해설 보기
정답d(x²−y²)는 네 로브 클로버형이지만 d(z²)는 두 로브 + 고리형이라 모양이 근본적으로 다릅니다.
핵심 개념
d 오비탈 5개의 모양 — 4개는 같은 클로버형, d(z²)만 예외
d 오비탈은 총 5개이며 모양 기준으로 두 부류로 나뉩니다. d(xy), d(yz), d(xz), d(x²−y²) 네 개는 모두 네 개의 로브(lobe)를 가진 똑같은 클로버(사엽) 모양이고, 서로는 공간에서 놓인 방향만 다릅니다. 앞의 세 개는 로브가 축 사이에 놓이고 d(x²−y²)는 로브가 x·y축 위에 놓이지만, '네 로브 클로버'라는 모양 자체는 동일합니다. 반면 d(z²)만은 z축 방향의 큰 두 로브에 xy평면의 도넛(고리) 모양이 더해진 완전히 다른 형태입니다. 따라서 '모양이 가장 다른 짝'을 묻는다면 d(z²)가 포함된 짝을 고르면 됩니다.
선지별 해설
①d(yz)와 d(xz)는 둘 다 축 사이에 로브가 놓인 네 로브 클로버형으로 모양이 완전히 같고, 놓인 평면(yz면과 xz면)만 다릅니다.
②d(xz)는 로브가 축 사이에, d(x²−y²)는 로브가 축 위에 놓여 방향은 다르지만, 둘 다 네 개의 로브를 가진 같은 클로버 모양입니다.
③d(x²−y²)는 네 로브 클로버형인 반면, d(z²)는 z축 위아래의 큰 로브 두 개와 xy평면의 도넛 모양 고리를 갖는 유일하게 다른 형태입니다. 방향 차이가 아니라 모양 자체가 다르므로 정답입니다.
④d(yz)와 d(xy)는 모두 축 사이에 로브가 놓인 네 로브 클로버형으로, 놓인 평면만 다를 뿐 모양은 동일합니다.
해설 보기
정답NH₃가 질소의 비공유 전자쌍을 BF₃에 내주므로 루이스 염기입니다.
핵심 개념
루이스 산·염기 — 전자쌍을 주면 염기, 받으면 산
산·염기 정의는 세 가지를 구분해야 합니다. 아레니우스는 물에서 H⁺를 내면 산, OH⁻를 내면 염기이고, 브뢴스테드–로우리는 H⁺(양성자)를 주면 산, 받으면 염기입니다. 루이스 정의는 가장 넓어서 비공유 전자쌍을 주는 쪽이 염기, 받는 쪽이 산입니다. 문제의 반응 BF₃ + NH₃ → F₃B–NH₃에서는 양성자(H⁺)의 이동이 전혀 없고, 붕소가 옥텟을 채우지 못한 빈 오비탈에 암모니아 질소의 비공유 전자쌍이 들어가 배위결합(부가물, adduct)이 생깁니다. 즉 NH₃가 전자쌍 주개이므로 루이스 염기, BF₃가 전자쌍 받개이므로 루이스 산입니다.