28
124 각론 질량 보존 법칙 2-1 ⑴ 여러 가지 화학 반응에서 반응 전과 후의 전체 질량이 같다는 것을 설명한다. ⑵ 질량 보존 법칙의 정의를 알고, 반응의 예 를 들어 설명한다. ⑶ 여러 가지 화학 반응에서 질량 보존 법칙 이 성립함을 설명한다. ⑷ 모형을 이용하여 질량 보존 법칙이 성립하 는 이유를 설명한다. 학습 내용 안내 학습 전개 물리 변화에서 변화 전과 후의 질량이 변 하지 않는다는 것을 알게 한다. 모형을 이용하여 앙금생성 반응, 금속의 부식, 양초의 연소 반응에서도 질량 보존 법칙이 성립됨을 설명할 수 있게 한다. 메테인의 연소 반응을 이용하여 화학 변 화에서 질량 보존 법칙이 성립하는 이유 를 설명할 수 있게 한다. 녹슨 동전이 화학 변화할 때 반응 전후에 질량이 보존됨을 알게 한다. LG 사이언스 랜드 http://www.lg-sl.net 사이언스올 http://www.scienceall.com 찾아보기 분자 ⑴ 분자 물질의 성질을 가지고 있는 가장 작은 입자이다. ① 물리 변화에서의 분자 : 물리 변화에서는 물질의 성질과 질량이 변하지 않으므로 변화 전과 후의 분자의 종류와 수는 서로 같으며, 분자의 배열만 변한다. ② 화학 변화에서의 분자 : 화학 변화에서는 물질의 성질이 변하므로 반응 전과 후의 분자의 종 류가 서로 다르다. ⑵분자로 표현할 수 없는 물질 분자는 독립적으로 존재하는 입자이므로 모든 물 질이 분자 형태로 존재하는 것은 아니다. 수소의 경우는 수소 원자 2개로 이루어진 입자가 독립적으로 존재하므로 분자라고 하지만, 염화 나트륨은 양이온( Na±)과 음이온( Cl—)이 강한 정전기적 인력에 의해 연속적으 로 결합되어 있으므로 양이온 하나와 음이온 하나로 이루어진 독립적인 염화 나트륨 분자로 존재하기 어렵다. 따라서 염화 나트륨은 분자라고 표현하지 않는다. Cl— Na± 수소 염화 나트륨

지도서 중3 Ⅱ 화학 반응에서의 규칙성 - 2 화학 반응에서의 질량 관계viewpds.jihak.co.kr/tsoldb/%EA%B5%90%EA%B3%BC%EC%84... · 운동을재미있게하도록한다

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124 각론

질량 보존 법칙2-1

⑴여러가지화학반응에서반응전과후의

전체질량이같다는것을설명한다.

⑵질량보존법칙의정의를알고, 반응의예

를들어설명한다.

⑶여러가지화학반응에서질량보존법칙

이성립함을설명한다.

⑷모형을이용하여질량보존법칙이성립하

는이유를설명한다.

학습 내용 안내

학습 전개

물리 변화에서 변화 전과 후의 질량이 변

하지않는다는것을알게한다.

모형을 이용하여 앙금생성 반응, 금속의

부식, 양초의 연소 반응에서도 질량 보존

법칙이성립됨을설명할수있게한다.

메테인의 연소 반응을 이용하여 화학 변

화에서 질량 보존 법칙이 성립하는 이유

를설명할수있게한다.

녹슨 동전이 화학 변화할 때 반응 전후에

질량이보존됨을알게한다.

•LG 사이언스랜드

http://www.lg-sl.net

•사이언스올

http://www.scienceall.com

찾아보기

분자

⑴분자 물질의성질을가지고있는가장작은입자이다.

① 물리 변화에서의 분자: 물리변화에서는물질의성질과질량이변하지않으므로변화전과

후의분자의종류와수는서로같으며, 분자의배열만변한다.

② 화학 변화에서의 분자: 화학변화에서는물질의성질이변하므로반응전과후의분자의종

류가서로다르다.

⑵분자로 표현할 수 없는 물질 분자는

독립적으로존재하는입자이므로모든물

질이분자형태로존재하는것은아니다.

수소의경우는수소원자 2개로이루어진

입자가 독립적으로 존재하므로 분자라고

하지만, 염화나트륨은양이온(Na±)과음이온(Cl—)이강한정전기적인력에의해연속적으

로결합되어있으므로양이온하나와음이온하나로이루어진독립적인염화나트륨분자로

존재하기어렵다. 따라서염화나트륨은분자라고표현하지않는다.

Cl—

Na±

수소 염화나트륨

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:21 PM 페이지124 DK

효과적인수업을위한Tip

1 동전의녹이눈에뜨일만큼제거되려

면오랜시간이필요하다. 따라서진한

암모니아수의 색깔 변화가 나타나는

정도까지실험을진행한다.

2 진한 암모니아수를 사용하는 것이 어

렵다면 진한 염산을 사용해도 실험이

가능하다. 이때에는진한염산의색이

노란색으로변한다.

Ⅱ화학반응에서의규칙성 125

결과1 녹슨동전의녹이녹아서진한암모니아수

의색이무색에서파란색으로변한다. 그러

나 10분정도의시간으로는동전에서녹이

제거된것을관찰하기는어렵다.

2실험과정에서측정한질량

3 (❶+❷)의질량=❸의질량

해석진한 암모니아수의 색깔이 파란색으로 변

한 것으로 보아 화학 변화가 일어났음을 알

수 있다. 과정 ❶에서는 진한 암모니아수의

질량이측정되고, 과정❷에서는동전의질량

이측정된다. 그리고진한암모니아수와동전

이반응하여화학반응이일어난후의질량을

측정한과정❸에서나타나는질량이과정❶

과❷의질량의합과같으므로반응전의질

량과 반응 후의 질량은 변화가 없다는 것을

알수있다.

유의점1 암모니아수는진한것을사용한다.

2암모니아수는 매우 강하고 자극적인 냄새

가나므로환기가잘되는곳에서실험해야

하며, 학생들에게사전지도를충분히해야

한다.

3 10원짜리 동전은 신형 동전이 아닌 구형

동전을사용하도록한다. 현재발행되지는

않으나 시중에서 충분한 양이 유통되므로

어렵지않게구할수있다.

목표녹슨동전을진한암모니아수에넣었을때의변화를통해화학변화에서질량이보존됨을알

수있다.

원리설명1 진한암모니아수와녹슨 10원짜리동전과의반응에서질량이보존됨을확인하는실험이므로

암모니아수의질량과 10원짜리동전의질량을정확히측정한다.

2 10원짜리동전을진한암모니아수에넣고 10분정도시간이지나면동전의녹이녹아서

무색의 암모니아수가 파란색으로 변한다. 이때 질량을 측정하여 반응 전의 질량과 비교

한다.

3반응전진한암모니아수와동전의질량의합과진한암모니아수에동전을넣었을때의질량

이같음을이용하여화학변화에서질량이보존된다는것을확인한다.

실험탐구 활동실험과정 ❶ ❷ ❸

질량(g) 278.72 10.45 289.17

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:21 PM 페이지125 DK

126 각론

메테인의연소반응

⑴메테인, 이산화탄소, 물분자의구조

①메테인: 정사면체의 꼭지점에 4개의 수소

원자가있고, 그중심에탄소원자가위치

한구조이다.

