3N과 H± 3N을

넣어준것이다. 반응후Cl—과OH—은3N으로같아진다.

20 _철의 부식

염화 칼슘은 물을 흡수하는 건조제이므로 Ⅱ에서는 물을 차단한 것

이다. Ⅲ에서끓여서식힌물에서는산소가제거되었으며, 기름층은

산소가 물로 녹아 들어가는 것을 막는다. 실험 결과로 보아 철이 부

식되는데에는물과산소가모두필요하다.

ㄷ. Ⅳ에서는철(Fe)보다마그네슘(Mg)이먼저산화

하여 철의 부식을 방지한다. 따라서 물속에서 Mg¤ ±의 수는 증가

한다.

ㄱ. Ⅰ에서는 물과 산소가 모두 있고, Ⅲ에서는 물은

있으나 산소가 없다. 따라서 Ⅰ과 Ⅲ의 비교로 철의 부식에 미치는

산소의영향을알수있다.

ㄴ. Ⅱ에서는 산소는 있으나, 물은 없으므로 물은 있고 산소는 없는

Ⅲ과 비교할 수 없다. 또한 Ⅱ와 Ⅲ에서 모두 부식이 일어나지 않았

으므로비교할수없다.


81정답과 해설

화학반응식의계수비는반응물과생성물의반응몰수비와같다. 기

체 1몰의부피를알면발생된기체의부피에서몰수를알수있으며,

금속M의원자량과같은질량은 1몰의질량에해당된다.

ㄱ. 화학 반응의 전과 후에 원자 수가 같으므로 M의

원자 수는 2개, Cl의 원자 수는 6개가 되어야 한다. 따라서 a=2이

고, b=6이며, 수소원자수가 6개이므로 c=3이다. 따라서화학반

응식은다음과같고, a+b+c=11이다.

2M(s)+6HCl(aq) 1⁄ 2MCl£(aq)+3H™(g)ㄴ. 금속M은 산화수가 0에서+3으로 증가하므로 산화되며, HCl

은금속M을산화시키는산화제이다.

ㄷ. H™ x mL는 몰이다. 화학 반응식의 계수비로부터 금

속M과H™의반응몰수비는 2 : 3이다. 금속M 0.6 g이모두반응

하면 수소 기체 x mL가 생성되므로 금속M의 원자량을 z라고 하

면, 2 : 3= : 이다. 따라서 z= 이다.


제1 이온화에너지는같은주기에서는원자번호가클수록, 같은족

에서는 원자 번호가 작을수록 증가하는 경향을 가지며, 제7 이온화

에너지는같은주기원소중에서원자가전자수가 6개인 16족원소

가가장크다.

(가) 전기 음성도는 2주기 17족 원소인 플루오린(ªF)

이가장크다.

(나) 제1 이온화 에너지는 1주기 18족 원소인 헬륨(™He)이 가장

크다.

(다) 제7 이온화 에너지는 16족 원소 중 원자 번호가 작은 산소(•O)

가가장크다.

(가)~(다)에서 가장 큰 값을 갖는 원소의 원자 번호를 모두 합하면

9+2+8=19이다.

04 _화학 반응의 양적 관계

온도와압력이같을때기체의부피는몰수에비례한다. 기체A 10 L

의몰수는 =0.8몰이다. 반응후전체기체의부피가 25 L이므

로반응후전체기체의몰수를 m이라고하면, 0.8 : 10=m : 25

에서m=2(몰)이다.

ㄱ. 화학 반응식의 계수비는 반응 몰수비와 같으므로

반응전과후에몰수는다음과같다.

2A(g) + B(g) 1⁄ 2C(g)반응전 0.8 b 0

반응 -0.8 -0.4 +0.8

반응후 0 b-0.4 0.8

반응후전체기체의몰수는(b-0.4)+0.8=b+0.4=2에서반응

전기체B의몰수는 b=1.6몰이다.

따라서가해준기체B의부피는x=20 L이다.

ㄴ. 반응 전 기체B의 몰수는 1.6몰이고, 반응 후 기체B의 몰수는

1.2몰이므로 반응 전과 후에 B의 분자 수비는 1.6 : 1.2=4 : 3

이다.

1.62

900Vx

x1000V

0.6z

x1000V

01 _인류 문명의 발달과 화학 반응

하버-보슈 법에 의해 원소인 질소와 수소를 반응시켜 암모니아를

대량 생산할 수 있으며, 암모니아를 원료로 만든 비료는 농업 생산

력을증대시켰다.

ㄱ. (가)에서N™와H™는 1가지 성분으로 이루어진 원

소이고, NH£는질소(N)와수소(H)의 2가지성분으로이루어진화

합물이다.

ㄴ. (가)에서N는 산화수가 0에서-3으로 감소하고,

H는산화수가 0에서+1로증가한다. (나)에서N의산화수는-3,

C의 산화수는+4, O의 산화수는-2, H의 산화수는+1로 변화

가없다. 따라서(가)는산화환원반응이고, (나)는산화환원반응이

아니다.

ㄷ. (나)에서 NH£는 삼각뿔형 입체 구조이고, 는

요소로 C를 중심으로 다른 원자 3개가 결합되지만 -NH™의 N에

있는 비공유 전자쌍으로 인해 입체 구조를 이룬다. CO™와 H™O은

평면구조이다.


