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고등학교 화학1

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데이비슨-거머 실험 (Davisson-Germer Experiment) 데이비슨-거머 실험 (Davisson-Germer Experiment) 너는 좋은 사람이야? 아니면 나쁜 사람이야? 1927년 미국 물리학자인 클린턴 데이비슨(Clinton J. Davisson, 1881-1958)과 레스터 거머(Lester H. Germer, 1896-1971)는 루이 드 브로이가 제안한 입자-파동 이중성을 확인하는 실험을 실시했다. 이들의 실험은 '파동(wave)'과 '입자(particle)' 개념이 자연에서 발견되는 어떤 대상을 보다 잘 설명하기 위해 도입된 이상적인 모델(모형) 일뿐이며, 자연의 실체는 '입자' 또는 '파동' 중 하나로 명확하게 구분될 수 없음을 보여주었다. 광자, 전자, 원자들까지도 파동성과 입자성을 동시에 갖고, 이러한 입자-파동 이중성이 자연의 본래 모습이라..
2017학년도 10월(10.17.) 고3 전국연합학력평가 화학1 풀이 [17번] 2017학년도 10월(10.17.) 고3 전국연합학력평가 화학1 풀이 [17번] 정답: ③ 60 풀이: 이전 교육과정 문제이지만, 최근 산-염기 중화반응 문제에서 킬러 유형을 배제하면, 연습하기에는 나쁘지 않다. 물론, 그렇다고 좋아하는 유형은 아니다. 산-염기 중화적정은 미지 산 또는 염기의 농도를 밝히거나, 중화적정 그래프 및 적정 과정에서의 pH와 연계되어야 의미가 있다고 생각하는 편이다. 그래도 학생 질문에 답할 겸, 풀이를 남겨둔다. HCl + NaOH 혼합 용액 x mL에 KOH 수용액을 첨가했다. 초기 혼합 용액의 액성도, 혼합 이후의 (가), (나), (다) 용액의 액성도 현재로써는 알 수가 없다. 초기에 HCl, NaOH의 초기 농도와 혼합 비율을 모르고, 이후 첨가한 KOH 수용액의 농..
2024학년도 대학수학능력시험(2023.11.16.) 화학1 풀이 [1~20번] 2024학년도 대학수학능력시험(2023.11.16.) 화학1 풀이 [1~20번] 마감 기일 때문에 아주아주 빠듯했던 1년짜리 프로젝트가 금요일에 끝났다. 아직 심층면담이 남긴 했지만, 크게 걱정은 되지 않는다. 올해 11월 일정은 가히 살인적이었던 것 같다. 일주일 동안 평균 수면 시간이 3시간 남짓이었다. 어쩌다 보니 그 사이에 수능도 끝났다. 수능시험장 운영도 거쳐 간 업무 중 하나긴 했다. 수능이 끝난 당일에는 피곤했는지 의자에 앉아서 잠들어버렸다. 수능 문제도 주말이 되어서야 처음부터 제대로 보았다. 일단, 정리되기 전의 풀이라도 대충 블로그에 올려두어야 다른 일로 미루지 않을 것 같아서 부끄러운 날것의 풀이를 올린다. 정석대로가 아닌, 그냥 모니터에 문제를 띄워놓고 블로그에 직접 타이핑하면서 풀..
고등학생을 위한 파동 방정식, 그리고 양자수의 의미 고등학생을 위한 파동 방정식, 그리고 양자수의 의미 0. 상상하기 쉽지 않은 오비탈 모형, 그리고 양자수 보어의 궤도 모형은 고등학교 교육과정상 물리와 화학에서 비슷한 시기에 다루고, 전자가 핵 주위를 회전하는 모습이 마치, 태양계 행성들을 떠올리게끔 하여 비교적 쉽게 받아들이는 편이다. 하지만, 바로 다음에 등장하는 현대 오비탈 모형은 좀 모호하고 어렵다. 오비탈이라는 단어부터 생소하다. 영단어 orbital만 떼놓고 보면, 보어 모형에서의 orbit(궤도)와 비슷하여 뜻도 비슷하게 생각하면 될 것 같은데, 자꾸 둘은 엄연히 다르다고 하니 미칠 노릇이다. 따라서, 수업을 준비하는 교사 입장에서는 오비탈을 처음 접하는 학생들이 이마를 탁! 칠만한 적절한 비유가 간절하다. 물론, 비유물은 실제 대상을 완벽..
