본문 바로가기

화학

 (194)
2020 MEET/DEET 자연과학2(일반화학) 기출문제 풀이 (6번~10번) 2020 MEET/DEET 자연과학2(일반화학) 기출문제 풀이 (6번~10번) [6번 풀이] ①삼투압이란 반투막을 경계로하여 놓인 두 용액의 농도차에 의해 발생하는 압력이다. 두 용액의 농도 차만큼의 압력이 발생해야 하고, 위의 그림과 같은 U자 관에서는 높이 차가 발생해야 한다. 주어진 (가), (나), (다)에서는 높이 차가 나타나지 않았으며, 삼투압이 발생하기 이전의 비평형 상태인 (가)와 달리 (나)와 (다)는 삼투압에 의해 발생한 높이 차를 해소하기 위한 추가적인 압력이 가해진 이후임을 알 수 있다. 주어진 (나)와 (다)에 제시된 압력값을 통해 삼투압과 염산수용액의 농도를 알아낼 수 있다. 주어진 보기를 살펴보면,ㄱ. 그림 (나)에서 U자관의 왼쪽 수면 위 압력이 1 atm일 때, 오른쪽 수면..
2020 MEET/DEET 자연과학2(일반화학) 기출문제 풀이 (1번~5번) 2020 MEET/DEET 자연과학2(일반화학) 기출문제 풀이 (1번~5번) [1번 풀이] ③주어진 그래프는 수소 원자의 n=2의 방사형 파동함수를 나타낸 것이다. 이 때, 각운동량 양자수는 0 또는 1이기 때문에 하나는 s, 하나는 p 오비탈이다. s 오비탈의 경우 핵위에서의 파동함수 값이 최대가 되고, 하나의 방사 마디(2-0-1=1)를 가져야 하므로 (나)가 s 오비탈, (가)는 p 오비탈임을 알 수 있다. 이를 바탕으로 주어진 보기의 옳고, 그름을 판단해보면,1) 주어진 (가)는 p 오비탈이므로 각운동량양자수 l=1 이다.2) (나)는 s 오비탈로 공간상에서 구형 모양이다. 3) (나)의 방사방향파동함수를 방사방향확률분포함수 (f (r)=r^2R(r)) 의 형태로 나타내면, 곱해진 r^2에 의해 ..
수소꼴 원자의 슈뢰딩거 방정식 풀이 (2) 수소꼴 원자의 슈뢰딩거 방정식 풀이 (2) [수소꼴 원자의 슈뢰딩거 방정식 풀이 (1)] https://stachemi.tistory.com/73 지난글을 통해 1개의 전자만을 갖는 수소꼴 원자의 슈뢰딩거 방정식의 좌표계 변환과 변수 분리를 통해 세 가지 방정식으로 표현할 수 있음을 알게 되었다. 1. Φ - 방정식의 해 : Φ (φ) 위의 세 방정식 중에 φ 에 관한 방정식 해(일반식)를 구하는 과정이 가장 쉽다. φ 에 관한 방정식의 해 Φ 는 φ 에 대해 두 번 미분했을 때, 본래의 자신인 Φ 와 - m2의 곱한 형태를 가져야 한다. 이 방정식의 해는 e(imφ) 와 e-(imφ)이다. 따라서 정규화가 이루어지지 않은 φ-방정식의 일반해는 다음과 같이 나타낼 수 있다. 파동함수는 확률함수이므로, 모..
수소꼴 원자의 슈뢰딩거 방정식 풀이 (1) 수소꼴 원자의 슈뢰딩거 방정식 풀이 (1) 양자물리학의 가장 큰 성공은 수학적으로 원자의 구조를 완전히 설명할 수 있다는 것이다. 하지만 모든 원자를 수학적으로 완전히 풀어낼 수 있는 것은 아니다. 오직 수소꼴(Hydrogen-like) 원자만이 가능하다. 전자가 두 개 이상인 경우에는 핵과 기존 전자 사이의 상호작용 외에 다른 전자의 영향까지 고려해야하기 때문에 완전히 풀어내기 쉽지 않다. 수소(1H), 중수소(2D), 삼중수소(3T), 헬륨 양이온(He+), 리튬 2가 양이온(Li2+)은 모두 원자핵과 전자 하나로 이루어져 있으며, 수학적으로 구조를 설명할 수 있다. 이를 수소꼴 원자 또는 이온이라 한다. 이처럼 하나의 전자가 원자핵 주위를 돌고 있는 수소꼴 원자의 슈뢰딩거 방정식은 다음과 같다. 이..