�

�

�

��

01 ① 02 ⑤ 03 ③ 04 ⑤ 05 ⑤

06 ⑤ 07 ③ 08 ⑤ 09 ③ 10 ①

11 ③ 12 ② 13 ⑤ 14 ⑤ 15 ④

16 ⑤ 17 ② 18 ① 19 ⑤ 20 ④

본문 156~160쪽5회

금속과산의반응에서양적관계

•금속 M 0.6 g을 충분한 양의 묽은 염산과 반응시킬 때 발생하는

기체의 부피가 xmL에서 일정해지는 것은 금속 M 0.6 g이 모두

반응했기때문이다.

•온도와압력이같으면모든기체의부피는몰수에비례하므로 25æ1기압에서기체 1몰의부피가V L이면 x mL의몰수는

•1몰: V L=y몰: L이므로 y=`(몰)이다.

•금속 M과 묽은 염산의 반응에 대한 화학 반응식은 다음과 같으며,

2몰의 금속 M이 반응하여 3몰의 수소 기체가 발생한다. 반응 몰수

비로부터 금속 M 0.6 g의 몰수를 구할 수 있으므로 금속 M의 원

자량을계산할수있다.

2M(s)+6HCl(aq) 1⁄ 2MCl£(aq)+3H™(g)

x1000V

x1000

� 시간

�

기체의부피

(��)



ㄷ. 반응의전과후에반응물과생성물의질량의합이같고,

A 2몰과 B 1몰이 반응하여 C 2몰이 생성되므로 C의 분자량은

=18이다.

반응후용기에B 1.2몰과C 0.8몰이포함되어있으며,

질량비는(1.2_32): (0.8_18)=8 : 3이다.

05 _탄화수소의 조성과 실험식의 결정

탄화수소가완전연소되면이산화탄소와물이생성되며, 염화칼슘

을채운관의증가한질량은탄화수소X의연소반응으로생성되는

물의질량에해당한다.

생성된물(H™O) 분자에포함된수소의질량은 13.5_;1™8;=1.5(g)

이므로 탄화수소 X 7.5 g에 포함된 수소(H)의 질량은 1.5 g이고,

탄소의질량은 6.0 g이다.

ㄱ. 탄화수소 X 7.5 g에 포함된 탄소(C)의 질량은

6.0 g이므로탄소(C)의질량백분율은 _100=80%이다.

ㄴ, ㄷ. 탄화수소 X에서 탄소와 수소의 원자 수비는 C : H=

;1§2; : =1 : 3이므로 실험식은CH£이고, 실험식량은 15이다.

또한 탄화수소 X 7.5 g의 몰수는 =;4!;(몰)이므로 X의 분자

량은7.5_4=30이며, 분자식은C™H§이다. X의완전연소반응의

화학반응식은다음과같다.

C™H§+;2&; O™ 1⁄ 2CO™+3H™O

탄화수소 X 0.25몰이 완전 연소될 때 생성되는 CO™의 몰수는

0.25_2=0.5(몰)이고, 산소(O™)의 분자량이 32이므로 탄화수소

7.5 g이 완전 연소될 때 필요한 산소의 질량은 0.25_;2&;_32=

28(g)이다.

5.622.4

1.51

6.07.5

2_2+322


탄화수소의일반식을CmHn이라고하면연소반응식은다음과같다.

CmHn+(m+ )O™ 1⁄ mCO™+ H™O

탄화수소X의 연소 반응식에서 반응 부피비는 1 : m+ =1 : 2

이므로 m+ =2이며, 탄화수소 X의 가능한 분자식은 m=1,

n=4인CH¢이다.

탄화수소Y의 연소 반응식에서 반응 부피비는 1 : m+ =2 : 7

이므로 2m+ =7이며, 탄화수소 Y의 가능한 분자식은 m=2,

n=6인C™H§이다.

ㄱ. X는CH¢이므로탄소(C)의질량백분율은

;1!6@;_100=75(%)이다.

ㄴ. X는CH¢이므로 =4이고, Y는C™H§이므로

=3이므로 의값은X가Y보다크다.

ㄷ. 시료 A 1 L에서 X와 Y가 3 : 2의 부피비로 혼합되어 있으므

로X는 0.6 L이고, Y는 0.4 L이다. X의 완전 연소 반응에서X :

산소의반응부피비가 1 : 2이므로X의연소에필요한산소의부피

는 1.2 L이다. Y의 완전 연소 반응에서Y : 산소의 부피비=2 : 7

이므로 Y의 연소에 필요한 산소의 부피는 1.4 L이다. 따라서 시료

A 1 L를완전연소시킬때필요한산소의부피는 2.6 L이다.

07 _이온 반지름의 주기적 성질

2주기원소의음이온과 3주기원소의양이온이전자수가같고, 3주

수소수탄소수

수소수탄소수

수소수탄소수

n2

n4

n4

n4

n2

n4

탄화수소X의질량조성과실험식구하기

•탄화수소 X 7.5 g의 부피가 5.6 L이므로 0.25몰이며, X 1몰의 질

량은 30 g이고, 분자량은 30이다.

•염화 칼슘 관의 증가한 질량은 탄화수소 X의 연소 반응으로 생성

된 물의 질량에 해당하며, 물 분자의 전체 질량 중 수소의 질량은

•;1™8;이므로 13.5 g의 물에 포함된 수소의 질량은 13.5_;1™8;=1.5

•(g)이다.

•탄화수소는탄소와수소로만이루어졌으므로시료 7.5 g 중 1.5 g이수소(H)의질량이면, 탄소(C)의질량은 6.0 g이다.

