복습 정리 노트

문제 위처럼 전이금속을 중심으로 한 배위화합물의 구조 및 화학식을 알려주고 각 특성에 대해 옳고 그름을 파악하는 문제를 풀이해봅시다. 풀이 각 리간드의 형식전하를 계산해보면 위와 같이 -1인 리간드가 4개가 있으므로 Pt의 산화수는 +4가 됨을 알 수 있습니다. 따라서 1번 보기는 맞습니다. 그 다음 2번 보기의 경우 (가)의 배위화합물은 광학활성이 없다고 하였는데 광학활성이 없으려면 거울상과 완전히 겹쳐져야합니다. 그러나 실제로 (가)의 거울상을 그린 뒤 180도 회전시켜보면 CN과 OH2 원자단이 서로 다른 위치에 있어서 겹쳐지지 않음을 알 수 있습니다. 따라서 (가)는 광학이성질체가 존재하므로 광학활성이 있습니다. 따라서 보기 2번이 틀렸고 정답은 2번입니다. 보기 3번에서는 (가)와 (나)가 기하..

문제 위와 같이 공통 이온이 포함된 반응식 여러개를 주고 용해도곱상수 K_sp값을 제시한 뒤 여러 가지 정보를 묻는 문제를 풀이해봅시다. 풀이 우선 문제에서 주어진 용해도곱 상수를 이용하여 여러 가지 농도를 이용한 등식을 만들어주는 것이 중요합니다. 우선 보기 ㄱ은 pH를 주었으므로 OH-의 농도를 알 수 있고 따라서 Ni2+의 농도를 쉽게 구할 수 있습니다. 첫 번째 반응식의 용해도곱 상수에 OH- 농도만 대입해주면 보기 ㄱ이 맞다는 사실을 알 수 있습니다. 보기 ㄴ에서는 두 가지 이상의 반응식에 공통되는 이온이 포함될 경우 한 가지 이온의 농도가 증가하면 다른 반응식의 농도는 어떻게 되는지에 대해서 묻고 있습니다. 이러한 효과를 공통이온 효과라고 부르는데, 이 문제를 이용하여 설명드리겠습니다. 우선 ..

문제 약산 HA와 HB 두 종류의 수용액을 강염기 NaOH으로 적정하며 나타나는 곡선을 이용해 분석하고 각 보기의 옳고 그름을 추론해봅시다. 풀이 먼저 HB의 적정 그래프를 보도록 합시다. 당량점에서 가해진 NaOH의 부피는 100mL임을 문제에서 제공해주었습니다. 해당 지점의 pH가 9로 염기성 환경이기 때문에 K_b 값에 대해서 생각해보면 위와 같은 공식을 쓸 수 있으며, 해당 조건에서 당량점이라고 하였으므로 HB의 농도와 -OH의 농도가 같습니다. 또는 [OH-] = 루트(c * K_a)라는 공식을 사용해서 바로 풀어줘도 됩니다. 어쨌든 pH가 9이기 때문에 pOH = 14 - 9 = 5라서 OH의 농도는 10^(-5)가 됩니다. 그러면 K_a를 구하는데 필요한 변수들의 값들은 모두 얻어졌으므로 K..

파스퇴르 실험 입구가 일자인 플라스크에 영양배지를 넣고 끓인 뒤 방치하면 배지에서 미생물이 번식했으나, 입구가 S자인 플라스크에 영양배지를 넣고 끓인 뒤 방치하면 배지에서 미생물이 번식하지 않았습니다. 이를 통해 세포가 기존의 세포로부터 유래되었다는 생물속생설을 증명하였습니다. (∴ 자연발생하는 생명체는 없음) 세포 크기 세포의 크기의 경우 부피 당 표면적 값을 계산해보면 세포가 작을수록 부피당 표면적 값이 작아지므로 (부피는 반지름의 세제곱에 비례, 표면적은 부피의 제곱에 비례하니까) 외부와의 물질 교환이 원활합니다. 그렇다면 만약 세포의 크기가 크면 이 문제를 어떻게 해결해야 할까요? 세포는 골격섬유를 통해 큰 세포의 구조를 유지하고, 세포 내에 소기관을 만들어서 분업화를 시켜 문제를 해결합니다. 세..

문제 위와 같이 피스톤이 연결되어 있는 실린더 내에서 기체가 혼합될 때 기체가 한 일, 엔트로피 변화, 내부 에너지 변화량에 대해 물어보는 문제를 풀이해봅시다. 풀이 우선 (가)에서 피스톤 고정장치는 해제하지 않은 상태로 콕 I만 열었을 때 기체가 어떻게 섞이는지 생각해봅시다. 계산의 편의를 위해 RT = 1로 가정하면 기체의 몰수가 n_He : n_Ne = 2 : 1이므로 2 : 1의 비율로 각 공간에서 섞일 것을 예상할 수 있습니다. 따라서 오른쪽과 같은 기체의 이동이 나타나며 각 공간에서 P_tot = 1atm의 내부 압력이 발생합니다. 보기 ㄱ은 위의 정보를 사용할 필요없이 기체가 한 일의 양은 부피 변화가 없으면 0이라는 사실만 인지하고 있으면 해결할 수 있습니다. 다만 위의 정보는 보기 ㄴ을 ..

