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다음은 3가지 탄화수소의 구조식이다. 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 … | [변리사 1차] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[변리사 1차] 21년 1회차
다음은 3가지 탄화수소의 구조식이다. 
문제 이미지
이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
문제 이미지
1
ㄱ
2
ㄷ
3
ㄱ, ㄴ
4
ㄴ, ㄷ
5
ㄱ, ㄴ, ㄷ
해설

sp 혼성 탄소를 가진 탄화수소가 두 가지라는 진술과 수소의 질량 백분율이 에틸렌에서 가장 크다는 진술이 옳고, 알렌이 평면 분자라는 진술은 틀렸다.

그림의 세 구조식은 이중 결합 하나인 에틸렌 CH2=CH2\mathrm{CH_2{=}CH_2}, 삼중 결합인 아세틸렌 CH≡CH\mathrm{CH{\equiv}CH}, 이중 결합 두 개가 한 탄소에 연달아 붙은 알렌 CH2=C=CH2\mathrm{CH_2{=}C{=}CH_2}이다.

  • 혼성: 아세틸렌의 두 탄소와 알렌의 가운데 탄소가 sp이고 에틸렌의 탄소는 sp2, 알렌의 양 끝 탄소도 sp2이다. 따라서 sp 탄소를 포함한 탄화수소는 2가지 — 옳다.
  • H 질량 백분율: 에틸렌 428≈14.3%\dfrac{4}{28}\approx14.3\%, 알렌 440=10%\dfrac{4}{40}=10\%, 아세틸렌 226≈7.7%\dfrac{2}{26}\approx7.7\%로 에틸렌이 가장 크다 — 옳다.
  • 알렌의 가운데 sp 탄소는 서로 수직인 두 p 궤도로 좌우와 각각 π결합을 만들기 때문에 양 끝 CH2\mathrm{CH_2} 평면이 90° 뒤틀려 있다. 모든 원자가 한 평면에 있지 않다 — 틀렸다.

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