고등 통합과학 화학 결합에 따른 물질의 성질 예상문제

화학 결합에 따른 물질의 성질
{유형 분석}
결합의 종류와 물질의 구조(그물 구조 물질과 분자성 물질)에 따른 녹는점 차이를 이해하는 문항이다.
{자료 분석}
NaCl은 이온 결합 물질로 비교적 높은 녹는점을 가진다. $Si{O}_2$는 Si와 O가 공유 결합으로 그물처럼 끝없이 연결된 구조여서 녹이려면 매우 많은 공유 결합을 끊어야 하므로 녹는점이 매우 높다. 반면 얼음은 $H_{2}O$ 분자들이 비교적 약한 분자 사이의 힘으로 모여 있는 분자성 물질이므로 녹는점이 낮다.
{정답 찾기}
① 표에서도 $Si{O}_2$(공유 결합)가 NaCl(이온 결합)보다 녹는점이 더 높으므로 항상 이온 결합 물질의 녹는점이 높다고 할 수 없다.(X)
② $Si{O}_2$는 공유 결합 물질이다.(X)
③ 그물 구조를 가지는 것은 $H_{2}O$가 아니라 $Si{O}_2$이다.(X)
④ 녹는점은 결합의 종류와 세기, 구조에 의해 결정되며 색깔과는 무관하다.(X)
⑤ $Si{O}_2$는 공유 결합으로 이루어진 그물 구조 물질이라 분자성 물질인 얼음보다 녹는점이 매우 높다.(O)
{오답 피하기}
이온 결합 물질이 항상 공유 결합 물질보다 녹는점이 높은 것은 아니며, 공유 결합이라도 그물 구조를 이루면 녹는점이 매우 높을 수 있다.

[최종 정답]
정답은 5번 「$Si{O}_2$는 수많은 원자가 공유 결합으로 그물처럼 연결되어 있어 분자성 물질인 $H_{2}O$보다 녹는점이 매우 높다.」이다.

물질과 규칙성 - 화학 결합에 따른 물질의 성질
{유형 분석}
이온 결합 물질과 공유 결합(분자) 물질의 전기 전도성 차이를 이용해 물질을 구분할 수 있는지 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
이온 결합 물질인 $\text{NaCl}$은 고체 상태에서는 이온이 고정되어 있어 전류가 흐르지 않지만, 물에 녹으면 이온이 자유롭게 이동할 수 있어 전류가 흐른다. 반면 설탕은 공유 결합으로 이루어진 분자 물질로, 물에 녹아도 이온화되지 않으므로 수용액에서도 전류가 흐르지 않는다. 따라서 A는 $\text{NaCl}$, B는 설탕이다.
{정답 찾기}
① A는 수용액에서 전류가 흐르므로 $\text{NaCl}$이며 설탕이 아니다. (X)
② A($\text{NaCl}$)는 이온 결합 물질이다. (O)
③ B(설탕)는 공유 결합(분자) 물질이다. (X)
④ B는 물에 녹아도 이온화되지 않아 전류가 흐르지 않는다. (X)
⑤ A는 이온 결합, B는 공유 결합 물질이다. (X)
{오답 피하기}
고체에서는 도체가 아니지만 수용액에서는 도체인 물질은 이온 결합 물질의 전형적인 특징임을 기억해야 한다.

[최종 정답]
정답은 2번 「A는 이온 결합 물질이다.」이다.

물질과 규칙성 - 화학 결합에 따른 물질의 성질
{유형 분석}
이온 결합 물질과 분자 결정(공유 결합 물질)의 녹는점, 승화성, 전기 전도성 차이를 이해하는지 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
A(NaCl)는 이온 결합 물질로 녹는점이 801℃로 매우 높고, B(드라이아이스)는 분자 결정으로 분자 사이의 인력이 약해 상온에서 쉽게 승화한다.
{정답 찾기}
ㄱ. A는 이온 사이의 강한 정전기적 인력 때문에 녹는점이 높다. (O)
ㄴ. B는 분자 사이의 인력(분산력 등)이 약해 상온에서 쉽게 승화한다. (O)
ㄷ. A는 이온 결합 물질로 고체 상태에서는 이온이 고정되어 있어 전기 전도성이 없고, B도 분자 결정이므로 고체 상태에서 전기 전도성이 없다. (X)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이므로 ①이 정답이다.
{오답 피하기}
이온 결합 물질은 액체나 수용액 상태에서만 전기 전도성을 가지며, 고체 상태에서는 전도성이 없다는 점을 놓치지 않도록 한다.

[최종 정답]
정답은 1번 「ㄱ, ㄴ」이다.