문제 위와 같이 피스톤으로 기체를 압축하여 반응시킨 뒤 평형상수 K_p 값과 생성물의 몰수를 구하는 문제를 풀이해봅시다. 풀이 먼저 RT = 1로 두어 n = PV의 관계식이 성립하게 둔 뒤 PV 값을 이용하여 반응식을 세워보면 위와 같이 됩니다. 여기서 문제에서 초기에 P_tot = 5/4 atm이라고 하였으므로 y = 1/4 atm이 됩니다. K_p의 경우 압력이 비례식으로 나오더라도 생성물의 몰수가 다르면 분자와 분모의 차수가 다르므로 미지수를 구할 수 있습니다. 따라서 K_p를 구하면 위와 같이 1/3이 간단하게 나옵니다. 문제는 여기서부터인데요, 생성물 B의 몰수를 구하기 위해 여기서부터 설계를 해야합니다. 우선 문제에서 주어진 생성물에 대한 정보는 생성물 전체에 대한 분압이 2atm이라는 것과..

문제 위와 같이 용해도곱상수 K_sp, 산의 이온화상수 K_a, 평형상수 K와 pH에 따른 성분의 농도 변화 그래프를 주었을 때 보기의 옳고 그름을 판별하는 문제를 풀이해봅시다. 풀이 우선 문제에서 주어진 상황에서의 용해도곱 상수 등을 이용하여 식을 세워보면 위와 같은 정보를 알 수 있습니다. 이 때 pH나 온도가 변화하면 평형 상수 값이 변화할 수 있기 때문에 문제에서 상태가 어떻게 변화하는지를 살펴보아야 합니다. 보기 ㄱ은 같은 조건에서의 반응의 평형 상수를 구하는 문제이므로 위에서 가진 식을 가지고 연립하여 보기에 주어진 반응식의 평형 상수 식을 만들어야 합니다. 따라서 위와 같이 연립을 두어 번 정도 해주면 a의 값을 쉽게 구할 수 있습니다. 보기 ㄴ은 생각을 많이 해야하는데요, [A2+] 값과 ..

문제 위와 같이 강철 용기 내에 기체 상태를 알려주고 온도를 낮추며 증기압을 측정한다는 상황을 알려주고, 각 지점에서의 온도 또는 증기압을 물어보는 문제를 풀어봅시다. 풀이 우선 문제에서 주어진 조건을 가지고 최대한 정보를 이끌어내면, 먼저 120K의 온도에서 기체가 모두 증발한 상황에서 4atm임을 알 수 있고, 온도를 120K에서 낮추면서 T_1, T_2를 거쳐 90K가 되므로 위와 같은 부등식을 만들 수 있습니다. 그리고 120K의 Ar이 모두 기체인 조건에서 4atm이라고 하였으므로 더 낮은 온도인 T_2에서 증기압만으로 4atm의 압력을 만들려면 T_2에서도 Ar은 모두 기체여야 합니다. 그래프를 예상하여 그려보면 위와 같은 상평형 그래프를 P=nR/V * T의 직선형 그래프가 지나간다는 것을 ..

문제 위와 같이 CO2의 승화 조건을 주고 온도를 변화시켰을 때 증기압과 기체의 분압에 대해 묻는 문제를 해결해봅시다. 풀이 먼저 문제 맨 위에서 준 깁스 자유에너지 평형식의 의미에 대해서 생각해봅시다. 상변화에 필요한 에너지가 0이라는 것은, 둘이 공존하고 있는 상평형 상태임을 알 수 있습니다. 따라서 위와 같이 상평형 그래프를 대략적으로 그려보았을 때 195K, 1atm에서 고체와 기체가 평형상태에 있는 빨간색 지점임을 알 수 있습니다. 그 다음 각 보기에 대해서 옳고 그름을 판별해봅시다. 우선 (가)에서 P_tot이 1atm이기는 하지만, 중요한 점은 "해당 기체의 분압"이 1atm보다 작으므로 195K에서 상평형이 유지되지 않습니다. 따라서 CO2의 분압인 0.9atm에서는 195K보다 작아야만 ..

문제 위와 같이 고정장치로 고정되어 있는 피스톤 하에 액체가 있는 실린더가 있고, 초기 압력들을 모두 주었다고 할 때 부피 변화를 준 이후 혼합기체의 압력이 어떻게 변할지 물어보는 문제를 풀이해봅시다. 풀이 문제에서 혼합 기체가 있을 때 수소를 먼저 모두 연소시킨다고 하였으므로 일단 위와 같은 연소 반응식을 세우고, 계수 비를 맞출 수 있습니다. 그리고 문제에서 분압을 알려줬고 부피가 문제 상황 전체에서 딱 한 번 변했기 때문에 PV값으로 하기 보다는 우선 P값으로 반응을 시키고 나중에 부피를 변화시켜주는 쪽이 더 편합니다. 그래서 반응식을 위처럼 세우고 그냥 분압만을 가지고 H2가 모두 소모되는 쪽으로 반응을 시켜보면 O2가 1/40 atm이 남고 H2O는 1atm이 남게 되는데 여기서 증기압은 항상 ..