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화학1

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원자가와 원자가 전자 (valence & valence electron) 원자가와 원자가 전자 (valence & valence electron) 최외각 전자는 왜 원자가 전자라 불리게 되었나? 0. 들어가기 고등학교 1학년 통합과학(2015 개정) 수업을 하고 있다. 통합과학 첫 번째 단원은 '물질의 규칙성과 결합'이다. 우리 주변에 존재하는 물질들은 무엇으로 이루어져 있고, 어떤 과정을 거쳐 물질을 이루게 되는지에 대해 학습한다. 학생들은 먼저, 우주의 탄생과 함께 원소의 생성을 학습한다. 이후 별의 탄생과 진화, 소멸을 통해 원소가 다양해짐을 배운 뒤, 현재 발견된 118 종(인공적인 방법에 의해 발견된 것까지 포함하여)의 원소를 18 개의 족(그룹)과 7 개의 주기로 구분하고, 비슷한 것들을 묶어 성질을 비교한다. 이 과정에서 원소 주기율표(periodic table)..
2021학년도 3월(3.25.) 고3 학력평가 화학1 3점 문항 풀이 2021학년도 3월(3.25.) 고3 학력평가 화학1 3점 문항 풀이 [ 9번, 11번, 12번, 13번, 14번, 16번, 17번, 18번, 19번, 20번 ] 9번 정답 : ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 풀이 : 17 번 염소(Cl)는 3 주기, 19 번 포타슘(K)과 20 번 칼슘(Ca)은 4 주기 원소이다. 세 원소 모두 가장 안정한 이온을 형성할 경우 아르곤(Ar)과 동일한 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 의 전자 배치를 갖는다. (등전자 이온) 이 때, 전자를 잃고 양이온이 되는 포타슘(19K), 칼슘(20Ca)은 원자 반지름보다 이온 반지름이 작아지지만, 껍질 수 변화 없이 하나의 전자가 유입되는 염소(17Cl)는 이온 반지름이 원자 반지름보다 조금 커진다. 따라서 포타슘(K)과 칼슘(Ca)은 [이온..
공기의 연금술 #20210409 학교 수업에는 관심이 없지만, 독서 자체를 좋아하는 학생이 있다. 해당 학생의 담임 선생님으로부터 책 100권 읽기를 올해 목표로 정했다고 전해 들었다. 개인적으로, 수업 시간에 의미 없이 멍 때리거나 자버리는 것보다 자기가 좋아하는 책을 꾸준히 읽을 수만 있다면 수업을 듣는 것 이상으로 의미있게 시간을 보내는 것이라 생각한다. 그래서 수업 중 독서를 허용해주는 결정이 어려운 문제는 아니었다. 다만, 내가 몇 가지 책을 추천해줘도 되겠냐고 물었다. 학생의 독서 스펙트럼을 넓히는 기회가 될 수 있었으면 했다. 학생이 내 제안을 흔쾌히 받아들였다. 내가 가장 먼저 추천한 책은 토마스 헤이거의 공기의 연금술이었다. 집에 보관 중이던 책을 다음 날 학생에게 건넸다. 화학 1의 첫 단원인 '우리..
2017학년도 수능 9월 모의평가(2016.9.1.) 화학1 풀이 [20번] 2017학년도 수능 9월 모의평가(2016.9.1.) 화학1 풀이 [20번] [정답] ④ 1/3 [풀이] 폴더 정리를 하다가 이전에 만들어둔 풀이 pdf를 우연히 찾았다. 아마도 학생 질문으로 급하게 만들었던 것으로 기억한다. 이전 교육과정이지만 화학 반응의 양적관계 부분은 크게 달라진 것이 없기에 혹시나 하여 남겨둔다. 1. 반응물 A와 생성물 B, C는 모두 기체이다. 온도와 압력이 일정한 조건에서 기체의 부피와 몰수는 비례한다. 밀도는 질량/부피이므로, 기체의 부피(몰수)에 반비례 한다. 기체의 부피 ∝ 몰수 (온도, 압력 일정) , 기체의 밀도 ∝ 1/부피 2. 따라서 그래프로 주어진 밀도(상댓값)의 역수값는 해당 지점에서의 전체 기체 부피(몰수)를 뜻한다고 할 수 있다. 밀도의 역수값은 다음과 ..