2023학년도 대학수학능력시험(2022.11.17.) 화학1 풀이 [1번 ~ 14번] 여름방학 방과후학교 수업을 준비하면서 몰래 정리해 둔 것을 블로그에 옮겨둔다. 문제를 풀어내는 것과 말로 잘 설명하는 것은 어려움의 정도가 다르고, 말로 설명한 것을 글로 옮기는 것은 또 다른 영역의 일이다. 문제를 풀고 이를 말로 설명하는 것은 직접 특성상 크게 어려움을 느끼지 않는 편이지만, 글로 옮기는 것은 매번 많이 어렵다고 느낀다. 방학 중에 14번까지만 임시 저장해놓고, 공개를 계속계속 미루었는데, 결국 2학기가 시작되어 버렸다. 마지막 문제까지 마무리지어 공개하고 싶었는데, 막상 마무리 지으려니 시간적으로 여유가 나지 않을 것 같아 일단 작성한 부분까지만 먼저 포스팅한다. 2023학년도 대학수학능력시험 화학1 풀이 [1번 ~ 14번] 정답 : ③ ㄱ, ㄴ 풀이 : ㄱ. 에탄올은 의료용 소독제..
2024학년도 수능 6월 모의평가(2023.6.1.) 화학1 3점 문항 풀이 0. 들어가기 모든 문항을 모두 풀어 정리해두기에는 시간이 너무 지날 것 같아서 3점 문항만 풀이를 해둔다. 요즘 시간을 끌기 위해, 적은 정보만 주고, 이리저리 꼬아댔던 경향에 비하여 3점 문항은 전체적으로 쉽게 출제되었던 것 같은 느낌이 있다. 하지만, 오히려 비킬러 2점 문항 중에 시간이 걸렸을 것 같아 보이는 문제가 몇몇 보이니, 학생들이 느끼는 체감 난이도는 비슷했을 것 같다. 여전히 수능 화학에 대해서는 마음에 드는 부분도, 마음에 들지 않는 부분도 함께 있다. 메디컬 계열을 희망하거나 인서울권 이공계 학과를 희망하는 학생들 외의 관심을 받기 점점 어려워지는 것 같아 안타깝다. 교실에는 메디컬 계열과 인서울권 이공계 학과를 진학하는 학생 비율이 그렇지 않은 학생들보다 적다. 개인적으로는 그저 ..
2022학년도 10월(10.12.) 고3 전국연합학력평가 화학1 3점 문항 풀이 2022학년도 10월 고3 전국연합학력평가 화학1 3점 문항 풀이 9, 10, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20번 한동안 바쁘다는 핑계로 문제 풀이 업로드를 하지 않았다. 매번 문제를 찾아 풀어보기는 하지만, "이게 과연 화학 문제인가?"하는 의문을 갖게하여 풀이를 업로드해야할 의욕이 생기지 않았다. 사실, 맨 뒷 장의 킬러 문항들은 나도 빠르게 풀어내지도 못하고, 풀어내도 기쁘지 않고, 아직도 문제를 통해 전달하고자 하는 화학적 의미도 못찾겠다. ... 9. 정답: ② ㄴ 더보기 그저 시간을 끌기 위한 이런 문제 싫다. 원소별로 전자배치를 해보고, 하나씩 따져주면 되기에 어려운 문제라고 말할 수는 없지만, 전자가 2개 들어있는 오비탈 수와 p-오비탈에 들어있는 전자수의 비율이 무슨..
2022학년도 10월(10.12.) 고3 전국연합학력평가 화학1 풀이 [20번] 2022학년도 10월 전국연합학력평가 화학1 풀이 [20번] 20. 정답: ④ 50 3점 문항 풀이를 작성하던 중에 너무 부가적인 설명들이 길어져서, 별도의 글로 뺐다. 역시나 2가 산-염기를 혼합하는 문제이다. 벌써부터 쉽지 않을 예정이다. 그런데, 이번 문제는 더더욱 처음에 어떤 선택을 했느냐에 따라 풀이 시간이 매우 차이가 날 수 있기에, 그다지 좋아 보이지는 않는다. (물론, 산-염기 중화 반응을 이와 같은 유형으로 출제하는 것 자체가 마음에 들지 않는다...힘들...) 각설하고, 일단, 혼합 용액 I, II, III 모두 염기의 양은 일정하다. 넣어준 산의 몰수 따라 혼합 용액의 액성이 산성, 중성 또는 염기성이 될 수 있다. 혼합 용액이 산성이라면, H+, X2+, (Y- 또는 Z2-) 이 존..