②물: 산소원자를중심으로양쪽에수소원

자가위치하고있으며, 이세원자의중심

은약104.5˘를이루는굽은구조이다.

③이산화 탄소: 탄소 원자를 중심으로 양쪽

에산소원자가위치하고있으며, 이세원

자의중심은동일직선상에있다.

⑵메테인의연소반응에서반응하는분자수

돌턴의원자설에의하면화학변화에서원

자는 쪼개지지 않고, 새로 생기거나 없어

지지 않는다. 따라서 메테인의 연소 반응

에서 메테인과 산소가 1분자씩 반응하는

것이아니라메테인1분자에산소2분자가

반응하여이산화탄소1분자와물2분자가

생성된다. 이와관련해서는‘2̀-3 화학반

응식’에서자세히다룬다.

OO C

H HO

H

H

HH C

라부아지에의실험

프랑스의화학자인라부아지에(̀`Lavoisier, A. L. ; 1743~1794)는 1789년에발행된‘화

학요강’에서질량불변또는질량보존법칙을처음으로언급하였다. 라부아지에는설탕이효

모에의해발효되어알코올로변화할때최종생성물질중에있는처음원료물질을설명할수

있다고생각하고, 설탕을알코올발효시킬때의질량변화를측정하여다음과같은결과를얻었

다.

물`+`설탕`+`효모`1⁄물`+`알코올`+`초산`+`설탕`+`건조효모`+`탄산가스407 100 10 409 58 2 4 1 35 (단위: 파운드)

이결과에서반응전의총질량은 407파운드+100파운드+10파운드=517파운드이고, 반

응 후의 총 질량은 409파운드+58파운드+2파운드+4파운드+1파운드+35파운드=509

파운드로반응전과거의같았다.

라부아지에는이화학변화전과후의모든물질을분석하여그중의수소, 산소, 질소, 탄소

의질량퍼센트(%)를산출한후, 이분석값과위의파운드값으로부터화학변화전후의각원소

의질량은변하지않는다는것을증명하여질량보존법칙이성립함을보였다.

우유에 식초를 떨어뜨리면 단백질이 응고된

다. 이때 반응 전의 질량과 반응 후의 질량은

( 같다 ).

스스로해결하기

식초

우유

메테인

이산화탄소

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:21 PM 페이지126 DK

Ⅱ화학반응에서의규칙성 127

✚참고 자료 물질과에너지의보존

화학개념에서두가지근본적인원리는물질의보존과에너지의보존이다.

먼저화학반응전과반응후에물질의양은변하지않고일정하게유지되어야한다.

그이유는화학반응이일어나는동안물질을구성하는원자들의배열만달라질뿐원자

가새로생성되거나소멸되지않기때문이다.

물질의재배열에는에너지의변화가따른다. 물질이달라지면그안에저장된에너지

의양이달라지며, 그차이에해당되는에너지는반응을통하여열에너지또는전기에

너지와같은형태로변환되어나타난다. 따라서화학반응이일어나는경우에도전체에

너지의양은보존된다.

이러한두가지핵심적인원리는핵반응의경우에는수정되어야한다. 핵반응에서는

아인슈타인이 제안한 E=mc¤의 관계식에 나타난 것과 같이 물질의 질량과 에너지는

서로전환되기때문이다. 즉, 핵반응에서는엄청난양의에너지가방출되므로반응물질

이생성물질로될때질량감소가검증할수있을만큼발생한다. 이경우에는질량과

에너지의합이보존된다.

물리변화와화학변화모두물질을이

루는분자또는원자의종류와수가변하

지않으므로반응전과후의질량은변하

지않는다.

아래 그림과 같이 물이 응고되는 것은

물리변화이고, 물이전기분해되어수소

기체와 산소 기체가 발생하는 것은 화학

변화이다. 두경우모두질량보존법칙이

성립한다.

+

앙금생성반응에서의질량보존

⑴염화 나트륨 수용액과 질산 은 수용액의

반응 염화은의흰색앙금이생성된다.

NaCl+AgNO£ 2⁄ AgCl∑+NaNO£

(염화나트륨+질산은)의질량=(염화은

+질산 나트륨)의 질량이다. 반응이 끝난

후혼합용액을거름종이로걸러주면앙금

인 염화 은(AgCl)은 거름종이에 걸러지

고, 질산 나트륨(NaNO£)은 물속에 이온

상태로들어있으므로반응후에수용액을

가열하여물을증발시키면얻을수있다.

⑵질산납수용액과아이오딘화칼륨수용액

의 반응 아이오딘화납의노란색앙금

이생성되며, 반응전과후에질량은보존

된다.

Pb(NO£)™+2KI 2⁄ PbI™∑+2KNO£

(질산 납+아이오딘화 칼륨)의 질량=(아

이오딘화납+질산칼륨)의질량

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:21 PM 페이지127 DK

128 각론

손난로

⑴손난로의 원리 손난로는 화학 반응이

일어날 때 발생하는 열을 이용하는 것으

로서, 분말형과액체형이있다.

①분말형: 철이 공기 중의산소와반응하여

산화(녹스는현상)될때발생하는열을이

용하는데, 이 반응을빠르게하기위해서

철에활성탄, 소금등을섞어준다.

②액체형: 싸이오황산 나트륨의 과포화 용

액으로서, 과포화된싸이오황산나트륨이

결정으로 석출될 때 발생하는 열을 이용

한다. 액체형손난로속에들어있는똑딱

이 금속 단추는 과포화 상태의 싸이오황

산나트륨에충격을가하는역할을한다.

③분말형과 액체형의 비교: 분말형은 보통

10시간이상열을방출하는데, 열을방출

하고나면다시사용할수없다. 반면, 액

체형은 열을 방출하는 시간은 짧지만 가

열하면다시사용할수있다.

⑵분말형 손난로의 반응 실험 손난로의

내용물을 용기에 넣고 밀폐시킨다. 밀폐

된용기를흔들어열이발생한후, 용기의

뚜껑을열고다시흔들어준다음질량을

측정하면 질량이 증가한 것을 확인할 수

있다. 이것은병속의산소가철과반응하

여병안쪽의압력이낮아지기때문에뚜

껑을열면외부에서공기가병내부로더

들어가철과반응하기때문이다.

철의연소반응에서의질량변화

①열린 공간: 철이공기중의산소와결합하

여 산화 철을 생성하므로 결합한 산소의

질량만큼질량이증가한다.

②밀폐된 공간: 철의 질량과 결합한 산소의

질량을합하면산화철의질량과같다.

③질량 관계: 철과반응한산소의질량을고

려하면 반응 전과 후에 전체 질량은 일정

하므로질량보존법칙은항상성립한다.

(철+산소)의질량=산화철의질량

금속의산화에대한라부아지에의실험

라부아지에이전에는금속을가열했을때질량이증가하는것은‘불의입자’가금속과결합

했기때문이라고하였다. 그러나라부아지에는주석으로실험을하여금속을가열하면공기중

의어떤성분이금속과결합하기때문에질량이증가한다고주장하였다.

라부아지에는질량을정확히측정한주석을용기에

넣고밀폐시킨후며칠동안가열하여주석을모두반

응시킨 상태에서 질량을 측정하고, 용기의 마개를 열

어다시질량을측정하였다. 마개를연뒤용기전체의

질량이 증가했는데, 이때 증가한 질량은 용기에서 꺼

낸주석과처음에사용한주석의질량차이와같았다.

