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표는 플루오린(F)이 포함된 3가지 분자 (가)~(다)에 관한 자료이다… | [변리사 1차] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[변리사 1차] 25년 1회차

표는 플루오린(F)이 포함된 3가지 분자 (가)~(다)에 관한 자료이다. X와 Y는 2주기 원자이고, 분자 내에서 옥텟 규칙을 만족한다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X와 Y는 임의의 원소 기호이다.)

분자구성 원자의 수공유 전자쌍 수비공유 전자쌍 수
XYF
(가)022a2a
(나)013310
(다)2bc310

<보기>

  • ㄱ. a=b+c 이다.
  • ㄴ. (다)에는 2중 결합이 존재한다.
  • ㄷ. XF2 의 분자 구조는 굽은형이다.
1
ㄱ
2
ㄴ
3
ㄷ
4
ㄱ, ㄷ
5
ㄴ, ㄷ
해설

표를 풀면 (가)는 N2F2, (나)는 NF3, (다)는 O2F2이므로 옳은 것은 XF2, 즉 OF2가 굽은형이라는 설명뿐이다.

(나)는 Y 1개와 F 3개로 공유 전자쌍 3·비공유 전자쌍 10이다. F 3개가 각각 3쌍씩 9쌍을 가지면 Y에 1쌍이 남아야 하므로 Y는 N이고 (나)는 NF3다. 그러면 (가)는 N2F2로 N=N 이중 결합 2쌍과 N–F 2쌍이 있어 a=4a=4, 비공유 전자쌍은 2×1+2×3=8=2a2\times1+2\times3=8=2a가 되어 표와 맞는다.

(다)도 옥텟을 만족하므로 8n=2L+4B8n = 2L + 4B에 L=10L=10, B=3B=3을 넣으면 원자 수 n=4n=4, 원자가 전자 총수는 2(10+3)=262(10+3)=26이다. X가 2개이고 b+c=2b+c=2이므로 2vX+5b+7c=262v_X+5b+7c=26을 풀면 b=0b=0, c=2c=2, vX=6v_X=6이 되어 X는 O, (다)는 F–O–O–F 구조의 O2F2다.

  • a=4a=4인데 b+c=0+2=2b+c=0+2=2이므로 a=b+ca=b+c는 성립하지 않는다.
  • (다)는 공유 전자쌍 3개가 O–O·O–F·O–F 결합 세 개에 하나씩 대응하므로 모두 단일 결합이고 2중 결합이 없다.
  • XF2는 OF2로 중심 O에 결합 2쌍과 비공유 2쌍이 있어 전자쌍은 사면체 배열, 분자 구조는 굽은형이다.

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