다음은 2주기 원소의 동종핵 2원자 분자를 나타낸 것이다. 분자 오비탈… | [변리사 1차] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[변리사 1차] 23년 1회차
다음은 2주기 원소의 동종핵 2원자 분자를 나타낸 것이다. 분자 오비탈(MO) 이론에 근거하여, 이 분자에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 모든 분자는 바닥상태이다.)
B2 , C2 , N2 , O2 , F2
1
모든 분자들의 결합 차수 총합은 9이다.
2
상자기성 분자는 3개이다.
3
결합성 π2p MO 에너지 준위에 비해 결합성 σ2p MO 에너지 준위가 낮은 분자는 2개이다.
4
결합 에너지가 가장 큰 분자는 N2이다.
5
모든 분자들의 홀전자 수 총합은 4이다.
해설
제시된 다섯 분자 B2, C2, N2, O2, F2 가운데 홀전자를 가진 상자기성 분자는 B2와 O2 두 개뿐이므로, 세 개라고 한 설명이 옳지 않다.
B2는 축퇴된 결합성 π2p에 전자 2개가 훈트 규칙에 따라 하나씩 들어가고, O2는 반결합성 π*2p에 전자 2개가 하나씩 들어가 각각 홀전자를 2개씩 가진다. C2·N2·F2는 모두 짝지어져 반자기성이므로 홀전자 총합은 4가 맞다.
결합 차수는 B2 1, C2 2, N2 3, O2 2, F2 1로 합이 9이고, 결합 차수가 3으로 가장 큰 N2의 결합 에너지가 가장 크다.
2s–2p 섞임이 큰 B2~N2에서는 σ2p가 π2p보다 위에 오지만, 유효 핵전하가 커져 섞임이 약해지는 O2와 F2 두 분자에서는 σ2p가 π2p보다 낮다.
내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.