즉, 가열에의해증가한주석의질량과주석이반응할

때감소한공기의질량이같았다. 라부아지에는이실

험을통해주석을가열할때질량이증가하는것은주석이공기중의어떤성분(산소)과결합했

기때문이라고생각했으며, 이것은질량보존법칙을바탕으로하고있다.

라부아지에의공기실험장치

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:21 PM 페이지128 DK

Ⅱ화학반응에서의규칙성 129

✚참고 자료 연소이론

⑴플로지스톤설 플로지스톤은그리스어로‘불타는것’이라는뜻으로서, 열을물질

로보는시각에서출발한개념이다. 기름이나유황처럼잘타는물질은플로지스톤을

많이포함하고있고, 수소처럼타고난후재가남지않는물질은플로지스톤그자체

라고보았다. 그리고공기중에플로지스톤이가득차면연소가멈춘다고보았다. 따

라서가연성물질과금속은모두이플로지스톤을가지고있으며, 연소는이러한물

질로부터플로지스톤이빠져나가는현상이라고주장하였다. 그런데물질의연소후

대부분은 질량이 감소하지만 금속의 경우는 질량이 증가하는데, 플로지스톤설로는

금속의재가금속보다무거워지는현상을설명하기어려웠다.

⑵산소에의한연소설 여러가지실험을통해물질이연소한후에남은공기와물질

이연소하기전의공기는서로성질이다르고, 물질의연소에의해공기의질량이감

소한다는것등을알게되었다. 이들을근거로연소가공기중의어떤성분과결합하

는현상이라고설명하였으며, 후에그성분이산소라는것을알게되었다. 따라서연

소는물질이산소와반응하는현상이라고설명한다.

양초의연소반응에서질량의변화

공기중에서양초가연소하는동안질량이

감소하므로양초의연소반응이질량보존법

칙에맞지않는것처럼보일수있다. 그러나

양초의연소결과생성되는물질이양초에남

아있지않고공기중으로날아간다고가정하

면질량보존법칙의범위내에서설명할수

있다. 이것을확인하기위해서는양초의연소

에서생성되는물질이공기중으로날아가지

못하도록한후질량을측정하여비교하면된

다. 즉, 양초를용기에넣고불을붙인후재

빠르게용기의뚜껑을덮어양초의연소생성

물이 밖으로 빠져나가지 못하도록 밀폐시킨

후질량을측정한다. 이때연소전과연소후

의질량이같으므로양초의연소에서도질량

보존법칙이성립한다는것을알수있다.

양초의 연소 반응에서 공기의 성분비

변화

집기병에양초를넣고유리판으로덮어밀

폐시킨 상태에서 양초를 연소시키는 경우,

연소과정에서필요한산소를모두소모하고

나면더이상연소반응이일어날수없다. 이

때집기병내부의전체질량은변화가없지만

화학반응이일어나는동안내부기체의조성

비는변화한다. 즉, 공기중에있던연소에필

요한산소기체는거의없어지고, 공기를이

루는비율이가장큰질소기체가집기병안

기체의대부분을차지하게된다.

양초의연소반응시소모되는산소기체의

분자수보다생성되는이산화탄소기체의분

자수가적고, 이때 생성되는수증기는대부

분물로액화된다. 따라서, 내부압력이외부

압력보다 작아지므로 집기병을 랩으로 덮은

경우에는내부의부피가감소하여랩이안쪽

으로 오목하게 밀려들어가는 현상이 일어날

수있다.

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:21 PM 페이지129 DK

130 각론

기체가발생하는반응의질량변화

⑴염산과 탄산 칼슘의 반응 염산에탄산

칼슘을넣으면이산화탄소기체가발생한다.

CaCO£+2HCl 1⁄CaCl™+H™O+CO™↑

①열린 용기: 이산화탄소기체가용기밖으

로빠져나가므로반응후질량이감소한다.

②밀폐된 용기: 이산화탄소기체가용기밖

으로빠져나가지못하므로반응전과후에

질량이일정하다.

③질량 관계: 공기중으로날아간이산화탄

소의 질량을 고려하면 반응 전과 후에 전

체 질량은 일정하므로 질량 보존 법칙이

성립한다.

(탄산 칼슘+염산)의 질량=(염화 칼슘+

물+이산화탄소)의질량

⑵여러가지기체발생반응

연소생성물

연소생성물은물질이연소할때생성되는

물질이다. 가장전형적인연소생성물은연소

되는 물질을 구성하는 원소의 산화물이다.

즉, 탄소(C)를 포함한물질이연소되면이산

화 탄소가생성되고, 수소(H)를포함한물질

이 연소되면 물이 생성된다. 대부분 비금속

원소의산화물은기체이고, 금속원소의산화

물은고체이므로물질을연소시켰을때남는

재는 금속 원소의 산화물이다. 따라서 재의

색깔이회백색을띠는것이며, 가끔 재가검

은색을 띠는 것은 연소되지 않은 탄소(C)가

남아 있기때문이다. 이와 같은이유로종이

를태울때불이완전하게꺼진부분은회백

색이고, 연소되고있는부분은검은색을나타

낸다.

관련 지식

기체반응

달걀껍데기`+`염산`

아연`+`염산

과산화수소의분해

산화은의가열

이산화탄소

수소

산소

산소

자·기·주·도·학·습

▶개념확인하기

질량보존법칙은변화가일어나기전과후에질량이보존된다는것으로서, 물리변화뿐

만아니라화학변화에서도성립한다. 질량보존법칙이성립하는것은변화가일어날때물

질을이루는분자또는원자의종류나수가변하지않기때문이다.

▶과학과기술, 사회연관짓기

우주로부터지구로유입되는물질의양이나반대로지구로부터우주로나가는물질의양

은지구전체질량에비해매우적으므로지구전체의질량은일정하다고할수있다. 따라

서 우리 주변에서플라스틱폐기물이늘어나는이유는플라스틱의원료인원유가그만큼

감소하고있기때문이다.

철이녹슬때에는질량이증가하는것처럼보이고, 양초가연소할때에는질량이감소하는것처럼보인

다. 그러나반응한물질과생성된물질의원자의종류와( 수 )는변하지않으므로( 질량 )이보존된다.

스스로해결하기

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:21 PM 페이지130 DK

Ⅱ화학반응에서의규칙성 131

소아비만

소아비만은소아기에시작되는비만을

말하며, 지방 세포의 크기만 커지는 성인

비만과 달리 지방 세포의 수도 증가하게

된다. 또성장이빨라서세포수가급격하

게늘어나고, 일단생긴지방세포는살이

빠져도 줄어들지 않으므로 성인이 된 후

다시살이찔가능성이높다.

소아비만의해결방법

소아 비만의 치료 방향은 체중 감소뿐만

아니라 적절한 식품 섭취 방법과 운동을

습관화시키는것이다. 일반적으로많이사

용하는방법은크게식사요법과운동요

법으로나눌수있다. 다음은운동요법을

간단히정리한것이다.

①운동을 강요하기보다 아이가 좋아하는

운동을재미있게하도록한다.

②무릎, 고관절, 발목 등에 무리가 가지

않도록적당히해야한다.

③운동의장점을기억하게한다.

④날씨에관계없이할수있는운동을계

획하여대비책을마련한다.

