해설 보기
정답다이에틸에터는 산소에 직접 결합된 수소(O-H)가 없어 분자 간 수소 결합을 이루지 못합니다.
핵심 개념
수소 결합의 성립 조건 — F·O·N에 직접 결합된 수소
수소 결합은 전기음성도가 매우 큰 F, O, N에 직접 결합된 수소 원자가, 다른 분자의 F·O·N이 가진 비공유 전자쌍과 강하게 끌리는 분자 간 인력입니다. 따라서 분자끼리 수소 결합을 이루려면 수소 결합 주개(donor)에 해당하는 O-H, N-H, F-H 결합을 반드시 가지고 있어야 합니다. 산소나 질소가 분자 안에 들어 있더라도 그 원자에 수소가 직접 붙어 있지 않으면, 그 분자는 전자쌍을 내주는 받개(acceptor) 역할만 할 수 있을 뿐 같은 분자끼리는 수소 결합을 형성하지 못합니다. 이 경우 분자 간 힘은 쌍극자-쌍극자 힘과 분산력에 그치므로 끓는점도 상대적으로 낮게 나타납니다.
선지별 해설
①에탄올(C2H5OH)은 하이드록시기(-OH)를 가지므로 산소에 직접 붙은 수소가 다른 분자의 산소와 수소 결합을 형성합니다. 이 때문에 분자량이 비슷한 다이메틸에터보다 끓는점이 훨씬 높습니다.
②플루오린화 수소(HF)는 전기음성도가 가장 큰 F에 수소가 직접 결합한 대표적인 수소 결합 물질입니다. 분자들이 지그재그 사슬 형태로 회합하여 같은 족 수소화합물보다 끓는점이 비정상적으로 높습니다.
③아세트산(CH3COOH)은 카복실기(-COOH)의 O-H를 가지고 있어, 두 분자가 서로의 카보닐 산소와 O-H를 맞물리는 이합체(dimer)를 만들 정도로 강한 수소 결합을 형성합니다.
④다이에틸에터(C2H5-O-C2H5)는 산소를 가지고 있지만 그 산소에 수소가 직접 결합되어 있지 않아 수소 결합 주개가 없습니다. 물 같은 주개 분자에 대해 받개 역할만 할 수 있을 뿐 에터 분자끼리는 수소 결합을 못 하므로, 이 문항의 정답입니다.
해설 보기
정답염화칼륨은 중성염이지만 식물이 K+를 흡수한 뒤 Cl-가 남아 토양을 산성화하는 생리적 산성 비료입니다.
핵심 개념
생리적 산성 비료: 화학적 중성이지만 흡수 후 토양을 산성화합니다
비료의 산성·염기성은 두 가지로 나눠 봐야 합니다. 하나는 비료 자체를 물에 녹였을 때의 화학적 반응성이고, 다른 하나는 식물이 성분을 흡수한 뒤 토양에 남는 잔류 이온이 만드는 생리적 반응성입니다. 화학적으로는 중성인 염이라도 식물이 양이온만 선택적으로 흡수하면 음이온이 토양에 남아 산성을 띠게 되는데, 이런 비료를 생리적 산성 비료라고 합니다. 염화칼륨과 황산암모늄이 대표적입니다. 반대로 음이온이 흡수되고 염기성 양이온이 남으면 생리적 염기성 비료가 됩니다. 문제는 바로 이 생리적 산성 비료를 묻고 있습니다.