해설 보기
정답무게분율 0.5씩을 가중치로 Mw를 평균하면 300,000이 됩니다.
핵심 개념
혼합 고분자의 무게평균분자량 계산
무게평균분자량(Mw)은 무게분율(w)을 가중치로 하는 평균이므로, 두 시료를 섞은 혼합물의 Mw는 각 시료의 무게분율에 그 시료의 Mw를 곱해 더하면 구할 수 있습니다. 즉 Mw(혼합) = w_A·Mw_A + w_B·Mw_B 입니다. 여기서 주의할 점은 무게평균은 무게분율로, 수평균분자량(Mn)은 몰분율(개수분율)로 평균을 낸다는 것입니다. 문제에서 두 시료가 '동일한 무게'로 혼합되었다고 했으므로 무게분율이 각각 0.5로 곧바로 정해지며, 수평균분자량 값은 이 계산에 쓰이지 않는 함정 자료입니다. 수평균을 구하라고 했다면 1/Mn = Σ(w_i/Mn_i)를 써야 합니다.
선지별 해설
①150,000은 두 시료의 수평균분자량 100,000과 200,000을 단순 평균한 값에 해당하며, 문제가 요구한 무게평균분자량이 아니므로 틀렸습니다.
②200,000은 고분자 A의 무게평균분자량이거나 고분자 B의 수평균분자량일 뿐, 두 시료를 섞은 혼합물의 값이 아니므로 틀렸습니다.
③동일 무게 혼합이므로 무게분율은 각각 0.5입니다. Mw = 0.5×200,000 + 0.5×400,000 = 100,000 + 200,000 = 300,000이 되어 이 선지가 정답입니다.
④450,000은 두 시료의 무게평균분자량 200,000과 400,000을 그대로 더한 뒤 잘못 조작한 값으로, 어떤 평균 정의로도 나올 수 없는 값이므로 틀렸습니다.
해설 보기
정답메테인은 pKa가 약 50으로 네 물질 중 산성이 가장 약합니다.
핵심 개념
산의 세기(acidity)와 짝염기 안정성
산의 세기는 수소 이온을 얼마나 잘 내놓는가, 즉 수소를 떼어낸 뒤 남는 짝염기가 얼마나 안정한가로 결정됩니다. 같은 주기에서는 오른쪽으로 갈수록(전기음성도가 클수록) 음전하를 잘 감당해 산성이 강해지고, 같은 족에서는 아래로 갈수록(원자 반지름이 클수록) 음전하가 넓게 퍼져 산성이 강해집니다. 대표적인 pKa 값은 HF 약 3.2, 물 약 15.7, 암모니아 약 38, 메테인 약 50입니다. 탄소는 전기음성도가 가장 작아 카브아니온(CH3-)이 매우 불안정하므로 탄화수소는 사실상 산으로 작용하지 못합니다.