⑤혼자 하는 것보다 단체 운동이 효과적

이다.

⑥계절에알맞은운동을계획한다.

관련 지식

✚참고 자료 건강의지표가되는체질량지수

비만도측정에자주사용되는지표중에는체질량지수라고하는 BMI가있다. BMI

지수는체중(kg)을신장의제곱(m¤ )으로나눈값으로서, 지방의양을추정하는비만측정

지수이다. 이값은자신의체중이건강상의위험을초래할지알아보는좋은지표가된다.

BMI는각종질병으로인한사망률과관계가있는데, BMI가 25 이상이면체중과다

로인해건강상위험률이증가한다. 그리고BMI가 26인경우에는 21인사람에비해당

뇨병에걸릴가능성이여성의경우에는 8배, 남성의경우에는 4배나높고, 담석증이나

고혈압이발생할확률도 2~3배나높아지는것으로알려졌다.

아래표는 2000년 2월세계보건기구협찬으로열린아시아·태평양지역포럼에서

‘동양인은서양인에비해 BMI가낮은데비해체지방율이높다.’는 점을 지적하면서

제시한동양인을위한새로운기준이다.

BMI 18.5 이하 18.6~22.9 23.0~24.9 25.0~29.9 30.0 이상

저체중 정상 과체중 비만 고도비만판정

질량 보존 법칙의 관점에서 보면 비만

은우리몸에들어온물질의양보다배출

되는 물질의 양이 적어서 체내에 물질이

축적되는 현상이다. 따라서 비만을 예방

하기 위해서는 우리 몸에 들어오고 나가

는물질의양이균형을이루도록해야한

다. 즉, 음식을 천천히 먹으면 적은 양을

먹고도포만감을느낄수있고, 배가고픈

상태가되기전에식사를하는것이좋다

(2⃞항). 또한채소류의대부분은체내에흡

수되지 않는 성분이므로 비만 예방에 효

과적이다(3⃞항). 그리고적당한운동을통

해 영양소를 소비함으로써 우리 몸의 물

질균형을이룰수있다(4⃞항).

물음

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:21 PM 페이지131 DK

132 각론

학습 전개

조립품의 경우 그 구성 성분의 종류와 수

가 일정하므로 질량비도 일정함을 알게

한다.

일정 성분비 법칙의 정의와 화합물에서

일정성분비법칙이성립함을알게한다.

구리의 산화로 생성되는 산화 구리(Ⅱ)를

이루는 구리와 산소의 질량비가 일정하다

는것을알게한다.

질산납수용액과아이오딘화칼륨수용액

의 반응을 통해 일정 성분비 법칙이 화학

반응에서어떻게적용되는지이해시킨다.

•LG 사이언스랜드

http://www.lg-sl.net

•카툰과학(2011), 한재필저, 어진교육

찾아보기

효과적인수업을위한Tip

일정 성분비 법칙을 학생들에게 이해시키기 위해서는 모형을 사용하는 것이 효과적이

다. 예를들어볼펜을화합물의모형이라고가정하면같은볼펜의경우볼펜을구성하는

재료들의질량비가모두같으며, 볼펜을여러개모아놓은경우도질량비가일정하다는

사실을쉽게받아들인다. 그러나분자에서각원소의질량이일정하다는것은모형을사용

하는경우에비해받아들이기어려워한다. 이것은학생들이분자를상상하여다루는것에

익숙하지않기때문이다. 따라서일정성분비법칙은분자모형을이용하거나주변에서적

당한모형을찾아이용하면효과적으로설명할수있다. 주변에서모형을찾는경우규격

화되어있는공산품이수제품보다모형으로더적당하다.

또한모형을사용하기전에모형이갖는제한점을미리설명하고도입하는것이좋다.

학생중에는실제모양과모형의차이점을인식하지않고같은것으로받아들이는경우가

있어서오개념이생길수있기때문이다.

•인터넷포털사이트에서자동차의부품이모여전체를이룬다는모습을광고영상으로

제작해놓은것이있으니수업시간에활용해도된다. ➞검색어: 분해와완성광고

일정 성분비 법칙2-2

⑴화합물을구성하는원소들의질량비가일

정하다는것을안다.

⑵일정성분비법칙의정의를알고, 화학반

응에서일정성분비법칙을확인한다.

⑶같은원소로이루어진화합물이라도질량

비가다르면서로다른물질임을설명한다.

⑷일정성분비법칙이화학반응에서어떻게

적용되는지설명한다.

⑸일정성분비법칙이성립되는이유를모형

으로설명한다.

학습 내용 안내

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:22 PM 페이지132 DK

Ⅱ화학반응에서의규칙성 133

결과1 생성물질의질량

2 구리와산화구리(Ⅱ)의질량관계

해석1 구리와산소의질량비

2 구리의 질량과 관계없이 산화 구리(Ⅱ)를

구성하는구리와산소의질량비는 4 : 1로

일정하다.

구리의질량(g) 1.0 2.0 3.0 4.0

1.25 2.50 3.75 5.00산화구리(Ⅱ)의

질량(g)

5432

1.0 2.0 3.0 4.0

1

0

( )( )g (g)

구리의질량(g)질량비

(구리 : 산소)

구리와결합한

산소의질량(g)

1.0

2.0

3.0

4.0

0.25

0.50

0.75

1.00

4 : 1

4 : 1

4 : 1

4 : 1

목표구리의연소생성물인산화구리(Ⅱ)를구성하는구리와산소사이의질량비가일정함을설명

할수있다.

원리설명1 구리를공기중에서가열하면산소와반응하여산화구리(Ⅱ)가된다. 따라서가열하기전구

리의질량과가열하여산화구리(Ⅱ)가된후의질량을비교하면구리와결합한산소의질량

을알수있다.

2 구리와결합한산소의질량을이용하여산화구리(Ⅱ)를이루는구리와산소의질량비를계

산할수있다. 그리고이것을통해산화구리(Ⅱ)에서구리와산소의질량비가일정함을알수

있다. 이때사용한구리가모두반응해야하므로가루상태의구리를사용한다.

3 과정❶은가열전구리의질량을측정하는과정이다.

4과정❷는구리를공기중의산소와반응시

키는과정으로서, 구리를모두반응시키기

위하여유리막대로저어준다.

5 과정❸에서구리는붉은색이지만산화구

리(Ⅱ)는 검은색이다. 따라서 색깔로 반응

의종료여부를확인할수있으며, 질량은

온도와관계가없고도가니를식히는것은

안전상의이유때문이다.

유의점구리는 조각이나 알갱이보다 가루를 사용

하는것이좋다.

실험탐구 활동

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:22 PM 페이지133 DK

134 각론

몇가지화합물에서성분원소의질량비

⑴구리의연소에서의질량비

구리+산소 1⁄산화구리(Ⅱ)4 : 1 : 5

⑵마그네슘의연소에서의질량비

마그네슘+산소 1⁄산화마그네슘3 : 2 : 5

⑶물의합성에서의질량비

수소+산소 1⁄물1 : 8 : 9

⑷이산화탄소의합성에서의질량비

탄소+산소 1⁄이산화탄소3 : 8 : 11

⑸황화철의합성에서의질량비

철+황 1⁄황화철7 : 4 : 11

배수비례법칙

⑴배수비례법칙 두종류의원소가화합

하여두가지이상의화합물을만들때, 화

합물의 한 원소와 화합하는 다른 원소의

질량사이에는간단한정수비가성립한다

는법칙이다.