단위 환산이 어려운 학생들에게 학생들에게 "화학1 단원 중에 어디가 제일 어렵니?"라 물었을 때, 대부분은 "화학이면 그냥 다 어렵죠."라고 답하겠지만, 범위를 '수능 선택 과목 화학1'으로만 한정하면, 몇 가지 꼽을 수는 있다. 안타까운 일이지만, 근래의 수능 화학1은 "화학 반응의 양적 관계"와 "산-염기 중화 반응" 킬러 문항을 얼마나 잘 해결하는가에 따라 상위권 등급이 나뉜다.(2009 개정에서는 원소 분석법도 있었지만) 이 중, '화학 반응식의 양적 관계' 문제가 까다로운 이유는 (근본적으로는 출제자가 쓸데없이 수수께끼처럼 복잡한 상황을 만들었기 때문이겠지만) 환산인자로써의 몰 개념이 명확하지 않은 상태에서 짧은 시간 동안 다양한 물리량(예를 들어 질량, 부피, 몰수)을 변환하고, 출제자가 숨겨놓은 정보를 빠르고, 정확하게 ..
공기의 밀도 구하기 공기의 밀도 구하기 LNG는 창문을 열고, LPG는 빗자루로 쓸고, 1. 공기의 밀도는 얼마일까? 밀도는 단위 부피당 존재하는 물질의 질량이다. 4 ℃ 물의 밀도는 1 [g/mL] 다. 부피 실린더로 1 [mL] 부피를 정확하게 재어 저울에 올려놓으면, 저울 눈금이 정확히 1 [g]을 가리킨다는 뜻이다. 이와 같이 밀도는 물질의 부피와 질량 사이의 관계를 보여준다. 그렇다면, 공기의 밀도는 얼마일까? 일반적으로 밀도는 기체, 액체, 고체로 갈수록 커진다. 물은 액체고, 공기는 기체 혼합물이니 당연히 물보다는 공기의 밀도가 작을 것으로 예상할 수 있다. 검색해보니 15 ℃ 조건에서 약 1.225 [kg/m3] 정도라 한다. 이 값이 도대체 얼마나 작은걸까? 간단한 단위 환산을 통해 알아보자. (참고로 kg..
2021학년도 대학수학능력시험(2020.12.6.) 화학1 3점 문항 풀이 좀 늦긴 했지만 올해 수능 풀이를 업로드한다. 아이패드로 풀고, 해설을 위한 글을 따로 작성하는 일은 사실 조금(많이) 귀찮다. 문제 위에 손으로 스윽스윽 쓰면서 동시에 말로 해설하면 얼마 걸리지 않을 문제도 글로 쓰면, 시간을 꽤 잡아먹는다. 단어 선택이라든지, 문맥 등에 신경이 많이 쓰이기 때문이다. 에디터에서 수식 입력 정도만 돼도 한결 수월할 것 같은데, 태그로 화학식 윗첨자 아랫첨자를 일일이 지정해주는 상황이다보니 시간이 배로 걸린다. 그래도 화학을 공부하고자 하는 현재의 누군가와 감각이 떨어져 허덕거릴 미래의 나에게는 어느정도 필요한 정보이기에, 귀찮음을 뒤로하고 풀이를 올려둔다. 2021학년도 대학수학능력시험(2020.12.6.) 화학1 3점 문항 풀이 3, 4, 7, 9, 11, 13, 1..
원자 모형의 변천 (3) 보어의 원자 모형 * 본문은 다음 글들과 연결됩니다. - 원자 모형의 변천 1. 원자 내부가 왜 궁금해진 걸까? : https://stachemi.tistory.com/132 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진 걸까? 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진 걸까? - 돌턴의 원자 모형, 톰슨의 원자 모형- 1. 원자 내부가 궁금할 필요가 없던 시절 - 돌턴의 원자론 내부에 대한 궁금증은 그 속에 더 작은 무언 stachemi.tistory.com - 원자 모형의 변천 2. 원자핵의 발견 : https://stachemi.tistory.com/137 원자 모형의 변천 (2) 원자핵의 발견 * 본문의 글은 다음의 링크의 글과 연결됩니다. 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진걸까? : ht..