배위 화학 (Coordination Chemistry) - 결합 (2) 배위 화학 (Coordination Chemistry) - 결합 (2) 배위화학 - 서론 : [바로가기 링크] https://stachemi.tistory.com/56 배위화학 - 결합 (1) VBT : [바로가기 링크] https://stachemi.tistory.com/57 2. 결정장이론 (Crysral Field Theory, CFT) 2.1. 배경 독일의 한스 베테(Hans Bethe, 1906-2005)가 1929년에 제안한 결정장 이론(Crystal Field Theory, CFT)은 착물의 결합 설명에 큰 변화를 가져왔다. 결정장 이론은 리간드와 중심 금속 사이의 순수한 정전기적 상호작용에 근거를 둔 방법이다. 이는 금속과 리간드 사이의 결합을 순수한 이온결합으로 가정한 것이며, 금속 이온..
2020 PEET 화학추론(일반화학) 기출문제 20번 풀이 2020 PEET 화학추론(일반화학) 기출문제 20번 풀이 1. 개요 반응의 자발성은 깁스 자유에너지 변화(ΔG )를 통해 판단할 수 있습니다. 깁스 자유에너지 변화(ΔG )는 반응 엔탈피 변화(ΔH )와 반응 엔트로피 변화(ΔS ), 그리고 절대 온도(T )에 의해 결정됩니다. * ΔG 가 0보다 작을 때, 자발적인 반응이 진행되며, ΔG 가 0보다 클 때는 반응이 비자발적입니다. (이 경우에는 역반응의 ΔG 가 0보다 작으며, 자발적입니다.) 또한 ΔG = 0일 때, 반응은 방향성을 갖지 않으며, 평형 상태를 갖습니다. * 문제 상황에서 (가), (나) 모두 평형에 도달한 상태이므로, ΔG 가 모두 0이라는 사실을 알 수 있습니다. ΔG = 0 * 반응식에서 표준 반응 깁스 자유에너지(ΔGreacti..
배위 화학 (Coordination Chemistry) - 결합 (1) 배위 화학 (Coordination Chemistry) - 결합 (1) 배위화학 - 서론 : [바로가기 링크] https://stachemi.tistory.com/56 베르너는 착물의 구조를 정팔면체라고 제안하였으며, 이를 착물의 이성질체 개수와 광학이성질체의 존재 여부 등을 통해 뒷받침하였다. 그렇다면, 착물을 이루는 중심금속과 주위의 리간드들은 어떤 방식으로 결합을 하는 것일까? 착물의 결합을 설명하는 것은 그다지 간단한 일이 아니었으며, 결합의 성질을 보다 합리적으로 설명하고, 예측하고자 많은 연구가 이루어졌다. 착물에 대한 결합 이론은 무엇보다 착물이 보여주는 실험적 특징들을 잘 설명할 수 있어야 했다. 1. 원자가결합이론 (Valence Bond Theory, VBT) 1902년 미국의 길버트 ..
2020 PEET 화학추론(일반화학) 기출문제 11번 풀이 2020 PEET 화학추론(일반화학) 기출문제 11번 풀이 개요 기체 문제에서 온도가 일정한 경우 기체의 압력(P)은 단위 부피(V) 내 존재하는 기체의 몰수(n)와 비례합니다. 문제 조건에서 초기 기체 A 4 mol이 반응이 진행되어 일정량의 2B를 생성하며, 평형상태에 도달하면 A와 B의 양은 Kp의 비를 이루며, 일정하게 존재합니다. 주어진 (가)와 (나)에서 제시된 압력 5/4 atm와 2 atm은 존재하는 A, B 기체의 총 몰수와 부피에 의존하는 값입니다.풀이 먼저 (가)의 평형상태에 존재하는 B의 몰수를 찾는 것이 먼저입니다. 반응하지 않고, 남아있는 기체 A의 몰수가 3 mol 인 것과 초기 몰수가 4 mol 이라는 것을 바탕으로 기체 B의 몰수를 찾을 수 있습니다. 평형에서의 전체 몰수가..
