#45 공유 결합의 종류와 전자쌍 계산

문제 1 · OX 문제

두 원자 사이에서 공유하는 전자쌍이 1쌍일 때 형성되는 결합을 단일 결합이라고 한다. ( )

정답: O

원자들이 서로 전자 하나씩을 내놓아 한 쌍의 커플(전자쌍)을 만들면, 이를 가장 기본적인 '단일 결합'이라고 불러요.

문제 2 · OX 문제

이중 결합은 단일 결합보다 공유하는 전자쌍의 수가 더 적지만 결합력은 더 강하다. ( )

정답: X

이중 결합은 전자쌍이 2쌍입니다. 당연히 1쌍인 단일 결합보다 개수가 더 많습니다! 손을 더 많이 잡을수록 결합력도 당연히 더 세진합니다.

문제 3 · OX 문제

질소 분자(N₂)가 형성될 때, 각 질소 원자는 옥텟 규칙을 만족하기 위해 3개의 전자를 내놓는다. ( )

정답: O

15족 질소는 8점을 채우기에 3점이 모자라요. 그래서 "나 3개 낼게, 너도 3개 내!"라고 약속해서 총 3쌍을 공유하게 되는 거랍니다.

문제 4 · OX 문제

이산화 탄소 분자(CO₂) 1개에는 탄소와 산소 원자 사이에 총 4중 결합이 존재한다. ( )

정답: X

탄소는 양옆의 산소들과 각각 '이중 결합'을 두 번 해요. 분자 전체에 전자쌍은 4쌍이지만, 원자 사이에는 4중 결합이 아니라 이중 결합이 있는 거습니다!

문제 5 · OX 문제

공유 전자쌍의 수가 많을수록 두 원자 사이의 결합이 더 강해진다. ( )

정답: O

손을 한 번 잡는 것(단일)보다 두 번 잡기(이중), 세 번 잡기(삼중)가 훨씬 더 힘을 써서 떨어뜨리기 어렵습니다. 전자쌍도 마찬가지! 많을수록 결합력이 강해진답니다.

문제 6 · OX 문제

같은 종류의 비금속 원자 사이에서도 단일, 이중, 삼중 결합이 모두 형성될 수 있다. ( )

정답: O

수소는 단일(H₂), 산소는 이중(O₂), 질소는 삼중(N₂) 결합을 해요. 비금속 원자들은 옥텟을 만족하는 방식에 따라 다양한 결합을 만들 수 있습니다!

문제 7 · 빈칸 채우기

수소 분자(H₂)나 물 분자(H₂O)와 같이 두 원자가 전자쌍 1쌍을 공유하여 형성되는 결합을 ( ) 결합이라고 한다. (2글자)

정답: 단일

수소끼리, 혹은 산소와 수소 사이에서처럼 아주 끈끈하게 한 쌍의 손을 맞잡은 가장 기초적인 결합 형태랍니다.

문제 8 · 빈칸 채우기

산소 분자(O₂)와 같이 두 원자가 전자쌍 2쌍을 공유하여 형성되는 결합을 ( ) 결합이라고 한다. (2글자)

정답: 이중

산소는 2점이 부족해서 서로 전자 2개씩을 내놓아 2쌍의 전자쌍을 만듭니다. 더 튼튼한 '이중' 구조가 되는 거습니다.

문제 9 · 빈칸 채우기

질소 분자(N₂)와 같이 두 원자가 전자쌍 3쌍을 공유하여 형성되는 결합을 ( ) 결합이라고 한다. (2글자)

정답: 삼중

전자가 3개나 부족한 질소들이 만나서 영혼까지 끌어모아 3쌍을 공유하는 아주 강력한 결합입니다.

문제 10 · 빈칸 채우기

공유 결합의 종류인 단일, 이중, 삼중 결합을 구분하는 기준은 두 원자 사이에서 나누어 쓰는 공유 ( ) 수이다. (3글자)

정답: 전자쌍

결합의 이름은 결국 '손을 몇 번 잡았느냐'가 결정해요. 그 손의 개수가 바로 공유되고 있는 전자쌍의 개수라는 사실!