수소 선 스펙트럼 (Spectrum of Hydrogen) 수소 선 스펙트럼 (Spectrum of Hydrogen) 1. 스펙트럼 스펙트럼(spectrum)이란, 빛을 파장에 따라 분해하여 나열한 것을 말한다. 빛을 분해하기 위해서는 분광기가 필요하다. 프리즘(prism)은 가장 간단한 분광기다. 프리즘을 이용해 태양광(백색광)을 분해하면, 연속된 스펙트럼이 나타나는데, 그 이유는 태양이 방출하는 빛이 전체 파장 영역을 포함하고 있기 때문이다. - 2. 선 스펙트럼의 관찰 1752년 스코틀랜드의 호기심 많은 자연철학자 토머스 멜빌(Thomas Melvill, 1726-1753)은 다양한 염(salt)을 태워보다가 물질마다 고유한 불꽃색을 갖는다는 사실을 알게 되었다. 그리고 불꽃이 내뿜는 빛을 프리즘에 통과시키자 일반적인 빨주노초파남보의 연속적인 스펙트럼이 아..
2020학년도 10월(10.27.) 고3 학력평가 화학1 3점 문항 풀이 지난 27일 고 3 마지막 학력평가가 시행되었다. 대부분 수시 접수를 마치고, 살짝은 애매한 분위기의 교실 상황이 머릿속을 스친다. 학생들마다 수시 원서 접수 유무, 수시 전형, 지원한 학교 등에 따라 서류 100%, 학업 면접 유무, 논술 고사, 수능 최저 유무 등 처한 상황이 모두 다르다 보니, 일관된 분위기를 유지하기 어렵다. 교실 속 공기에서부터 개개인의 말 못 할 고민들이 복잡하게 얽혀있음이 느껴진다. 극도의 예민함부터 극도의 태평함까지 느낄 수 있다. 고3 교실 치고는 참으로 아이러니하다. 사실, 이번 주에 학력평가가 있는지 몰랐다. 결합 이론 관련 글을 마무리하느라, 아이들 할로윈 생각하느라 학력평가를 봤는지도 몰랐다. 휴직 기간이 길어지면서 나도 긴장감이 덜해졌나 보다. 어쨌든 이번 10월..
2021학년도 수능 9월 모의평가(2020.9.16.) 화학1 3점 문항 풀이 2021학년도 수능 9월 모의평가(2020.9.16.) 화학1 3점 문항 풀이 어제(2020.9.16.) 2021학년도 고3 수능 9월 모의평가가 시행되었다. 수능 전 마지막 평가원 모의고사이다. 고3 학생들 입장에서 올해 수능은 여러모로 신경이 쓰일 수 밖에 없겠다. 2015 개정 교육과정 첫 수능인데, 하필이면 코로나 비상 시국이라 다방면으로 혼란스럽다. 온라인 개학, 부분 등교, 온라인 상담, 대입 전형 일정 뒤죽박죽인 상황 속에서 정신을 부여잡고, 주위 환경에 흔들리지 않는다는 것은 여간 어려운 일이 아니다. 수능 일정 또한 12월로 평소보다 뒤로 연기되어 어떤 변수들이 발생할지 감도 잡을 수 없다. 아무쪼록 화이팅하고, 학습 의욕을 잃지 않기를 응원한다. 올해 PEET 문제 풀이를 모두 공개하지..
화학 결합과 거리에 따른 에너지 변화 화학 결합과 거리에 따른 에너지 변화 0. 들어가기 더보기 2009 개정 교육과정 화학1의 세 번째 단원명은 "아름다운 분자 세계"이다. 새롭게 개정된 2015 교육과정에서는 "화학 결합과 분자의 세계"이다. 교육과정은 바뀌었지만 다루는 내용은 큰 차이가 없다. 결합의 형성과 그 결과물로 생성된 분자의 구조에 대해 주로 다룬다. 단원명만으로 학습 내용을 파악하기에는 이번 교육과정이 명확하지만, 해당 단원을 가르칠 때, 간접적으로 내 마음을 표현해준 것은 2009 개정 교육과정이다. 원자가 다른 어떤 원자에 이끌려 분자를 이룬다는 사실이 너무나 아름답다. 수업 시간에 이런 이야기를 하면, 아이들은 나를 이해할 수 없다는 듯이 웃는다. (벤젠 고리가 막~~ 연결되어 있는 복잡한 구조 보면 누구나 막~~ 설레..