•탄화수소X의실험식을구하기위해원자수비를구하면,

•C : H=;1§2; : =1 : 3이므로실험식은 CH£이다.1.51

염화 칼슘을 채운 관��

�� 건조한 산소

피스톤

이온반지름의비교

•전자 수가 같은 이온의 반지름은 17족>1족>2족의 순서로 크므

로 (가)는 2족, (나)는 1족, (다)는 17족이다.

•A와 C는 2족 원소이고, 17족 원소와 전자 수가 같은 이온이 형성

되므로 +2가의 양이온이며, C의 이온 반지름이 A의 이온 반지름

보다작으므로A는 4주기, C는 3주기원소이다.

•B와 E는 17족 원소이며, 주기는 B가 E보다 크고, A와 B의 이온

은전자수가같으므로 B는 3주기, E는 2주기원소이다.

•A는 칼슘(Ca), B는 염소(Cl), C는 마그네슘(Mg), D는 나트륨

(Na), E는플루오린(F)이다.

족

�

��

(가) (다)(나)

�

�

�

�

�

이온반지름(�)

��


83정답과 해설

2개가B에서C로 이동하여B는+2가 양이온, C는-2가 음이온

을 생성한다. 1원자 이온의 산화수는 이온의 전하와 같으므로 화합

물BC에서B의산화수는+2, C의산화수는-2이다.

ㄷ. 같은 주기 원소의 이온 반지름은 비금속이 금속보

다크다. 원자번호가작은C가D보다핵전하량이작으므로음이온

반지름은C가D보다크다.


원자가전자를모두떼어낸후다음전자를떼어낼때이온화에너

지가 급격하게 증가하므로 순차적 이온화 에너지가 En:En+1인

원자의원자가전자수는n개이다. A는E™:E£이므로 2족원소이

다. A와 B의 원자 번호가 연속이며, B의 순차적 이온화 에너지에

서E¡과E™에서급격한변화가없으므로B는 13족원소이다.

ㄱ. A는 3주기 2족 원소이고, B는 3주기 13족 원소

이다. 같은 주기 원소의 원자 반지름은 원자 번호가 클수록 감소하

므로원자반지름은A가B보다크다.

ㄴ. 바닥상태 전자 배치에서 2족 원소인 A는 홀전자

수가 0개이고, 13족 원소인B는 홀전자 수가 1개이다. 따라서 홀전

자수는B가A보다많다.

ㄷ. A는 원자가 전자 수가 2개이므로 안정한 양이온의 전하가+2

이고, B는 원자가 전자 수가 3개이므로 안정한 양이온의 전하가

+3이다. 따라서 기체 상태의 중성 원자 1몰이 안정한 양이온으로

되는데필요한에너지는B가A보다크다.

11 _동위 원소와 평균 원자량

원소를나타내는기호 ‹¡¤§X에서원자번호는 16이고, 질량수는 32이

다. 원자 번호는 양성자 수이며, 질량수는 양성자 수와 중성자 수의

합이다. 동위 원소는 양성자 수가 같고, 중성자 수는 달라서 질량수

가서로다른원소이다.

ㄱ. ‹¡›§X에서 양성자 수는 16개이고, 중성자 수는 18

개이며, ‹¡fi¶Y에서 양성자 수는 17개이고, 중성자 수는 18개이다. 따

라서 ‹¡›§X와 ‹¡fi¶Y는 중성자수가같다.

ㄷ. Y는 2가지 동위 원소가 존재하며, 분자량이 서로 다른 Y™는

3가지( ‹ fi Y‹ fi Y, ‹ fi Y‹ ‡ Y, ‹ ‡ Y‹ ‡ Y)가존재한다.

ㄴ. 원소X의평균원자량은동위원소의존재비율을

고려하여다음과같이구할수있다.

=32.1

12 _탄화수소의 구조

A는 C§H§(벤젠), B는 C™H¢이고, C와 D는 C£H§이며 D는 고리

모양이다.

ㄷ. H 원자 3개와 결합한 탄소 원자가 존재하는 것은

C 1가지이다.

ㄱ. A(벤젠)에서 탄소 원자 사이의 결합각은 120˘로

D보다크다.

32.0_95+34.0_5100

기원소의음이온과 4주기원소의양이온이전자수가같다. 전자수

가 같은 이온의 반지름은 원자 번호가 클수록 작으며, 같은 족 원소

의원자반지름과이온반지름은원자번호가클수록크다.

ㄱ. A는 4주기 2족 원소이므로 원자 번호는 A가 가

장크다.

ㄴ. B는3주기17족, D는3주기1족원소이므로같은주기원소이다.

ㄷ. C는 3주기 2족원소이고, E는 2주기 17족원소이

며, 원자 반지름은 같은 주기에서는 원자 번호가 클수록, 같은 족에

서는 원자 번호가 작을수록 감소하므로 원자 반지름은 A`~E 중에

서E가가장작다.

08 _원소와 화합물

화합물은 2가지 이상의 원소들이 결합하여 만들어진 순물질이며,

화합물이만들어질때원자사이에공유결합이나이온결합이형성

된다. 염화 나트륨과 염화 수소는 화합물이고, 흑연과 염소는 1가지

성분원소로이루어진물질이다. 염화수소는공유결합으로형성된

분자로 이루어진 물질이며, 염화 나트륨은 이온 결합 물질이다. 따

라서 (가)는 염화 수소(HCl), (나)는 염화 나트륨(NaCl), (다)는 흑

연(C)과염소(Cl™)이다.

ㄱ. (가)의HCl는 물에녹아서 수소이온(H±)을 내놓

는산이므로(가)의수용액은산성을띤다.