문제 11 · 빈칸 채우기

원자 사이의 결합을 나타낼 때, 점 1개가 공유 전자쌍 1개를 의미하므로 삼중 결합은 점 ( )개로 나타낸다. (숫자 1글자)

정답: 6

공유 전자쌍 1개는 전자 2개이고, 이를 점 2개로 나타내요. 그래서 삼중 결합(전자쌍 3개)은 점 6개가 됩니다!

문제 12 · 단답형

수소 분자(H₂)의 공유 전자쌍 수를 (a), 산소 분자(O₂)의 공유 전자쌍 수를 (b)라고 할 때, (a + b)의 값은 얼마인가? (1글자)

정답: 3

수소는 단일 결합이라 1쌍(a=1), 산소는 이중 결합이라 2쌍(b=2)입니다. 1 + 2를 하라는 아주 쉬운 퀴즈네요!

문제 13 · 단답형

이산화 탄소 분자(CO₂) 1개 내에 존재하는 모든 공유 전자쌍의 총합을 구하시오. (1글자)

정답: 4

탄소 엄마가 양쪽 산소 자식들과 각각 '이중 결합'을 하고 있습니다. 2쌍 + 2쌍이니까 집안 전체에는 총 4쌍의 공유 전자쌍이 있는 셈이습니다.

문제 14 · 단답형

질소 분자(N₂)의 삼중 결합에 참여하여 두 원자가 함께 나누어 쓰고 있는 총 전자의 개수는 몇 개인가? (1글자)

정답: 6

삼중 결합은 전자쌍이 '3쌍'이라는 뜻입니다. 한 쌍에 전자 2개씩 들어있으니, 3 x 2 = 6개! 총 6알의 전자가 가운데 모여 있는 거입니다.

문제 15 · 단답형

메테인 분자(CH₄) 1개 내의 공유 전자쌍 수를 (x), 물 분자(H₂O) 1개 내의 공유 전자쌍 수를 (y)라고 할 때, (x + y)의 값은? (1글자)

정답: 6

탄소에 수소 4명이 붙은 메테인은 4쌍(x=4)! 산소에 수소 2명이 붙은 물은 2쌍(y=2)! 둘을 더하면 6쌍이 된합니다.

문제 16 · 단답형

다음 분자들 중에서 공유 전자쌍 수가 가장 많은 것은 몇 쌍인가? (H₂, O₂, N₂, CH₄, NH₃ 중 최댓값) (1글자)

정답: 4

각 분자의 공유 전자쌍: H₂(1), O₂(2), N₂(3), CH₄(4), NH₃(3). 메테인이 4쌍으로 가장 많네요!

문제 17 · 보기 선택

공유 결합의 종류와 특징에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 공유 전자쌍 수가 많을수록 원자 사이의 결합이 강해진다.
• ㄴ. 단일 결합보다 삼중 결합의 공유 전자쌍 수가 더 많다.
• ㄷ. 공유 결합은 금속 원소가 전자를 내놓아야 형성된다.

정답: ㄱ, ㄴ

손을 많이 잡을수록(ㄱ) 개수가 많을수록(ㄴ) 결합은 세져요. 하지만 금속이 전자를 내놓는 건 뺏고 뺏기는 '이온 결합' 이야기입니다!

문제 18 · 보기 선택

분자 1개당 '공유 전자쌍 수'를 비교한 내용으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 수소(H₂) < 산소(O₂)
• ㄴ. 산소(O₂) < 질소(N₂)
• ㄷ. 물(H₂O) = 암모니아(NH₃)

정답: ㄱ, ㄴ

수소(1쌍) < 산소(2쌍) < 질소(3쌍) 순서로 많아지니 ㄱ, ㄴ은 맞아요. 하지만 물은 2쌍이고 암모니아는 3쌍이라서 ㄷ은 서로 다릅니다!

문제 19 · 보기 선택

옥텟 규칙을 만족하기 위해 필요한 공유 전자쌍 수에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 17족 원소는 전자 1개를 공유하여 단일 결합을 이룬다.
• ㄴ. 16족 원소는 전자 2개를 공유하여 이중 결합만 형성할 수 있다.
• ㄷ. 14족 탄소는 총 4개의 공유 전자쌍을 형성하여 안정해진다.

