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1[9급 지방직 화학] 25년 1회차
다음은 양이온 A, B 및 음이온 X로 이루어진 페로브스카이트(perovskite)의 단위 세포를 나타낸 것이다. 이 페로브스카이트의 화학식으로 옳은 것은?

문제 이미지
1
ABX3
2
ABX6
3
A2BX3
4
A8BX12
해설

이 단위 세포의 화학식은 ABX3\mathrm{ABX_3}이다. 각 위치에 놓인 입자가 단위 세포에 기여하는 비율을 곱해 개수를 센다.

A는 체심에 1개 있어 온전히 1개가 속한다.
B는 꼭짓점 8곳에 있어 8×18=18 \times \dfrac{1}{8} = 1개이다.
X는 모서리 중심 12곳에 있어 12×14=312 \times \dfrac{1}{4} = 3개이다.

따라서 A : B : X = 1 : 1 : 3 이며, 이것이 전형적인 페로브스카이트 조성이다.

  • ABX6\mathrm{ABX_6}: X를 모서리마다 1/4이 아닌 1/2씩 센 결과로, 모서리 입자는 네 단위 세포가 공유한다.
  • A2BX3\mathrm{A_2BX_3}: 체심의 A는 1개뿐이므로 A가 2개가 될 수 없다.
  • A8BX12\mathrm{A_8BX_{12}}: 꼭짓점 8개와 모서리 12개를 공유 비율 없이 그대로 센 것이며, 실제로 꼭짓점에 있는 입자는 A가 아니라 B이다.

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