다음은 질소(N)와 산소(O)로 이루어진 세 가지 화학종이다. NO 2 + NO 2 NO 2 - 이에 관한 설명으로 옳은 것만을 ＜보기＞에서 있는 대로 고른 것은? (단, N와 O의 원자 번호는 각각 7과 8이다.) ㄱ. NO 2 + 의 질소 원자는 sp 혼성화 되어 있다. ㄴ. 결합각(∠O-N-O)이 큰 순서는 NO 2 + > NO 2 > NO 2 - 이다. ㄷ. 세 가지 화학종은 모두 반자기성이다.

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1[변리사 1차] 18년 1회차

다음은 질소(N)와 산소(O)로 이루어진 세 가지 화학종이다.
NO₂⁺　　NO₂　　NO₂^-
이에 관한 설명으로 옳은 것만을 ＜보기＞에서 있는 대로 고른 것은? (단, N와 O의 원자 번호는 각각 7과 8이다.)
ㄱ. NO₂⁺의 질소 원자는 sp 혼성화 되어 있다.
ㄴ. 결합각(∠O-N-O)이 큰 순서는 NO₂⁺ > NO₂ > NO₂^- 이다.
ㄷ. 세 가지 화학종은 모두 반자기성이다.

ㄱ

ㄷ

ㄱ, ㄴ

ㄴ, ㄷ

ㄱ, ㄴ, ㄷ

해설

혼성화와 결합각에 관한 두 서술은 옳고, 세 화학종이 모두 반자기성이라는 서술은 옳지 않다.
중심 질소의 전자쌍을 세면  $\mathrm{NO_2^{+}}$ 는 고립 전자쌍이 없어 sp 혼성·직선형(180°),  $\mathrm{NO_2}$ 는 홀전자 1개를 가져 약 134°,  $\mathrm{NO_2^{-}}$ 는 고립 전자쌍 1쌍을 가져 약 115°이다.
따라서 결합각은  $\mathrm{NO_2^{+}} > \mathrm{NO_2} > \mathrm{NO_2^{-}}$  순으로 커, 고립 전자쌍이 결합각을 좁힌다는 원리와 일치한다.
반면  $\mathrm{NO_2}$ 는 총 원자가 전자가 홀수(17개)여서 홀전자가 남는 상자기성 화학종이므로 세 화학종이 모두 반자기성이라고 할 수 없다.

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