ㄴ. (나)의 NaCl은 이온으로 이루어진 물질이므로 용융액이 전기

전도성을가지며전류가흐른다.

ㄷ. (다)의흑연(C)과염소(Cl™)는공유결합으로이루어진물질이다.


이온 결합 화합물 AD와 BC를 구성하는 원소에서 전기 음성도는

D>C>B>A이므로 A는 1족, B는 2족, C는 16족, D는 17족

원소이다.

ㄱ. 같은주기원소의제1 이온화에너지는원자번호

가 증가할수록 대체로 증가하므로 D>C>B>A의 순서로 크다.

따라서제1 이온화에너지는A가가장작다.

ㄴ. B는 2족, C는 16족 원소이므로 화합물 BC가 생성될 때 전자

원자반지름과전기음성도의주기적성질

•2주기 원소의 원자 반지름은 원자 번호가 증가할수록 감소한다. 따

라서A의원자번호가가장작고, D의원자번호가가장크다.

•2주기 원소 중 전기 음성도는 17족 원소가 가장 크고, 원자 번호가

감소할수록 전기 음성도가 작으며, 이온 결합 화합물 AD와 BC에서 양이온과 음이온의 개수비가 각각 1 : 1이므로 A는 1족, D는

17족, B는 2족, C는 16족원소이다.

상대적 원자 크기 전기음성도

� � � ��

��

��

��

��

� � � �



ㄴ. C는 2중 결합이 존재하는 로, 탄소 원자 사

이의결합길이가서로다르다.

13 _이온 결합 화합물의 형성과 전자 배치

X는 3주기 1족 원소로, 전자 1개를 잃고 안정한+1가의 양이온이

되며Y는 2주기 17족 원소로, 전자 1개를 얻고 안정한-1가의 음

이온이된다. X와Y의이온사이에는전기적인력이작용하여이온

결합화합물XY가생성된다.

ㄱ. 전기 음성도는 주기율표의 오른쪽 위로 갈수록 증

가하며, 3주기 1족 원소인X보다 2주기 17족 원소인Y의 전기 음

성도가크다.

ㄴ. 화합물XY에서X의 이온과Y의 이온은 전자 수가 10개로 서

로 같으며 네온(Ne)과 같은 전자 배치를 가지므로 옥텟 규칙을 만

족한다.

ㄷ. 화합물XY는이온결합물질이므로액체상태에서전기전도성

이있다.


금속과 금속염 수용액 사이에 산화 환원 반응이 일어날 때 금속은

전자를 잃고 산화되고, 금속염에 들어 있는 금속 양이온은 전자를

얻고환원된다.

ㄱ. 같은질량의A¤ ±, B¤ ±, C¤ ±이녹아있는수용액에

서 반응이 일어나기 전 양이온 수는 B¤ ±>C¤ ±>A¤ ±이며, 이온 수

가적을수록원자량이크므로원자량은A가B보다크다.

ㄴ. 금속 양이온의 전하가 모두+2가이므로 금속과 금속염의 양이

온사이에산화환원반응이일어나도전체이온수는일정하다.

ㄷ. 금속 A를 넣었을 때 B¤ ±이 먼저 반응하므로 금속 C가 B보다

��

��

� ��

��

��

�

�

�

�

� ��

산화가 더 잘된다. 따라서B¤ ±이 포함된 수용액에 금속C를 넣으면

C는전자를잃고산화되며, B¤ ±은전자를얻고환원된다.

15 _실험식의 결정과 산화 환원 반응

이온 결합 화합물이 생성될 때 금속 원자는 전자를 잃고 산화되고,

비금속 원자는 전자를 얻고 환원된다. 환원제는 자신은 산화되면서

다른물질을환원시킨다.

ㄴ. 같은질량의Y와결합한X의질량비가(가): (나)

=2 : 1이며, (가)의실험식이XY이므로(나)의실험식은

X0.5Y=XY™이다.

ㄷ. (가)의실험식이XY이므로X의원자량을x라고하면,

원자수비는 : = : 0.2=1 : 1이다.

따라서X의원자량은64이다.

ㄱ. Y는 비금속 원소이므로 2X(s)+Y™(g) 1⁄2XY(s)에서Y는 전자를 얻고 환원되며 산화수는 0에서-1로 감

소한다. 따라서 Y™는 자신은 환원되면서 X를 산화시키는 산화제

이다.

16 _몰과 입자 수

(가)는 분자식이 C™H¢O™이고, (나)는 분자식이 C∞H¡ºO∞이다. 따라

서(가)와(나)는실험식이CH™O로같다.

ㄱ. (가)와 (나)는 실험식이 CH™O로 같으므로 1 g에

포함된분자수는(가)가(나)의 2.5배이지만, 1분자당원자수는(나)

가 (가)의 2.5배이므로 1 g에 포함된 탄소 원자 수는 (가)와 (나)가

같다.

ㄴ. (가)와 (나)의 실험식이CH™O로 같으며, 완전 연소 반응식은 다

음과같다.

(CH™O)n+nO™ 1⁄ nCO™+nH™O

(가)는n=2, (나)는n=5이므로 1몰이완전연소되는데필요한산

소의질량은(나)가(가)의 2.5배이다.

ㄷ. (가)와(나)의완전연소반응에서CO™와H™O이 1 : 1의몰수비

로생성되며, 는모두1이다.

17 _산화 환원 반응과 양적 관계

다음반응에서CuO는환원되며, NH£는산화된다.

