화1 탄화수소&금속 관련 질문입니다.
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화1 교과서나 참고서에 실린 내용이 기본을 건너뛰고 '이건 이렇다' 식으로만 설명해주니 너무 갑갑하군요.
예를 들어 이 성질이 알칸에 적용된다 하면 과연 이 성질이 알켄, 알킨에도 적용이 되는가에 대한 설명이 부족합니다.
그런 예를 많이 봐왔는데 공부하다 더 이상 못 참겠어서 여기에 질문합니다.
화학 고수분들의 좋은 답변 기다리겠습니다. (화2를 배우진 않지만, 화2 내용도 환영합니다.)
1) 모든 '탄화수소(CxHy)'는 무극성입니까?
만약 그렇다면 모든 탄화수소는 탄소 수가 많을수록 끓는점과 녹는점이 높아지는건가요?
[알칸을 공부하다 보면 '탄소수가 많을수록 b.p.가 높아진다'라는 내용이 있는데 이게 알켄과 알킨, 방향족 탄화수소, 시클로알칸에도 다 적용이 되나요?]
2) 알칸은 햇빛 존재 하에 (촉매를 사용하여) 염소와 치환반응합니다.
그리고 알켄과 알킨에 브롬수를 넣으면 브롬수가 탈색되지요.
그러면 알칸은 브롬과 치환반응 할 수 있고, 알켄과 알킨에 염소수를 넣어 (고온, 촉매 사용시) 염소수를 탈색시킬 수 있나요?
모의고사나 수능에서 '알칸은 Br2와 치환반응한다.'든가 '알킨은 염소수를 탈색시킬 수 있다'라고 나오면 뭐라 답해야 할까요?
3) 지방족 탄화수소 유도체 6가지 모두 극성입니까?
극성이라면 에테르는 물에 잘 녹지 않는다고 배우고 케톤은 탄소 수가 적을 때 물에 잘 녹는다고 배우는 이유가 무엇일까요?
알데히드가 물에 잘 녹는 이유를 물과의 수소 결합으로 설명해 주시는 분이 계시는데
각 탄화수소 유도체가 물에 잘 녹는 이유를 어떻게 생각해야 할까요?
4) 2009년 9월에 봤던 화1 평가원 모의고사 13번 문제입니다.
구조식 4개를 주고 기준에 맞는 화합물의 수들을 알맞게 짝지은 것이었는데요.
(구조식 4개는 각각 '벤젠(C6H6)', '시클로헥센(C6H10)','시클로펜탄(C5H10)','펜텐(C5H10)'이었습니다.)
그 중에 기준 'ㄴ. 염소와 반응한다.'와 'ㄷ. 니트로화반응을 한다'가 가장 궁금하더군요.
니트로화반응은 벤젠만 하는 것 맞죠? 시클로펜탄은 단일결합이어도 니트로화반응을 하지 않는 것으로 알고 있습니다.
그런데 문제는 'ㄴ. 염소와 반응한다'인데 여기 기준에 맞는 구조식이 4개라더군요.
벤젠은 할로겐화반응으로 이해하겠는데 시클로헥센과 펜텐은 이중결합을 가져서 염소와 '첨가반응'을 하는 걸로 이해해야 하나요?
(시중의 어떤 모의고사 문제 풀이집에선 이중결합을 가져서 염소와 '치환반응'을 한다고 나와 있습니다.)
그리고 시클로펜탄은 왜 염소와 반응하죠? 이것도 치환반응인가요?
(위에서 언급한 문제 풀이집에선 이것 역시 고리가 파괴되면서 염소가 '첨가'된다고 나와 있습니다.
시클로펜탄부터 결합각이 109도에 가까워 안정되면서 치환 반응을 하는게 맞죠?)
5) 전기도금에 관한 설명입니다.
(1)구리를 제련하는 과정에서 (+)극에 조동을 끼워 전기분해를 할 때
Cu보다 반응성이 큰 금속은 전해질이라고 넣어준 수용액 CuSo4의 Cu2+보다 반응성이 커서 이온화가 되나요?
그렇다면 Cu는 도대체 어떻게 산화가 되죠? (바깥 수용액의 양이온도 Cu2+라서 반응이 일어나지 않을텐데 말이죠.)
(2) (-)극에서 환원되는 구리는 (+)극에서 산화된 구리 이온이 와서 환원된건가요, 아니면 수용액 속에 들어있는
Cu2+이 대신 환원된건가요?
궁금한 점이 아주 많은데 막상 글을 쓰다보니 생각이 잘 안 나네요.
질문 내용이 길고 많아서 읽기 귀찮으시더라도
화학의 구렁텅이(?)에서 헤어나오지 못하는 불쌍한 사람 한 명 구원해 주신다는 마음으로
성심껏 답변해 주시면 정말 감사드립니다.
(지금 생각해보니 이렇게 궁금할 거 많았으면 그냥 화2 하는게 더 나을 뻔 했네요. ㅎㅎ)
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1. 모든 탄화수소는 무극성입니다. 탄화수소유도체일경우 물질마다 다르구요.
2.알칸은 브롬과 치환반응은 한다고 봅니다. 다만 첨가반응은 절대 x구요. 알킨은 염소 첨가 됩니다.
3.히드록시기나 아미노기가 있을경우 탄소 4개정도 까지 케톤기가 있을경우 탄소 3개정도 까지 물에 잘 녹는다고 보시면 됩니다.
4.니트로화반응은 벤젠과의 반응이 맞구요. 불포화탄화수소는 모두 첨가반응으로 이해하시면 됩니다.
시클로펜탄은 치환반응이구요^^(안정해서 그런거 맞습니다)
5. (+)극에서 구리보다 반응성이 큰 금속들이 산화되구요. 그러면 수용액에는 황산구리에서의 구리이온도 있고 +극에서 나온 다른 금속이온들도 있겠죠. 근데 그 수용액상태에 금속이온중에서 구리가 가장 반응성이 작으므로 -극에서 석출도됩니다. 이 반응은 +극에서 모든 구리이온이 산화될때 까지 일어나구요. +극에서 구리보다 반응성이 작은 금속은 산화되지않고 찌꺼기로 남습니다.