고등화학1

화학1 탄화수소 문제

나의 보물들^^ 2023. 1. 13. 10:28

안녕하세요. 

비가 많이 오는 금요일입니다.^^

비가 와서인지 기분이 조금은 가라앉는 느낌.. ㅠㅠㅠ 몇 시간만 지나면 주말이잖아요~~~ 힘내세요^^

 

오늘은 화학 1 1단원 두 번째 파트는 탄화수소에 대한 문제입니다.

탄화수소는 화합물에 있는 원소가 오직, 탄소와 수소로만 이루어진 화합물을 말합니다. 탄소화합물은 탄소를 골격으로 수소, 산소, 질소등이 결합된 물질이죠. 탄화수소는 탄소화합물에 들어가는 집합이라고 생각하면 됩니다. 즉, 탄소화합물이 큰 범위이고 그 안에 탄화수소가 있다고 보면 됩니다. 

탄화수소에는 탄소의 개수, 탄소의 결합방법, 탄소들이 결합이 고리형인지, 직선형인지등 다양하게 부르게 됩니다. 우선, 모든 결합이 단일결합이면 알케인, 이중결합이 하나라도 있으면, 알켄, 삼중결합이 하나라도 있으면 알카인이라고 합니다. 

사슬형 탄화수소 분류- 네이버 참조

혹시 불포화 탄화수소라고 들어봤죠?? 탄화수소에서 단일결합으로만 이루어진 물질을 포화 탄화수소, 이중결합이나 삼중결합이 하나라도 있으면 불포화 탄화수소라고 합니다. 

탄소의 개수에 따라서 이름이 달라지는데, 탄소의 개수가 1개이면 메타, 2개이면 에타, 3개이면 프로파, 4개이면 부타, 그 외 펜타, 헥사, 헵타, 옥타, 노나, 데카 이렇게 10까지 이고,  이 이름에 메테인, 에테인, 에텐, 에타인... 이렇게 접두어와 접미사를 같이 쓰면 부릅니다. 

 

교과과정이 바뀌기 전에는 탄화수소에 대해서 배울 것이 많아졌는데, 개정이 되면서 정말로 어떻게 이름이 부르는지, 그리고 화학식은 어떻게 되는지 등 정말로 간략하게 배우고 가는 실정입니다. 그래서일까요?? 난도가 있는 문제가 요즘에는 별로 없는 것 같습니다. 

 

문제를 보도록 할까요??

모 고등학교 기출문제

A, B, C 모두 탄화수소이네요. 그럼, 탄소와 수소로만 이루어진 화합물이죠. 그리고 A, B에 탄소에 개수가 나와있고, C는 분자량이 16, 탄소원자 질량합/ 수소원자 질량합 이 3이라는 것으로 유추를 해야 하는데, 탄소의 원자량이 12이고, 수소의 원자량은 1입니다. 여기서, C의 분자량이 16이잖아요, (분자량은 분자들의 들어 있는 원자량의 합이에요.) 탄소의 원자량이 12인데, C의 분자량이 16이면 C에는 탄소원자가 1개만 들어갈 수 있으므로, C는 탄소원자 1개, 수소원자 4개라는 것을 알 수 있습니다. 

A에 탄소 원자수가 3개이고, 탄소원자 질량합/ 수소원자 질량합이 9/2 이죠. 탄소 원자수가 3개이면 탄소 원자의 총원자량은 36이므로, 9/2 = 36/x로 계산하면 x는 8이므로, 수소원자 총원자량이 8이고, 수소 1개 원자량은 1이므로, A에 있는 수소원자 총수는 8이다. 따라서 A에는 탄소원자 3개, 수소원자 8개이다.

B에 탄소원자수가 4개이므로, 총 원자량은 48이고, 탄소 원자 질량 합/ 수소 원자 질량 합 이 24/5이므로, 48/x=24/5 계산하면 x는 10이므로 수소원자 총 원자량이 10이므로 수소 원자의 총개수는 10개이다. 그럼 B에는 탄소원자 4개, 수소원자 10개 있다.

(분자의 질량은 분자 1개의 분자량에 g만 붙이는 것을 분자의 질량이라고 하면 됩니다.)

A는 C3H8이고, B는 C4H10, C는 CH4입니다. A는 부테인, B는 프로페인, C는 메테인이네요. 부테인(뷰테인)과 프로페인은 LPG(액화천연가수)의 주성분입니다. 그럼, 정답을 찾아보세요^^

 

답은 댓글에 있어요^^

 

비가 많은 오는 금요일 짜증이 나더라도 파이팅입니다.^^

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