3CuO(s)+2NH£(g) 1⁄ 3Cu(s)+N™(g)+3H™O(l)

반응하는 CuO의 몰수와 생성되는 Cu의 몰수비가 같으므로 반응

전과후에유리관에들어있는고체의전체몰수는변화가없다.

ㄴ. H™O에 포함된 산소(O) 원자의 몰수는 반응한

CuO에 포함된 산소 원자의 몰수와 같다. 처음 유리관에 넣어 준

CuO의 질량이 w¡이고, 반응 후에 남아 있는 고체의 질량이 w™이

므로반응한CuO에포함된산소원자의질량은w¡-w™이다. H™O

의분자량이18이므로모아진H™O의질량은

(w¡-w™)_;1!6*;=(w¡-w™)_;8(;(g)이다.

CO™ 분자수H™O 분자수

12.8x

7.135.5

12.8x

금속과금속염수용액의반응과이온수의변화

•A¤ ±, B¤ ±, C¤ ±이 포함된 수용액에 금속 A를 넣었을 때 B¤ ±의 수

가 먼저 감소하므로 B¤ ±과 금속 A가 먼저 반응하며, B¤ ±은 환원되

어 금속 B로 석출되고, A는 산화되어 A¤ ±이 생성되므로 A¤ ±의수가증가한다.

•B¤ ±이 모두 반응한 후에 C¤ ±이 금속 A와 반응하며, C¤ ±은 환원되

어 금속 C로 석출되고, A는 산화되어 A¤ ±이 생성되므로 A¤ ±의수는계속증가한다.

•금속이 산화되기 쉬운 정도는A가 가장 크고, 금속A를 넣었을 때

B¤ ±이 C¤ ±보다먼저환원되므로금속 C가 B보다산화되기쉽다.

��

��

��

양이온 수(상댓값)

시간�


85정답과 해설

ㄱ. NH£에서 N의 산화수는 -3이고, N™에서 N의

산화수는0이므로이반응에서N의산화수가증가한다.

ㄷ. 생성된 질소(N™)가 0.01몰이므로 화학 반응식의 계수로부터 반

응한 CuO와 생성된 Cu의 몰수는 0.03몰씩이다. 처음에 CuO의

질량이 4 g이면 0.05몰이므로 반응 후 남아 있는 고체의 전체 몰수

는 0.05몰이고, 생성된Cu의몰수가 0.03몰이므로반응후남아있

는고체에서 =;5#;이다.


HCl(aq)의H±과NaOH(aq)의OH—이 1 : 1의개수비로결합하

여H™O이생성되며, HCl(aq)에NaOH(aq)을가할때이온수가

일정한A는산의구경꾼이온인Cl—이고, 일정한비율로이온수가

증가하는 B는 염기의 구경꾼 이온인 Na±이다. 이온 수가 일정한

비율로감소하는C는H±이다.

ㄱ. HCl(aq)과 NaOH(aq)은 단위 부피당 이온 수

가 서로 같으므로 100 mL의 HCl(aq)에서 N개의 H±이 모두 중

화될 때까지 가해야 하는 NaOH(aq)의 부피가 100 mL이며,

b=50이다.

ㄴ. A는Cl—이고, B는Na±이므로A와B는서로다

른종류의전하를띤입자이다.

ㄷ. HCl(aq)과NaOH(aq) 사이에H±+OH— 1⁄ H™O의 반

응이 일어나며, H±이N개 감소하는 동안Na±이N개 증가하므로

전체이온수는일정하다. 따라서a와 c에서의전체이온수는같다.


(가)에서 는 A—이므로 H±도 2개가 존재한다. (나)에서 는

OH—이므로 NaOH(aq) 20 mL에 Na± 3개와 OH— 3개가 포함

되어 있고, (나)에는 Na± 3개와 OH— 1개, A— 2개가 존재한다.

(다)에서 는 B—이므로 HB(aq) 20 mL에 H± 3개와 B— 3개가

포함되어 있고, (다)에는Na± 3개와H± 2개, A— 2개와B— 3개가

존재한다.

ㄱ. HA(aq) 10 mL에 포함된 이온 모형은 H± 2개

와A— 2개이고, HB(aq) 20 mL에 포함된 이온 모형은H± 3개와

B— 3개이므로단위부피에포함된전체이온수비는

HA(aq) : HB(aq) = 4 : 3이다.

ㄴ. (가)와(다)에포함된H± 수는각각2개로같다.

ㄷ. 전체이온수는(나)에서 6개, (다)에서 10개이고, Na± 수는 3개

로 같으므로 는 (나)에서 ;6#;, (다)에서 ;1£0;이다. 따라

서(나)는(다)의 =;3%;배이다.

20 _전자 전이와 수소의 선 스펙트럼

(가)~(라)의 전자 전이에 대하여 주양자수의 변화를 나타내면 다음

과같다.

;6#;

;1£0;

Na± 수전체이온수

Cu 몰수전체몰수

ㄴ. (다)의 전자 전이 n=4 ⁄ n=2에서 방출되는

에너지는 (kJ/mol)이고, (나)의전자전이n=2 ⁄ n=1에서

방출되는 에너지는 ;4#;k(kJ/mol)이다. 따라서 (다)에서 방출되는

에너지는(나)의 ;4!;배이다.

ㄷ. (라)의전자전이n=4 ⁄ n=3에서방출되는빛은적외선영

역에해당된다.

ㄱ. (가)의 전자 전이에서 방출되는 에너지는 (나)와

(다)의 전자 전이에서 방출되는 에너지의 합과 같지만, 에너지와 파

장은 반비례하므로 (가)에서 방출되는 빛의 파장(k)은 (나)와 (다)에

서방출되는빛의파장을합한값과같지않고 = + 의

관계가성립한다.