화학 결합에 따른 물질의 성질
{유형 분석}
결합의 종류(이온 결합, 공유 결합의 거대 구조, 분자 결정)에 따라 녹는점이 달라지는 까닭을 이해하는 문항이다.
{정답 찾기}
① NaCl은 이온 사이의 강한 정전기적 인력 때문에 녹는점이 높으므로 옳다.(O)
② 다이아몬드는 탄소 원자들이 모두 공유 결합으로 연결된 거대 구조이므로 녹는점이 매우 높으므로 옳다.(O)
③ 드라이아이스는 분자와 분자 사이의 힘(분자간 힘)이 약해 쉽게 상태가 변하므로 옳다.(O)
④ 세 물질의 녹는점 차이는 입자를 구성하는 결합(또는 인력)의 세기 차이에서 비롯되므로 옳다.(O)
⑤ 드라이아이스가 낮은 온도에서 승화하는 까닭은 분자 사이의 힘이 약하기 때문이며, 분자 내부의 C=O 공유 결합 자체는 매우 강하므로 옳지 않다.(X)
{오답 피하기}
물질의 녹는점을 결정하는 것은 분자 내부의 공유 결합의 세기가 아니라 분자와 분자 사이에 작용하는 힘의 세기임에 유의해야 한다.

[최종 정답]
정답은 5번 「드라이아이스 분자 내부의 C=O 공유 결합이 매우 약하기 때문에 녹는점이 낮다.」이다.

물질과 규칙성 - 화학 결합에 따른 물질의 성질
{유형 분석}
이온 결합 물질, 분자(공유 결합) 물질, 금속 결합 물질의 녹는점과 전기 전도성 차이를 비교하는 문항이다.
{자료 분석}
NaCl은 이온 결합 물질로 녹는점이 높고 고체에서는 이온이 이동하지 못해 전기 전도성이 없다. $C{O}_2$는 분자로 존재하는 공유 결합 물질로 분자 사이의 힘이 약해 녹는점이 매우 낮고, 고체·액체 상태 모두 전기 전도성이 없다. Cu는 금속 결합 물질로 자유 전자가 존재하여 고체 상태에서도 전기 전도성을 나타낸다.
{정답 찾기}
① NaCl은 분자 결정이 아니라 이온 결정이다. (X)
② $C{O}_2$는 이온 결합이 아니라 공유 결합 물질이다. (X)
③ Cu는 금속 결합 물질로 자유 전자가 이동할 수 있어 고체 상태에서도 전기가 통한다. (O)
④ NaCl은 녹아서 액체가 되면 이온이 이동할 수 있어 전기 전도성이 나타난다. (X)
⑤ $C{O}_2$는 이온 결합 물질이 아니므로 이온 사이의 인력과는 무관하며, 녹는점이 낮은 까닭은 분자 사이의 힘이 약하기 때문이다. (X)
{오답 피하기}
녹는점과 전기 전도성은 결합의 종류(이온 결합, 공유 결합, 금속 결합)에 따라 나타나는 특징적인 성질임을 정리해 두어야 한다.

[최종 정답]
정답은 3번 「Cu는 자유 전자에 의해 고체 상태에서도 전기 전도성을 나타낸다.」이다.

화학 결합에 따른 물질의 성질
{유형 분석}
이온 결합, 공유 결합(그물형 구조), 분자 결정, 금속 결합 물질의 녹는점과 전기 전도성 차이를 결합의 종류와 연결하여 이해하는 문항이다.
{자료 분석}
A(NaCl)는 이온 결합 물질, B(다이아몬드)는 탄소 원자가 공유 결합으로 그물처럼 연결된 공유 결합 결정, C(드라이아이스)는 분자 사이의 약한 인력(분자간 힘)으로 이루어진 분자 결정, D(구리)는 금속 결합 물질이다. 공유 결합 결정은 매우 단단하고 녹는점이 매우 높으며, 분자 결정은 분자 사이의 인력이 약해 녹는점(승화점)이 매우 낮다.
{정답 찾기}
ㄱ. 옳은 설명이다. (O)
ㄴ. 옳은 설명이다. (O)
ㄷ. A(NaCl)는 이온 결합 물질로 고체 상태에서는 이온이 이동할 수 없어 전기 전도성이 없다. D(구리)는 금속 결합 물질로 자유 전자에 의해 고체 상태에서도 전기 전도성이 있다. 따라서 A와 D 모두 전도성이 있다는 설명은 틀리다. (X)
{오답 피하기}
같은 고체라도 결합의 종류에 따라 고체 상태에서의 전기 전도성 유무가 다르다는 점(이온 결합: 없음, 금속 결합: 있음)을 정확히 구분해야 한다.

[최종 정답]
정답은 3번 「ㄱ, ㄴ」이다.