원자가 껍질 전자쌍 반발 이론 (VSEPR Theory) 원자가 껍질 전자쌍 반발 이론 Valence Shell Electron-Pair Repulsion Theory 0. 들어가기 칠판에 제목을 쓰는데 한참이다. "원자가 껍질 전자쌍 반발(VSEPR) 이론". 그리고 최대한 꼬불랑 거리며, 영어로 한번 읽어준다. 밸러~언스 쉐~엘 일렉트런 페얼 리퍼~얼젼 띠어리. 끊어지지 않는 긴 영단어에 학생들이 "오~~~~~"하며, 반응을 보이지만, 표정은 무언가 애매하다. 길고 복잡한 이름에서 오는 알 수 없는 거리감에 약간 겁을 먹은 것 같다. 교과서에는 간단하게 전자쌍 반발 이론이라고 쓰여있다. VSEPR 이론은 원자가 결합 이론(VBT)에서 분자의 3차원 구조, 즉, 분자가 어떤 모양으로 공간을 차지하는지를 설명하기 위한 이론(모델)이다. 달리 말해, 루이스 구조..
2014학년도 3월(3.12.) 고3 전국연합학력평가 화학1 풀이 [20번] 2014학년도 3월 고3 전국연합학력평가 문제 풀이 [20번] 정답 : ⑤ ㄴ, ㄷ 풀이 : 일정 온도, 압력 조건에서 반응 전후의 부피 비가 피스톤 높이로 주어져있다. 피스톤의 부피는 용기 내 존재하는 기체 분자의 몰 수에 비례한다. 화학 반응식의 양적 관계 문제이다. (가)의 반응 전 기체 입자 수를 통해 몰 수와 부피 관계를 알 수 있다. 4 mol에 해당하는 부피가 8 부피이다. 1 mol 당 2 부피씩 차지한다. 기체 분자 1 mol = 2 부피 따라서 (가)의 반응 후 남아있는 기체 몰수는 7 부피에 해당하는 3.5 mol이다. 같은 방법으로 (나)의 반응 전 기체 몰수는 8부피에 해당하는 4 mol이며, (나)의 반응 후 기체 몰수는 6 부피에 해당하는 3 mol이다. (가), (나) 모두 ..
오스트발트 희석률 (Ostwald dilution law) 오스트발트 희석률 | Ostwald dilution law 0. 들어가기 오스트발트 희석률은 독일의 화학자 빌헬름 오스트발트(Friedrich Wilhelm Ostwald, 1853-1932)가 1888년 제안한 것으로 약산의 이온화 상수(Ka)와 약산의 이온화도 사이 관계를 나타낸 법칙을 말한다. (사실, 산-염기에만 국한된 것이 아닌, 수용액에서 해리되는 전해질들의 해리 상수 Kd 와 초기 농도 c0 , 전해질의 해리도(해리 분율) α 사이 관계에 대한 것이다.) 1. 유도하기 약산(약전해질)은 수용액에서 일부 해리되어 다음과 같은 평형 상태에 도달한다. 약산의 초기 농도를 c0, 약산의 이온화도를 α 라고 한다면, 약산은 이온화도의 비율만큼 해리되며, 해리된 약산의 농도는 c0*α 로 나타낼 수 있..
공명 구조와 관련된 대표적인 오개념들 공명 구조와 관련된 대표적인 오개념들 1. 공명 구조 (resonance structure) 화학에서 공명(resonance)은 라이너스 폴링(Linus Pauling, 1901-1994)이 비편재화된 전자들을 루이스 구조식(편재화된 분자 모형)에 적용하기 위해 제안한 개념을 말하는 것이 일반적이다. 폴링은 공명을 통해 벤젠(C6H6)의 특별한 평면 구조를 설명했다. 종이 위에 표현된 루이스 구조식은 화합물의 구조를 2차원적으로 알려줄 뿐, 실제 구조를 대변하지는 못한다. 탄산 이온(CO32-)을 예로 들어보자. 탄산 이온은 중심 탄소와 세 개의 산소 원자가 결합한 평면 구조이다. 루이스 구조 상으로는 하나의 C=O 이중 결합과 두 개의 C-O 단일 결합을 갖는 것처럼 보이는데, 만약 이 구조식이 실제 ..