1k(다)

1k(나)

1k(가)

3k16

구분 (가) (나) (다) (라)

전자전이n=4

⁄ n=1

n=2

⁄ n=1

n=4

⁄ n=2

n=4

⁄ n=3



04 _러더퍼드의 a 입자 산란 실험

러더퍼드는 a 입자 산란 실험으로 원자 내부에는 밀도가 크고 양전

하를띠는원자핵이존재함을밝혔다.

ㄷ. 대부분의 a 입자는 얇은 금박을 그대로 통과했으

나 일부는 진로가 약간 휘고 극히 일부분은 진로가 큰 각도로 휜 것

으로 보아, 원자의 대부분은 비어 있고 내부에는 밀도가 크고 부피

가작은핵이존재한다는것을알수있다.

ㄱ. 이실험으로는전자의불연속적인에너지준위에관

해서밝히기어렵다.

ㄴ. 이실험으로원자핵의존재를알수있을뿐, 원자핵이양성자와

중성자로구성되어있다는사실은알수없다.

05 _수소 원자의 전자 전이와 에너지

빛의에너지와파장은반비례하므로Eb=Ea+Ec일때

파장은 = + 의관계가성립한다.

ㄱ. 수소 원자에서 n=¶~n=2에 있던 전자가

n=1로 전이할 때 방출되는 에너지가 자외선에 해당되므로 a에서

방출되는빛은자외선에해당된다.

ㄴ. a는 n=2에서 n=1로의 전자 전이에 해당하므로 에너지의 크

기는- -(- )=;4#;k(kJ/mol)이고,

d는 n=¶에서 n=2로의 전자 전이에 해당하므로 에너지의 크기

는 - -(- )=;4!;k(kJ/mol)이므로 a에 해당하는 에너

지가d보다크다.

ㄷ. 전자전이 a, b, c에해당하는에너지의크기를각

각 Ea, Eb, Ec라 하면, Eb=Ea+Ec인데, 파장은 에너지의 크기

에반비례하므로 = + 가성립한다.

06 _원소의 전자 배치와 주기율

원자A`~`D는바닥상태에서홀전자수가 1개이므로전자가들어있

는오비탈수를토대로한전자배치는다음과같다.

•A : 1s⁄ •B : 1s¤ 2s⁄

•C : 1s¤ 2s¤ 2p⁄ •D : 1s¤ 2s¤ 2pfi

ㄱ. B는 전자껍질 수가 2개이고, 원자가 전자 수는

1개이므로2주기 1족원소이다.

ㄷ. 같은 주기에서 양성자 수가 클수록 원자 반지름이 작다. D와B

는 전자껍질 수가 같아 같은 2주기 원소이고D의 양성자 수는 9개,

B의양성자수는3개이므로원자반지름은B가D보다크다.

ㄴ. A는 1주기 1족 원소, C는 2주기는 13족 원소이

므로서로다른족원소이다.

07 _이온의 전자 배치와 원소의 주기율

양이온은원자가전자를잃어서, 음이온은원자가전자를얻어서형

성되므로 주어진 이온의 전자 배치로부터 어떤 원자의 이온인지 알

아낼수 있다.

1kc

1ka

1kb

k2¤

k¶¤

k1¤

k2¤

1kc

1ka

1kb


2가지이상의서로다른원소들이결합하여만들어진순물질을화합

물이라고한다.

ㄱ. N™와H™는 원소, NH£는 화합물이므로 (가) 반응

은원소가화합물로되는반응이다.

ㄷ. (가)에서질소는산화수가감소하였으므로환원되고수소는산화

수가 증가하였으므로 산화되었다. (나)는 산화 철이 철로 환원되고

일산화 탄소가 산화되어 이산화 탄소로 되었다. (다)는 메테인의 연

소반응식으로, 메테인이산화되어이산화탄소와수증기가되었다.

따라서(가)~(다)는모두산화환원반응이다.

ㄴ. (나)에서 화합물은 Fe™O£, CO, CO™로 모두 3가

지이다.

02 _화합물의 실험식 구하기

실험식은 물질을 구성하는 원소의 종류와 원자 수비를 가장 간단한

정수비로 나타낸 화학식이므로 주어진 자료로부터 원자 수비를 구

한다.

(가)와 (나)를 구성하는 각 원소의 질량으로부터 개수

비를구하여실험식으로나타내면다음과같다.

(가) A : B= : =1 : 1 실험식AB

(나) A : B= : =2 : 3 실험식A™B£

03 _화학 반응식에서의 양적 관계

일산화 탄소(CO) 기체와 산소(O™) 기체가 반응하여CO™가 생성될

때화학반응식과각물질의양적변화를정리하면다음과같다.

2CO(g) + O™(g) 1⁄ 2CO™(g)반응전 14 g(=0.5몰) 16 g(=0.5몰) 0 g

반응 -14 g(=0.5몰) -8 g(=0.25몰) +22 g(0.5몰)

반응후 0 g 8 g(=0.25몰) 22 g(=0.5몰)

ㄱ. CO의분자량은 28이고, 반응한질량은 14 g이므

로반응한몰수는0.5몰이다.

ㄴ. CO 14 g과 O™ 8 g이 반응했으므로 생성된 CO™

의질량은 22 g이다.

