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그림은 M과 X의 이온으로 이루어진 이온 화합물의 결정 구조이다. 그림… | [변리사 1차] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[변리사 1차] 19년 1회차
그림은 M과 X의 이온으로 이루어진 이온 화합물의 결정 구조이다. 그림에서 문제 이미지 는 M의 양이온을, 문제 이미지 는 X의 음이온을 나타낸다. 
문제 이미지
이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, M, X는 임의의 원소 기호이다.)
문제 이미지
1
ㄱ
2
ㄴ
3
ㄱ, ㄷ
4
ㄴ, ㄷ
5
ㄱ, ㄴ, ㄷ
해설

그림의 단위세포는 음이온이 면심입방 격자를 이루고 양이온이 사면체 구멍에 들어간 섬아연석(ZnS)형 구조이므로, 양이온의 배위수가 4라는 점과 음이온이 면심 입방체의 격자점을 차지한다는 점이 옳다.

그림에서 X 음이온에 해당하는 어두운 큰 구는 정육면체의 꼭짓점 8곳과 여섯 면의 중심에 놓여 면심입방(FCC) 배열을 이루고, M 양이온에 해당하는 흰 작은 구 4개는 정육면체 내부에 있으면서 각각 어두운 구 4개와 결합선으로 이어져 있다.

단위세포당 X의 수는 8×18+6×12=48\times\dfrac{1}{8}+6\times\dfrac{1}{2}=4개이고 M은 내부에 온전히 4개이므로 개수비는 1 : 1이다. 따라서 화학식은 MX이며 M2X7이라는 설명은 옳지 않다.

흰 구 하나에서 결합선이 4개 뻗어 나가므로 양이온의 배위수는 4이고, 어두운 구가 면심입방 격자점을 채우고 있으므로 음이온에 관한 설명도 그림과 일치한다.

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