⑵배수비례법칙의예 일산화탄소(CO)

와 이산화 탄소(CO™)에서 탄소와 산소의

질량비를바탕으로탄소 1 g에결합한산

소의질량을구하면아래표와같다.

위표로보아탄소 1 g에결합한산소의

질량사이에는간단한정수비(일산화탄소

: 이산화탄소=1.332 : 2.664=1 : 2)가

성립한다. 따라서 일산화 탄소와 이산화

탄소는배수비례법칙이성립한다.

화합물 CO CO™

탄소의질량

백분율(%)

산소의질량

백분율(%)

탄소 1 g에결합한

산소의질량(g)

42.88

57.12

1.332

27.29

72.71

2.664

심화학습 물을이루는수소와산소의질량비측정

그림과같이장치하여산화구리(Ⅱ)와 수소기체를반응시키면물을이루는수소와

산소의질량비를측정할수있다.

[반응식] H™+CuO 1⁄ Cu+H™O

[실험장치]

먼저산화구리(Ⅱ)의질량(WCuO)을측정한다음, 가열하면서산화구리(Ⅱ)와수소기

체를반응시킨후생성된구리의질량(WCu)과 물의질량(WH™O)을 측정한다. 이때감소

한산화구리(Ⅱ)의질량은생성된물에포함된산소의질량과같다. 따라서다음과같이

물을구성하는수소와산소의질량비를계산할수있다.

수소의질량: 산소의질량`=(WH™O-(WCuO-WCu)) : (WCuO-WCu)

{ }

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:22 PM 페이지134 DK

Ⅱ화학반응에서의규칙성 135

질산납수용액과아이오딘화칼륨수용액의모형

⑴반응모형 납원자와아이오딘원자가1 : 2의개수비로결합하여아이오딘화납이생성된다.

⑵실험모형

(mL)

A B C D E F

0 2 4 6 8 10

질산 납 수용액과 아이오딘화 칼륨 수

용액의반응

일정량(6 mL)의 질산납수용액에아이오

딘화칼륨수용액을조금씩가하면생성되는

아이오딘화납앙금의높이가증가하다가아

이오딘화칼륨수용액을 6 mL 넣은이후부

터는 앙금의 높이가 더 이상 증가하지 않는

다. 이것은혼합용액속에아이오딘화칼륨

과반응할수있는질산납이더이상존재하

지않기때문이다. 이와같이일정한양의질

산 납 수용액과 반응할 수 있는 아이오딘화

칼륨 수용액의 양은 정해져 있는데, 농도가

같은 경우에는 두 수용액이 1 : 1의 부피비

로반응한다. 이때일정한부피속에들어있

는질산납과아이오딘화칼륨의양이일정하

므로아이오딘화납을이루고있는성분물질

사이에는일정한질량비가성립한다.

자·기·주·도·학·습

▶개념확인하기

화합물을구성하는모든원소의질량비

는일정하다는것으로, 1799년프루스트

가발표하였다.

▶개념응용하기

천연 DHA와합성한 DHA는화학적

으로 같은 물질이다. 따라서 천연 DHA

와 합성한 DHA를 구성하는 원소의 종

류와질량비가일정하다.

수소와 산소의 질량비가 1:8이므로

수소 2g과 결합하는 산소의 질량(x)은

1:8=2:x에서 x=16g이다. 질량 보존

법칙에따라 2g의수소와 16g의산소로

이루어진물의질량은 18g이다.

[다른 풀이]수소와산소의질량비가 1:8

이므로 물 a g 속의 수소의 질량은

{a_;9!;}g이다. 따라서 수소 2g을 포함

한 물의 질량(x)은 x_;9!;=2에서 x=

18g이다.

결과시험관

A, B, C

D

E, F

납성분이남는다.

납 성분과 아이오딘 성분이

1 : 2의 개수비로 존재하므로

모두반응한다.

아이오딘성분이남는다.

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:22 PM 페이지135 DK

136 각론

학습 전개

화학반응식의필요성을인식하게한다.

화학 반응식의 계수를 맞추는 원리를 이

해하게한다.

암모니아 생성 반응을 이용하여 화학 반

응식을나타내는방법을이해하게한다.

메테인, 프로페인, 뷰테인의 연소 반응을

화학 반응식으로 나타내도록 지도한다.

화학 반응식의 계수비가 나타내는 의미를

알게 한다.

아보가드로 법칙과 기체 반응 법칙을 이

해하고, 이것을 화학 반응식으로 설명할

수있게한다.

•한국가스안전공사

http://www.kgs.or.kr

•세상에서 가장 재미있는 화학(2005), 크레

이그크리들저, 궁리

찾아보기

효과적인수업을위한Tip

도입부분은국제회의에참석한사람들이서로다른언어를사용하지만기호를사용함

으로써내용을이해하는것이가능하다는것을나타낸다. 학생들에게실제우리생활에서

기호가사용되는예를제시하고그편리성에대해설명함으로써화학에서기호사용이필

요함을인식시킨다. 특히우리가사용하는기호의대표적인예로는문자를들수있으며,

기호를바르게사용하기위해서는규칙에따라야한다는것을설명한다.

국제 순수·응용 화학 연합(IUPAC: International Union of Pure and

Applied Chemistry)

IUPAC은순수화학및응용화학의발전에기여하기위해 1919년에설립된화학자들의국

제학술기관이다. 각국의화학학회가회원으로소속되어있으며, 우리나라의대한화학회도소

속되어있다. 국제학술회의를구성하는조직의하나로서, 원소명과화합물의명명에대한국

제표준(IUPAC명명법)을제정하며우리나라도이것을받아들여사용하고있다.

관련 지식

화학 반응식2-3

⑴화학반응식의정의와화학반응식을나타

내는방법을안다.

⑵ 여러 가지 화학 반응을 화학 반응식으로

나타낸다.

⑶화학반응식에서계수가나타내는의미를

이해한다.

⑷아보가드로법칙과기체반응법칙을이해

하고, 이것을화학반응식으로설명한다.

학습 내용 안내

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:22 PM 페이지136 DK

Ⅱ화학반응에서의규칙성 137

우성반성유전가계도

효과적인수업을위한Tip

화학반응식의계수를설명할때모형을사용하면학생들이보다쉽게이해할수있다.

원자수를계산하는것을어려워하는학생들이의외로많은데, 이러한학생들을위해서모

형을사용하는것도하나의방법이다.

특히교과서에주어진화학반응식을나타내는방법의 3단계와 4단계에서모형을 사용

하는것이적합하다. 수소와질소가반응하여암모니아가생성되는경우에서 3단계와 4단

계를모형으로나타내면다음과같다.

화학반응식으로나타낼때의장점

화학 변화를 기호로 나타내면 전달하려고

하는내용을간단하게나타낼수있다는장점

이있다.

수소와 질소에 의해 암모니아가 생성되는

반응의경우글로표현하면, “기체상태의수

소 3분자와기체상태의질소 1분자가반응하

여기체상태의암모니아 2분자가생성된다.”