ㄷ. 반응 전 기체의 총 몰수는 1몰이고 반응 후 기체의 총 몰수는

0.75몰인데, 반응 전과 후에 용기 내 온도와 압력은 일정하므로 아

보가드로 법칙에 의하여 부피는 몰수에 비례한다. 처음 부피가 4 L

였으므로 1몰 : 0.75몰=4 L : x L, x=3 L이다.

그러므로반응후실린더에들어있는기체의부피는 3 L이다.

1.216

0.714

0.816

0.714

01 ③ 02 ② 03 ① 04 ② 05 ③

06 ③ 07 ④ 08 ③ 09 ③ 10 ②

11 ④ 12 ① 13 ① 14 ④ 15 ②

16 ⑤ 17 ③ 18 ④ 19 ③ 20 ⑤

본문 161~165쪽6회


87정답과 해설

ㄴ. A(Mg)와D(Cl)는같은3주기원소이다.

ㄷ. 이온화에너지는같은족에서는원자번호가증가할수록감소하

고, 같은 주기에서는 원자 번호가 증가할수록 대체로 증가한다.

A~`D 중에서 제1 이온화 에너지가 가장 작은 원소는 전자껍질 수

가가장많은C이다.

ㄱ. 원자반지름이가장큰원소는전자껍질수가가장

많은C이다.

08 _수소 원자의 1s, 2s 오비탈

1s 오비탈과 2s 오비탈은모두구형이고, 핵으로부터일정한거리에

서전자가발견될확률이같다.

ㄱ. 그림을 보면 2s 오비탈에는 핵으로부터의 거리가

일정한 지점에서 전자가 발견될 확률이 0인 곳이 존재함을 알 수

있다.

ㄷ. 각 오비탈은 구형으로, 핵으로부터의 거리만 같으면 방향에 관

계없이전자가발견될확률이같다.

ㄴ. 각 오비탈에서 전자가 발견될 확률은 핵으로부터

의거리가일정한지점에서최대이고, 그이후에는거리가멀어짐에

따라전자가발견될확률도감소한다.

09 _서로 다른 산과 일정량의 염기와의 중화 반응

일정량의 수산화 나트륨 수용액에 산 HA(aq)과 HB(aq)을 각각

반응시키면완전히중화될때까지만물분자수가증가하므로, 이것

으로각각의중화점을확인할수있다.

ㄱ. (가)와(나)는각각중화점으로, 반응한수소이온의

수도같고생성된물분자의몰수가같으므로발생한열량도같다.

ㄷ. HA(aq) V mL와 HB(aq) 2V mL에 녹아 있는 H±의 몰수

가 같으므로 같은 부피의 물에 녹인 분자 수는HA(aq)이HB(aq)

의 2배이다.

ㄴ. (가)와 (나)까지생성된물분자의몰수가같으므로

반응한수소이온의개수도같고, 남아있는음이온수도서로같다.

10 _분자의 구조와 극성

C™H¢, N™H¢의분자구조와결합각은다음과같다.

ㄴ. N™H¢에서 결합각은 109.5˘보다 작고, C™H¢에서

결합각은약 120˘이므로결합각의크기는C™H¢가N™H¢보다크다.

ㄱ. C™H¢는 무극성 분자이고N™H¢는 극성 분자이므

��

�

��

��

약 ��

��보다 작음

�

��

�

��

�

�

�

전자배치

1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤

1s¤ 2s¤ 2p›

1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3pfl 4s⁄

1s¤ 2s¤ 2pfl 3s¤ 3pfi

A

B

C

D

원자 로결합의쌍극자모멘트합은N™H¢가C™H¢보다크다.

ㄷ. N™H¢에는 비공유 전자쌍이 2개 있고C™H¢에는 비공유 전자쌍

이없으므로비공유전자쌍의수는N™H¢이C™H¢보다많다.

11 _주기율표

A는수소, B와E는알칼리금속, F는할로젠원소이다.

ㄴ. B는 2주기, E는 3주기 원소이다. B의 전자껍질

수가E보다적어서이온화에너지는B가E보다크다.

ㄷ. C는원자가전자수가 4개, F는원자가전자수가 7개인비금속

원소로, 극성공유결합을한다.

ㄱ. A는 수소, D는 질소로, 모두 비금속 원소이므로

A와D의결합은공유결합이다.

12 _탄화수소의 모양 비교

(가)는탄소수가 5개인사슬모양탄화수소, (나)는탄소수가 6개인

사슬 모양 탄화수소이며, (다)는 고리 모양 탄화수소로 분자식은

C§H¡™이고, (라)는고리모양탄화수소로분자식은C∞H•이다.

ㄱ. (가)와(나)는사슬모양이다.

ㄴ. (다)의분자식은C§H¡™로(나)와다르다.

ㄷ. (다)와 (라)에는 각각 수소 원자 2개가 결합된 탄소 원자가 있어

입체구조를이룬다.

13 _화학 결합에 따른 성질 비교

AB는 이온 결합 물질이고, C™는 공유 결합 물질로 2원자 분자

이다.

ㄴ. AB는 이온 결합 물질이고 C™는 무극성 공유 결

합물질이므로AB의녹는점이더높다.

ㄱ. A¤ ±, B¤ —의 전자 수가 모두 10개인 것으로 보아,

A는 원자 번호 12, B는 원자 번호 8이며, C는 전자 수가 9개이므

로원자번호9이다. 따라서핵의양성자수는A>C>B이다.

ㄷ. C™는 무극성 공유 결합을 하는 분자성 물질이므로 액체 상태에

서전기전도성이없다.