정답: ㄱ, ㄷ

17족은 1쌍(ㄱ), 14족은 4쌍(ㄷ) 공유하는 게 맞아요. 하지만 16족은 산소 분자(이중 결합)도 만들지만, 물 분자처럼 '단일 결합 2개'를 만들기도 해요. 무조건 이중 결합만 한다는 건 틀렸습니다!

문제 20 · 보기 선택

결합 모형과 숫자의 의미로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. N₂ 모형에서 두 원자 사이의 점 6개는 공유 전자쌍 3쌍을 의미한다.
• ㄴ. CO₂ 모형에서 탄소와 산소 사이에는 각각 전자쌍 2쌍이 공유된다.
• ㄷ. H₂ 모형에서 공유 전자쌍 수가 많을수록 원자핵 사이의 거리가 멀어진다.

정답: ㄱ, ㄴ

점 6개는 3쌍(ㄱ), 탄소-산소 사이 2쌍(ㄴ)은 완벽해요. 하지만 ㄷ을 보세요! 결합이 많아지면 서로를 더 꽉 끌어당겨서 거리가 더 '가까워'진합니다. 멀어진다는 건 거짓말입니다!

문제 21 · 보기 선택

여러 분자의 결합 강도와 공유 전자쌍 수에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. N₂의 삼중 결합이 O₂의 이중 결합보다 강하다.
• ㄴ. H₂의 단일 결합과 O₂의 이중 결합의 강도를 비교할 수 없다.
• ㄷ. 같은 종류의 원소 쌍에서 공유 전자쌍이 많을수록 결합이 강하다.

정답: ㄱ, ㄷ

N₂의 삼중(3쌍)이 O₂의 이중(2쌍)보다 강하죠(ㄱ). ㄴ은 틀렸어요! 공유 전자쌍 수로 비교 가능합니다. ㄷ은 맞습니다. 같은 원소끼리는 전자쌍이 많을수록 강합니다(ㄷ).

문제 22 · 객관식

다음 중 분자 1개 내에 '삼중 결합'이 존재하는 물질은 무엇인가?

• ① 수소(H₂)
• ② 산소(O₂)
• ③ 물(H₂O)
• ④ 메테인(CH₄)
• ⑤ 암모니아(NH₃)

정답: ③

수소는 단일(1), 산소는 이중(2), 질소는 삼중(3)! 옥텟 규칙을 위해 가장 처절하게(?) 손을 많이 잡는 질소 형님이 정답입니다.

문제 23 · 객관식

다음 중 '공유 전자쌍 수'가 가장 많은 분자는 무엇인가?

• ① H₂
• ② O₂
• ③ NH₃
• ④ H₂O
• ⑤ 메테인(CH₄)

정답: ⑤

각자의 전자쌍 개수를 세어볼까요? H₂(1), O₂(2), NH₃(3), H₂O(2), CH₄(4). 역시 수소 자식을 4명이나 거느린 메테인 대가족이 가장 많네요!

문제 24 · 객관식

결합의 종류에 대한 설명으로 가장 적절하지 않은 것은?

• ① 단일 결합은 두 원자가 전자쌍 1쌍을 나누어 갖는 것이다.
• ② 이중 결합은 산소 분자(O₂)에서 관찰할 수 있다.
• ③ 삼중 결합은 단일 결합보다 끊기가 더 어렵다.
• ④ 같은 종류의 비금속 원자 사이에는 항상 단일 결합만 형성된다.
• ⑤ 원자들이 전자쌍을 공유하는 것은 18족과 같은 배치를 이루기 위함이다.

정답: ④

같은 종류끼리도 질소(삼중), 산소(이중)처럼 여러 개의 결합을 할 수 있습니다. 무조건 단일 결합만 한다는 건 주기율표 친구들을 무시하는 발언이입니다!

문제 25 · 객관식

분자의 공유 전자쌍 수에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

• ① H₂O와 NH₃는 원자 수가 같으므로 공유 전자쌍 수도 같다.
• ② 공유 전자쌍 수가 많을수록 분자의 크기가 크다.
• ③ 이원자 분자(H₂, O₂, N₂)는 공유 전자쌍 수에 따라 분류된다.
• ④ 모든 공유 결합 물질은 공유 전자쌍을 3개 이상 가진다.
• ⑤ 같은 원소 쌍 사이에서는 공유 전자쌍 수가 항상 같다.