로나타낼수있다. 그러나이표현으로는수

소분자와질소분자는각각 2개의수소원자

와 2개의 질소 원자로 이루어졌다는 사실과

암모니아 1분자는 1개의질소원자와 3개의

수소 원자로 이루어졌다는 사실은 설명하지

못한다. 그러나 이 반응을 화학 반응식

3H™(g)+N™(g) 1⁄ 2NH™(g)으로 나타

내면위의모든내용을포함한다.

화학반응식의계수를맞추는방법

가장많은종류의원소가포함된복잡한분

자의계수를일단 1로정한후, 반응식양쪽

에있는물질의원자수가같아지도록화학식

앞의계수를맞추는것이좋다. 교과서의반

응식에서 NH£의계수를 1로정하면다음과

같이나타낼수있다.

;2#;H™ + ;2!;N™ 1⁄ NH£

그리고분수형태를없애기위해분모들의

최소공배수를반응식의모든계수에곱한다.

{;2#;H™ + ;2!;N™ 1⁄ NH£}_2

Δ 3H™ + N™ 1⁄ 2NH£

질소와수소가반응하여생성되는물질

은 암모니아(`NH£)이다. 이 반응에서

NH£를 N™H£로 나타내면 생성 물질 자

체가변하게되므로옳지않다. 화학반응

식에서 계수를 맞출 때에는 물질의 성분

원소의개수로맞추는것이아니라, 분자

의개수로맞추어야한다.

+

+H™ N™ NH£

+

+3H™ N™ 2NH£

H: 6 N: 2 H: 6 ,`N: 2

3단계

4단계

생성물질

( “ 9

반응물질

( M “ M 9

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:22 PM 페이지137 DK

138 각론

관련지식화학반응식을나타낼때다음과같은기호

를추가로사용할수도있다.

①앙금이생성되는경우: ↓

②기체가발생하는경우: ↑

③가열하는반응: 화학반응식의화살표( ⁄)아래에△표시

④촉매 : 화학반응식의화살표( ⁄) 위에촉매의종류표시

⋯ 예⃞ 3H™(g)+N™(g)11⁄2NH£(g)

실험탐구 활동

메테인, 프로페인, 뷰테인의 연소 반응을

화학반응식으로나타낼수있다.

|̀ `목표|

1 메테인(CH¢)의연소반응은산소와반응하

는 것이고, 연소 생성물은 이산화 탄소와

물이다. 반응 전과후의원소의종류와수

가같도록계수를맞춘다.

2 프로페인의화학식은 C£H•이고, 뷰테인의

화학식은 C¢H¡º이다. 이물질들의연소생

성물도모두이산화탄소와물이므로화학

반응식의계수를맞출수있다.

3 화학 반응식의 계수는 반응 물질과 생성

물질의분자수의비를의미한다.

|̀ `원리설명|

1 화학반응식에서물질의상태는반응이일

어나는 온도와 압력에서의 상태를 나타낸

다. 상온에서 메테인, 프로페인, 뷰테인은

모두기체이며, 산소, 이산화탄소도기체이

다. 그러나물은같은조건에서액체상태이

므로각물질의상태를나타낼때유의한다.

2 화학반응식의계수는분자수의비를나타

내므로무조건가장간단한정수비로나타

내어야만 하는 것은 아니다. 다만 특별한

목적이있는경우가아니라면편의상가장

간단한정수비를계수로사용한다.

3 연료의연소와환경오염의관계를생각해

보게하여창의·인성을키울수있게한다.

|̀ `유의점|

|̀ `결과|

1 각분자N개가연소할때필요한산소분자수, 생성되는이산화탄소및물분자수

2 연소시켰을때생성되는물질중환경오염물질은이산화탄소이므로같은수의분자를연

소시켰을때환경오염이가장적은연료는이산화탄소가가장적게생성되는메테인이다.

|̀ `해석| 창의·인성

구분 산소분자수 이산화탄소분자수 물분자수

2N N 2N

5N 3N 4N

메테인

프로페인

;;¡2£;;N 4N 5N뷰테인

물질 화학반응식

CH¢(g) + 2O™(g) 1⁄ CO™(g) + 2H™O(l)

C£H•(g) + 5O™(g) 1⁄ 3CO™(g) + 4H™O(l)

메테인

프로페인

2C¢H¡º(g) + 13O™(g) 1⁄ 8CO™(g) + 10H™O(l)뷰테인

Fe 촉매

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:22 PM 페이지138 DK

미정계수법을이용한연소반응의계수맞추기

⑴메테인

① aCH¢(g) + bO™(g) 1⁄ xCO™(g) + yH™O(l)

②•수소원자의수 : 4a=2y •탄소원자의수 : a=x

•산소원자의수 : 2b=2x+y

➞ a : b : x : y = 1 : 2 : 1 : 2

③ CH¢(g)+2O™(g) 1⁄CO™(g) +2H™O(l)

⑵뷰테인

① aC¢H¡º(g) + bO™(g) 1⁄ xCO™(g) + yH™O(l)

②•수소원자의수 : 10a=2y •탄소원자의수 : 4a=x

•산소원자의수 : 2b=2x+y

a=1이라고하고방정식을풀면 x=4, y=5, b=;;¡2£;;이된다. 따

라서각각 2를곱하면 a : b : x : y =2 : 13 : 8 : 10이다.

③ 2C¢H¡º(g)+13O™(g) 1⁄ 8CO™(g) +10H™O(l)

Ⅱ화학반응에서의규칙성 139

화학반응식과열화학반응식

⑴화학 반응식에서 화살표의 의미 화학

반응식에서화살표는방향의의미와등호

의의미를모두갖는다.

①방향: 화살표가나타내는방향성으로반응

물질과생성물질을구별한다. 즉, 화살표

의 왼쪽이 반응 물질이고, 화살표의 오른

쪽이생성물질이다.

②등호: 반응물질과생성물질은원자의종

류, 원자의개수, 전하량, 에너지가같다는

것을의미한다.

⑵ 화학 반응식과 열화학 반응식 반응물

질과생성물질의원자의종류와개수, 전

하량만 같도록 나타낸 것을 화학 반응식

이라고 하고, 에너지까지 같도록 나타낸

것을열화학반응식이라고한다.

⋯ 메테인의연소반응을화학반응식으로

나타내면 CH¢(g) + 2O™(g) 2⁄CO™(g) + 2H™O(l)이고, 열화학 반응

식으로나타내면CH¢(g) + 2O™(g) 2⁄CO™(g) + 2H™O(l) + 889 kJ이다. 여

기에서 889 kJ은 CH¢ 1몰(6.022_10¤ ‹

개의분자)이완전연소하면 889 kJ의에

너지가방출된다는의미이다.

메테인, 프로페인, 뷰테인의 연소 반응을 화학 반응식으로 나

타내는과정

⑴메테인 ①메테인+산소1⁄이산화탄소+물

② CH¢ +O™ 1⁄CO™ +H™O

③ CH¢ +2O™ 1⁄CO™ +2H™O

④ CH¢(g) +2O™(g) 1⁄CO™(g) +2H™O(l)

⑵프로페인 ①프로페인+산소1⁄이산화탄소+물

② C£H• +O™ 1⁄CO™ +H™O

③ C£H• +5O™ 1⁄ 3CO™ +4H™O

④ C£H•(g)+5O™(g) 1⁄ 3CO™(g) +4H™O(l)

⑶뷰테인 ①뷰테인+산소1⁄이산화탄소+물

② C¢H¡º +O™ 1⁄CO™ +H™O

③ 2C¢H¡º +13O™ 1⁄ 8CO™ +10H™O

④ 2C¢H¡º(g) +13O™(g) 1⁄ 8CO™(g) +10H™O(l)

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:22 PM 페이지139 DK

140 각론

화학반응식

⑴물리 변화와 화학 반응식 화학반응식

은 일반적으로 화학 변화를 나타내기 위

해 사용하지만 물질의 상태를 표시하기

때문에상태변화와같은물리변화를나

타낼 수도 있다. 예를 들어 얼음이 물이

되는 변화를 화학 반응식의 형태를 빌려

나타내면H™O(s) 1⁄H™O(l)이다.