14 _이온 반지름의 주기성

원소 •O, ªF, ¡¡Na, ¡™Mg의 이온은 모두 전자가 10개로 전자껍질

수가 같으므로 양성자 수가 적을수록 이온 반지름이 크다. 따라서

이온 반지름은 •O¤ —>ªF—>¡¡Na±>¡™Mg¤ ±으로, A는 Na, B는

Mg, C는O, D는F이다.

ㄴ. B(¡™Mg)의 원자가 전자 수는 2개이고, C(•O)의

원자가전자수는6개이므로원자가전자수는B가C보다작다.

ㄷ. C는 산소(•O), D는 플루오린(ªF)으로, 두 원소는 같은 주기의

원소이다. 같은주기에서원자번호(양성자수)가작을수록원자반지

름이크다. 원자번호(양성자수)는 •O가 ªF보다작으므로원자반지

름은 •O가 ªF보다크다. 따라서원자반지름은C가D보다크다.

ㄱ. A는Na, B는Mg으로, 원자번호는B가A보다

크다.



수용액의 밀도는 감소한다. 비커 (나)에서도 구리보다 원자량이 작

은B의이온이조금녹고더무거운구리원자가많이석출되었으므

로수용액의밀도는감소한다.

ㄱ. 비커 (가), (나)에서 모두 반응이 일어났으므로 금

속의반응성은A>Cu, B>Cu이다.

19 _아미노산의 성질

아미노산은염기성을나타내는아미노기와산성을나타내는카복시

기를 가지고 있으므로 산으로도, 염기로도 작용할 수 있는 양쪽성

물질이다.

ㄱ. (가) 부분의 아미노기(-NH™)의 질소 원자에는

1쌍의 비공유 전자쌍이 있어 양성자(H±)를 받을 수 있으므로 수용

액에서브뢴스테드-로우리염기로작용할수있다.

ㄷ. 분자 내 비공유 전자쌍은 질소 원자에 1개, 산소 원자에 2개 있

고, 분자내산소원자가 2개이므로모두5개이다.

ㄴ. (나) 부분의 카복시기는 수용액에서 -COOH

1⁄ -COO—+H±와 같이 이온화되어 아레니우스 산으로 작용

한다.

20 _뉴클레오타이드의 구조

DNA를 구성하는 기본 단위인 뉴클레오타이드는 인산, 당, 염기가

공유결합하여이루어져있다.

ㄱ. (가)는 인산으로, 인(P)의 원자가 전자 5개 중 2개

는 2중 결합을, 3개는 각각 단일 결합을 하고 있어 인(P)의 전자 배

치는확장된옥텟이다.

ㄴ. (나)는고리안에 4개의탄소원자, 고리밖에 1개의탄소원자가

있어5개의탄소로이루어진당이다.

ㄷ. (다)는염기로, DNA 2중나선구조의안쪽에서다른염기와수

소결합을형성한다.


산화환원반응은반응전후에원소의산화수가변한다.

ㄱ, ㄹ. 산화수의 변화가 있으므로 두 반응은 산화 환

원반응이다.

ㄴ. 이산화탄소가물과반응하여탄산이될때는산화

수의변화가없으므로산화환원반응이아니다.

CO™(g)+H™O(l) 1⁄ H™CO£(aq)

ㄷ. 염산과 수산화 나트륨 수용액이 반응하여 물이 생성될 때의 화

학 반응식은 다음과 같으며, 산화수의 변화가 없으므로 산화 환원

반응이아니다.

HCl(aq)+NaOH(aq) 1⁄ NaCl(aq)+H™O(l)


Cu의 산화수는 0에서 +2로 2만큼 증가하고, N의 산화수는 +5

에서+2로 3만큼감소한다.

ㄱ. HNO£은 Cu를 산화시키면서 자신은 산화수가

감소하여환원되므로산화제로작용한다.

ㄴ. NO에서O의산화수는-2, N의산화수는+2이다.

ㄷ. Cu는 산화되어Cu¤ ±이 되므로Cu 1몰이 반응할 때 이동한 전

자는2몰이다.

17 _금속의 반응성

시간 t까지는 금속 A가 산화되면서 Cu¤ ±이 환원되고, t 이후에는

금속B가 산화되면서Cu¤ ±이먼저환원된후, Cu¤ ±이모두반응하

면녹아있는A¤ ±이환원된다.

금속 A가 산화될 때 Cu¤ ±이 환원되므로 반응성은

A>Cu이고, 금속 B가 산화될 때 A 이온이 환원되므로 반응성은

B>A가된다. 따라서반응성의크기는B>A>Cu 순이다.

18 _금속의 반응성 비교

반응성이 상대적으로 큰 금속을 반응성이 작은 금속의 이온이 들어

있는수용액에넣으면전자가이동하여산화환원반응이일어난다.

ㄴ. 비커 (가)에서는 수용액의 총 양이온 수가 일정하

므로 금속A와Cu¤ ±의 전하가 같다. 따라서A 이온의 전하는+2

이다. 비커 (나)에서는B가 산화되면서 수용액의 총 양이온 수가 감

소했으므로 B 이온의 전하는 +2보다 크다. 따라서 이온의 전하는

B가A보다크다.

ㄷ. 비커(가)에서는구리보다원자량이작은A의이온이녹고Cu¤ ±

이 환원되어 구리로 석출되었는데, 반응하는 개수비가 1 : 1이므로

��

산화수 감소

산화수 증가

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산화수 감소

산화수 증가

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ebs 수능완성 2 수능완성화학Ⅰ 01 화학의언어 본문007쪽 본문008~009쪽...

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