정답: ③

H₂(단일, 1쌍), O₂(이중, 2쌍), N₂(삼중, 3쌍)! 이원자 분자들은 공유 전자쌍의 개수에 따라 깔끔하게 분류됩니다.

문제 26 · 객관식

분자 내의 '공유 전자쌍 수'를 모두 합한 값이 가장 큰 조합은?

• ① H₂ + O₂
• ② H₂ + N₂
• ③ H₂O + NH₃
• ④ O₂ + CO₂
• ⑤ CO₂ + CH₄

정답: ⑤

계산해봅시다! 1번은 1+2=3, 2번은 1+3=4, 3번은 2+3=5, 4번은 2+4=6, 5번은 4+4=8. 가장 큰 숫자는 8이 나온 5번 조합이네요! 메테인과 이산화 탄소의 강력한 조합입니다.

문제 27 · 객관식

다음 분자들 중에서 공유 결합의 강도 순서로 가장 적절한 것은?

• ① H₂ > O₂ > N₂
• ② N₂ > O₂ > H₂
• ③ O₂ > N₂ > H₂
• ④ CH₄의 각 결합 > N₂의 삼중 결합
• ⑤ H₂O의 결합 > CO₂의 각 결합

정답: ②

결합 강도는 전자쌍 수에 비례합니다! N₂(3쌍) > O₂(2쌍) > H₂(1쌍) 순입니다. 질소의 삼중 결합이 가장 강력한 결합이랍니다.

문제 28 · 객관식

공유 전자쌍의 개수와 결합력에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

• ① 공유 전자쌍이 적으면 분자가 더 안정하다.
• ② 같은 원소 사이에서 공유 전자쌍 수가 많을수록 분자는 더 크다.
• ③ 이중 결합이 단일 결합의 2배 강도를 가진다.
• ④ 공유 전자쌍의 개수가 많을수록 원자 사이의 거리가 가까워진다.
• ⑤ 공유 전자쌍 수와 결합 강도는 무관하다.

정답: ④

공유 전자쌍이 많아질수록 원자핵들이 중앙의 전자쌍을 더 강하게 당겨서 원자들 사이의 거리가 더 가까워집니다. 결합이 강해지는 이유가 바로 이것입니다!

문제 29 · 객관식

단일, 이중, 삼중 결합의 특징을 종합적으로 비교한 내용으로 가장 적절한 것은?

• ① 단일 결합이 가장 견고해서 자연에서 가장 흔하다.
• ② 삼중 결합은 자연계에 거의 존재하지 않는다.
• ③ 공유 전자쌍 수가 많을수록 결합이 견고하지만 원자가 더 멀어진다.
• ④ 같은 원소 쌍에서는 형성 가능한 결합의 종류가 제한된다.
• ⑤ 삼중 결합(N₂)은 화학적으로 매우 불활성이어서 끊기가 어렵다.

정답: ⑤

질소의 삼중 결합은 화학적으로 매우 안정해서 반응성이 낮습니다. 그래서 대기 중 질소가 많아도 대부분 N₂로 존재하는 거랍니다. 이것이 삼중 결합의 강력함을 보여주는 증거입니다!

문제 30 · 객관식

여러 분자의 공유 전자쌍 수와 안정성에 대한 종합 분석으로 가장 적절한 것은?

• ① 공유 전자쌍이 많으면 분자가 불안정하다.
• ② H₂, O₂, N₂ 중에서 H₂가 가장 안정하다.
• ③ CH₄는 공유 전자쌍이 4개로 가장 안정한 분자이다.
• ④ 같은 원자 수를 가진 분자들은 항상 같은 안정성을 가진다.
• ⑤ N₂의 높은 안정성은 삼중 결합의 강한 결합력 때문이다.

정답: ⑤

질소 분자(N₂)는 공유 전자쌍이 3쌍이어서 매우 강한 삼중 결합을 이루고 있습니다. 이 강력한 결합력 때문에 N₂는 화학적으로 매우 안정해서 대기 중에 그대로 존재하는 거랍니다.