⑵화학 반응식과 질량 보존 법칙 화학

반응식에 의하면 화학 반응은 원자들의

조합이바뀔뿐이고, 원자의 종류와개수

는변하지않으므로질량이보존된다.

⑶화학반응식과일정성분비법칙 화학

반응식의 계수와 반응 물질과 생성 물질

의 상대적 질량비로부터 반응 물질과 생

성 물질의 질량비를 알 수 있다. 수소와

질소가반응하여암모니아가생성되는반

응에서 암모니아 17 g을 이루는 수소는

3 g이고, 질소는 14 g이다. 따라서 암모

니아를 이루는 수소와 질소의 질량비는

3 : 14임을알수있다.

⑷화학반응식으로알수있는것

①반응물질과생성물질의종류

②반응물질과생성물질을이루는원자, 분

자의종류와수

③반응물질과생성물질의질량관계

④기체 반응에서 부피 관계 ➞ 계수비=부

피비=분자수의비

원자수를계산할때는모형을이용하

여 원리를 이해시키면 쉽게 접근할 수

있다. 2NH£로 나타

냈을 때 질소와 수소

원자수는질소는 2개, 수소는 6개이다.

따라서 화학식이 nMåX∫인 경우 원자

M은 (n_a)개, 원자 X는 (n_b)개

이다.

효과적인수업을위한Tip

심화학습 원자의상대적질량측정

초기에원자의상대적질량은일정성분

비법칙과분자의화학식을이용하여측정

하였다. 물의 경우 물을 이루는 수소와 산

소의 질량비는 1 : 8이고, 물의 화학식은

H™O이다. 따라서수소:산소=(수소 1개의질량_2) : (산소 1개의질량)=1 : 8이므

로수소 1개의질량: 산소 1개의질량=1 : 16임을알수있다.

이와같은방법으로원자의상대적질량을계산할수있었으며, 그결과는수소원자

의질량을 1로정한상댓값으로나타내다가산소원자의질량을 16으로정한상댓값으

로바뀌었고, 현재는탄소원자의질량을 12로정한상댓값을사용한다. 그런데이방법

의경우화합물의분자식이잘못알려져있어원자들의상대적질량이잘못계산되기도

하였다. 물의경우지금은분자식을H™O로알고있지만초기에는HO로잘못알고있

었다. 따라서처음에는수소 1개와산소 1개의질량비가 1 : 8이라고알려졌으나물의

분자식이H™O로알려지면서두원자의상대적원자량도옳게수정되었다.

1 8:

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:22 PM 페이지140 DK

Ⅱ화학반응에서의규칙성 141

✚참고 자료 아보가드로법칙

아보가드로는 1776년이탈리아의토리노에서한관리의아들로태어났다. 처음에는

법률을공부하여변호사가되었으나 24세에변호사를그만두고, 다시 물리와수학을

공부하여토리노대학에서물리학교수로재직하였다. 그는 1811년잡지에아보가드로

가설을발표하였는데, 이때처음으로기체의부피를결정하는물리적단위로서‘전체분

자’와화합물의조성을결정하는화학적단위로서‘원소분자’를명확하게구별하였다.

‘전체분자’와‘원소분자’는각각현재의분자와원자이다. 아보가드로는화학분야외

에도전기, 비열, 통계, 도량형, 기체관측등의물리학분야에도많은업적을남겼다.

아보가드로는토리노대학에서 18년간재직하다가은퇴하였으며, 토리노에서세상을

떠났다. 토리노에는아보가드로를기념하기위하여동상이세워져있으며, 아보가드로

가라는마을이있다. 아보가드로가설은현대화학의이론체계를세우는근본을확고히

할만큼중요하고, 돌턴의원자설의결함을충분히설명하고있었지만그당시에는인정

을받지못했다. 결국아보가드로가사망한후이탈리아의과학자칸니차로에의해증명

되어아보가드로법칙으로인정받게되었다.

한계반응물

반응물질이임의로섞여있을때에도반응

물질은정해진분자수의비율로만반응한다.

즉, 메테인의연소반응에서반응하는메테인

과산소의분자수의비는 1 : 2이다. 따라서

메테인 2분자와산소 2분자가혼합되어있으

면 메테인 1분자와 산소 2분자가 반응하고

메테인 1분자가남는다. 이메테인분자는반

응할산소분자가더이상없기때문에반응

하지못하고남는것이다. 이 경우의산소와

같이먼저반응하여없어지는물질을한계반

응물이라고하며, 생성되는물질의양은한계

반응물에의해결정된다. 만약 1분자의메테

인과 3분자의 산소가 반응한다면 메테인이

한계반응물이된다.

아보가드로법칙

⑴아보가드로 법칙 아보가드로 법칙은

분자의 크기에 비해 분자 사이의 거리가

충분히먼기체인경우에성립한다. 주의

할 점은 같은 부피 속에 들어 있는 분자

수가같은것이므로원자수는다를수있

다. 그리고 아보가드로법칙은온도와압

력이 같을 때 같은 부피 속에 같은 수의

입자(분자)를 포함한다는 것이므로, 분자

수가 2배가되면부피가 2배가된다는의

미이다. 따라서 기체의부피는분자수에

비례한다고도할수있다.

⑵모든분자에서아보가드로법칙이성립하

는 이유 이산화 탄소와 같은 큰 분자

는수소와같이작은분자보다같은부피

속에더적은수의분자가들어있을것으

로생각하기쉽다. 그러나기체분자는아

주작으며, 매우 빠르게움직이기때문에

기체 분자가 운동에 의해 차지하는 공간

에 비하면 분자 자체의 크기는 무시해도

될 만큼 작다. 따라서 아주 작은 분자나

큰 분자 모두 같은 부피 속에 들어 있을

수있다는것이다.

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:22 PM 페이지141 DK

142 각론

탄소와산소가반응하여이산화탄소가

생성되는 반응의 화학 반응식은 다음과

같다.

C(s)`+`O™(g) `1⁄CO™(g)

탄소 원자와 산소 원자의 질량비가

3 : 4인데, 탄소 원자 1개와 산소 원자

2개가반응하므로반응하는탄소와산소

의 질량비는 (3_1) : (4_2)=3 : 8

이다.

이 결과는 이산화 탄소를 구성하는 탄

소와 산소의 질량비가 3 : 8로 일정하다

는일정성분비법칙을나타낸다.

자·기·주·도·학·습

▶개념확인하기

수소기체의분자식은H™이고, 염소기

체의 분자식은 Cl™이며, 염화 수소 기체

의분자식은HCl이다. 따라서수소기체

와염소기체가반응하여염화수소기체

가 생성되는 반응의 화학 반응식은 다음

과같다.