2020 PEET 화학추론(일반화학) 기출문제 5번 풀이 2020 PEET 화학추론(일반화학) 기출문제 5번 풀이 개요화학반응식의 양적관계 문제입니다. 초기 부분압력과 반응 후 혼합 기체의 압력을 통해 반응식의 계수를 결정하고, 이를 통해 보기의 문장의 옳고, 그름을 판별해야 합니다.문제 조건에서 반응이 강철용기에서 진행되었다는 것은 부피가 일정하다는 의미이며, 온도가 일정하고, 이상기체와 같은 거동을 한다는 조건 또한 있기 때문에, 기체의 압력은 곧 기체의 몰수로 해석할 수 있습니다. (PV=nRT)풀이먼저 반응식의 계수를 결정합니다. 기체의 압력이 곧 몰수라고 할 수 있으므로, A와 B의 초기 몰수는 각각 1mol이 됩니다. 반응은 두 기체 중 하나가 완전히 소진될 때까지 진행될 것이며, 남아있는 기체와 생성된 기체 C의 몰수에 따라 혼합 기체의 압력이 결..
2020 PEET 화학추론(일반화학) 기출문제 22번 풀이 2020 PEET 화학추론(일반화학) 기출문제 22번 풀이 개요문제에서 반응 시간이 주어진 경우 일반적으로 반감기(t_1/2)를 사용하면, 쉽게 해결되는 경우가 종종 있습니다. 주어진 문제의 경우에도 반응 시간이 0, 2t인 경우에 반응물의 농도가 6a에서 3a로 절반만큼 줄어들기 때문에, 반감기를 이용할 수 있을 것으로 예상가능합니다. 사전에 반응차수에 따른 반감기 식을 암기해두면, 쉽게 풀 수 있습니다.주어진 반응식이 단일단계반응이라면 위 반응은 1차 반응이겠지만, 대부분의 화학 반응이 여러 복잡한 과정을 거쳐 진행되기 때문에 특정 단계의 속도결정단계를 가지며, 반응차수와 화학반응식의 계수는 무관합니다. 이에 반응차수는 실험을 통해 결정되며, 실험 결과를 설명할 수 있는 메커니즘이 제안됩니다. 위 반..
2020 PEET 화학추론(일반화학) 기출문제 25번 풀이 2020 PEET 화학추론(일반화학) 기출문제 25번 풀이 개요기체의 압력(P)과 부피(V), 몰수(n)의 관계를 묻는 문제입니다. 온도(T)가 일정할 때, 보일의 법칙에 따라 P와 V의 곱이 일정하며, 이는 기체의 몰수(n)과 비례한다는 사실을 바탕으로 풀어나갑니다.또한 피스톤으로 맞닿아있는 두 기체의 경우에는 평형상태에서 언제나 압력평형을 이루어야 하며, 이에 기체가 차지하는 부피는 기체의 몰수에 비례합니다.본 문제에서 고려해야할 사항은 그림의 ㉠과 ㉡ 영역의 부피 합이 12L, ㉢과 ㉣ 영역의 부피 합이 12L 이라는 사실이며, 피스톤이 움직이면서 ㉠, ㉡, ㉢, ㉣의 부피가 변할 수 있습니다. 이 과정에서 부피는 해당 영역에 포함된 기체의 몰수에 의존합니다.풀이1. 초기 몰수 판단하기각 영역 내 ..
배위 화학 (Coordination Chemistry) - 서론 배위 화학 (Coordination Chemistry) - 서론 배위 화학이란, 배위 착물(coordination complex)을 다루는 화학의 한 영역이다. 일반적으로 착물 화학(complex chemistry)과 거의 같은 의미로 사용되며, 이는 주요 연구 대상이 착물과 착이온(complex & complex ion)이기 때문이다. 일반적으로 배위 착물 중심에는 금속 또는 금속 이온이 자리잡고 있으며, 이 금속 주위를 리간드(ligand)라고 불리는 분자 또는 이온들의 집단이 둘러싸고 있는 형태를 갖는다. 특히, 배위 화학에서는 전이금속(transition metal)과 리간드 사이의 결합을 통해 만들어진 착물을 다루는 것이 일반적이다. 1. 역사 배위 착물은 현대 화학이 시작한 이후에 알려지기 시..

티스토리툴바