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  7. 기체

편극과 유발 쌍극자


1. 편극

▶ 분자 내에서 전자가 한쪽으로 쏠리게 되면 분자 내에 전자 분포가 고르지 않게 되어 순간적으로 쌍극자가 형성되는 현상


편극


2. 유발 쌍극자

▶ 편극에 의해 순간적으로 형성된 쌍극자는 이웃한 분자에 영향을 주어 쌍극자를 유발함


분산력


▶ 순간 쌍극자와 이 쌍극자에 의해 유발된 다른 무극성 분자의 유발 쌍극자 사이에 작용하는 힘


분산력


1. 분자량과 분산력

▶ 분산력은 편극 정도가 클수록 커짐 → 분산력은 분자량이 클수록 증가함 → 분자량이 클수록 물질의 끓는점이 높아짐

  • 할로젠 분자들은 무극성 분자인데, 분자량이 가장 작은 플루오린(F2)은 분산력이 작아 상온에서 기체 상태로 존재하지만 분자량이 큰 아이오딘(I2)은 분산력이 커서 고체 상태로 존재함


할로젠 분자

분자량

끓는점(℃)

상온에서의 상태

F2

38.0

-188.0

기체

Cl2

71.0

-34.1

기체

Br2

160.0

58.8

액체

I2

254.0

184.4

고체


2. 분자의 표면적과 분산력

▶ 분자량이 비슷한 경우 분자 사이에 상호 작용할 수 있는 표면적이 클수록 분산력이 증가함 → 분자의 표면적이 큰 물질의 끓는점이 더 높음


분자

C5H12(네오-펜테인)

C5H12(노말-펜테인)

분자량

72

72

끓는점(℃)

10

36

표면적

작음

분자 모형


네오-펜테인 분자 모형



노말-펜테인 분자 모형



관련문제

문제

01

다음 글의 ( ) 안에 알맞은 말을 쓰시오.

<보기>

무극성 분자는 전자의 분포가 균일하여 쌍극자를 형성하지 않는다. 무극성 분자에 ( ㉠ ) 분자가 가까이 가면 무극성 분자 내에 전자의 쏠림이 생기는데, 이를 ( ㉡ ) 현상이라고 한다. 이로 인해 무극성 분자에 생성된 쌍극자가 ( ㉢ )이다.

정답 :

㉠ - 극성, ㉡ - 편극, ㉢ - 유발 쌍극자

해설 :

편극은 분자 내에서 전자가 한쪽으로 쏠리게 되면 분자 내에 전자 분포가 고르지 않게 되어 순간적으로 쌍극자가 형성되는 현상을 말하고, 유발 쌍극자는 편극에 의해 순간적으로 형성된 쌍극자는 이웃한 분자에 영향을 주어 쌍극자를 유발한다.

문제

01

그림은 순간 쌍극자가 다른 무극성 분자에 쌍극자를 유발하는 과정을 모형으로 나타낸 것이다. 다음 중 이와 같은 원리로 설명할 수 있는 현상으로 옳은 것은?

<보기>

순간 쌍극자가 다른 무극성 분자에 쌍극자를 유발하는

선택지

① HCl의 끓는점이 O2보다 높다.

② HF의 끓는점이 HI보다 높다.

③ H2O의 끓는점이 HF보다 높다.

④ H2O의 끓는점이 H2S보다 높다.

⑤ C3H8의 끓는점이 CH4보다 높다.

정답 :

해설 :

▶ ⑤ 분자량이 클수록 편극이 생기기 쉽다. 따라서 분산력은 분자량이 클수록 크다.

▶ ① HCl의 끓는점이 O2보다 높은 것은 쌍극자-쌍극자 힘이 주된 요인이다. ② HF의 끓는점이 HI보다 높은 것은 수소 결합이 주된 요인이다. ③ H2O의 끓는점이 HF보다 높은 것은 수소 결합력이 H2O이 HF보다 크기 때문이다. ④ H2O의 끓는점이 H2S보다 높은 것은 수소 결합이 주된 요인이다.

참고서 연관목차

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  1. 1.다양한 모습의 물질

    1. 1 . 기체

    2. 2 . 액체와 고체

    3. 3 . 용액

  2. 2.물질 변화와 에너지

    1. 1 . 화학 반응과 열

    2. 2 . 에너지 보존과 엔트로피

    3. 3 . 화학 반응의 자발성과 자유 ...

  3. 3.화학 평형

    1. 1 . 화학 평형과 평형 이동

    2. 2 . 상평형과 용해 평형

    3. 3 . 산과 염기의 평형

    4. 4 . 산화 · 환원 반응과 전지

  4. 4.화학 반응 속도

    1. 1 . 반응 속도

    2. 2 . 농도 및 온도와 반응 속도

    3. 3 . 촉매와 반응 속도

  5. 5.인류 복지와 화학

    1. 1 . 인류 복지와 화학

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