H™(g) + Cl™(g) 1⁄ 2HCl(g)

▶개념응용하기

화학 반응식의 계수는 반응하는 분자

수의비를나타낸다. 따라서분자들의상

대적 질량비를 알고 있으면 실제 질량비

를알수있으며, 기체의경우온도와압

력이같을때기체의부피는기체의종류

에 관계없이 분자 수에 비례하므로 부피

비를알수있다.

예를들어수소기체와질소기체가반

응하여 암모니아 기체가 생성되는 화학

반응식을통해알수있는사실은다음과

같다.

3H™(g) + N™(g) 1⁄ 2NH£(g)

•분자수의비➞ 3 : 1 : 2

•부피비➞ 3 : 1 : 2

•질량비➞(3_2) : (1_28) : (2_17)

=3 : 14 : 17

아보가드로법칙과분자설

기체반응법칙이발견된당시에는분자의개념이없었고, 원자단위로화학변화가일어난다

고생각하였다. 따라서당시에는산화질소가생성될때 1개의질소원자와 1개의산소원자에

의해산화질소가만들어진다고생각하였다. 그런데이반응에서반응하는질소와산소의부피

비가항상 1 : 1이라는것이알려지면서질소나산소는같은부피속에같은수의입자가존재

한다고생각하였다. 즉, 반응하는분자수의비가질소:산소=1 : 1이고, 반응하는부피비도

질소:산소=1 : 1이므로이두가지를모두설명하기위해서는기체는같은부피속에같은

수의분자가포함되어있어야한다. 그런데질소와산소가반응하여산화질소가생성될때질

소 : 산소 : 산화질소의부피비가 1 : 1 : 2이므로, 질소와산소가각각원자 1개씩반응하면

산화질소가 2개생기려면원자가쪼개져서돌턴의원자설에어긋난다. 따라서질소와산소는

원자들로이루어진입자, 즉분자로이루어져있다는분자설이나타나게되었다.

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:23 PM 페이지142 DK

Ⅱ화학반응에서의규칙성 143

심화학습 질량분석기의원리

동위원소를분리하거나동위원소의존재비를확인하는장치로서, 아래그림과같은

질량분석기가있다.

질량분석기에서는시료가전자빔에의해대전되어전기장에의해가속된후슬릿을

통과하여진행한다. 그리고대전된시료는자기장에의해진로가휘어지게되는데, 휘

어지는정도가대전된시료의질량에따라다르다. 즉, 무거운시료는조금휘어지고,

가벼운시료는많이휘어진다. 따라서시료가휘어진정도를측정하면질량을알수있

고, 시료를질량에따라분리할수도있다.

화합물의조성이다르게측정되는경우

⑴같은 원소로 이루어진 화합물의 종류가

여러 가지일 때 프루스트와 베르톨레

사이의 논쟁의 원인이 된 경우이다. 즉,

산화구리의경우 CuO와 Cu™O의두종

류가 있는데, 구리와 산소의 질량비는

CuO의경우약 4 : 1이고, Cu™O의경우

약 8 : 1이다. 따라서 이 두 물질이 섞여

있는경우산소 1 g에결합하는구리의질

량은 CuO와 Cu™O의 혼합 비율에 따라

4 g부터 8 g 사이의값을갖는다. 이경우

일정 성분비 법칙이 성립하지 않는 것처

럼 보이지만 CuO와 Cu™O는 서로 다른

화합물이므로일정성분비법칙을확인하

기 위해서는 CuO와 Cu™O 각각에 대한

구리와산소의질량비를확인해야한다.

⑵동위 원소를 분리했을 때의 질량비 동

위원소는화학적으로는같은원소이지만

질량이 다른 원소이다. 예를 들어 NaCl

의 경우 나트륨과 염소의 질량비가 약

1 : 1.52인 것과 약 1 : 1.61인 두 가지

가있다. 보통자연에서는두가지가항상

같은 비율로 섞여 있으므로 약 1 : 1.54

로일정한값을나타내지만두가지를분

리한 경우는 두 가지의 질량비가 나타난

다. 그러나 이것은자연에서분리되어존

재하지 않으므로 일정 성분비 법칙에 위

배된다고할수없다.

⑶결정의 결함으로 인한 경우 결정이만

들어질 때 원자가 위치해야 하는 자리의

일부가비어있는상태로만들어질수있

다. 이와같은결손은일정하게생기는것

이 아니라 결정이 만들어질 때마다 조금

씩 차이가 나므로 원소들의 질량비가 조

금씩다르다.

⑷베르톨라이드 화합물을구성하는성분

원소의질량비가일정한정수비로결합하

는것이아니라어떤범위에걸쳐있는화

합물로, 이산화망가니즈(MnO™)의경우

에MnO¡˘ª£과같은화합물도같이존재한

다고알려져있다.

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:23 PM 페이지143 DK

144 각론

화학반응식을이용한양적계산

⑴화학반응식과부피관계

예⃞ 0æ, 1기압에서기체의부피를 22.4 L라고하면, 1 L의일산화탄소(CO)를완전연소

시키기위해필요한산소의부피는다음과같이구할수있다.

⋯ 일산화탄소의연소반응을화학반응식으로나타내면다음과같다.

⋯ 2CO(g) + O™(g) 1⁄ 2CO™(g)

⋯ (2_22.4 L) (22.4 L) (2_22.4 L)

⋯ 이때 1 L의일산화탄소를완전연소시키기위해필요한산소의부피(x)는다음의비

례식으로구할수있다.

CO : O™ ➞ 44.8 : 22.4=2 : 1=1 L : x⋯ ⋯∴ x=0.5 L

⑵화학반응식과분자수관계

예⃞ 2SO™(g)+O™(g) 1⁄ 2SO£(g)의반응에서 SO™ 10분자를연소시킬때필요한 O™의

분자수(x)는다음과같은비례식으로구할수있다.

⋯ SO™ : O™ ➞ 2 : 1=10 : x ∴x=5분자

개념 정리하기

❶⋯ ⋯물리변화

[해설]물질의 성질은 변하지 않고 겉모습이나 분

자배열만바뀌는현상은물리변화이다.

❷⋯ ⋯화학변화

[해설]원자의배열이변하는것은화학변화이다.

❸⋯ ⋯화합물

[해설]두가지이상의물질이화학반응하여생성

된 새로운 성질을 가지는 물질을 화합물이

라고한다.

❹⋯ ⋯화합

❺⋯ ⋯분해

❻⋯ ⋯치환

[해설]반응전물질을구성하던성분의일부가서

로자리를바꾸어결합하는화학변화는치

환이다.

❼⋯ ⋯연소

[해설]물질이 산소와 빠르게 반응하여 다른 물질

로 되면서 빛과 열을 내는 화학 반응은 연

소이다.

❽⋯ ⋯질량보존법칙

❾⋯ ⋯라부아지에

[해설]라부아지에는 화학 반응이 일어날 때 반응

전후의 질량이 일정하다는 것을 처음 실험

으로증명하였다.

❿⋯ ⋯일정성분비법칙

⋯ ⋯프루스트

[해설]프루스트는화합물은일정한성분비로만들

어진다는사실을제안하였다.

⋯ ⋯화학반응식

[해설]물질의 변화를 화학식으로 표시하여 반응

물질과생성물질의관계로나타낸식을화

학반응식이라고한다.

⋯ ⋯2H™ (g)+O™(g) 1⁄ 2H™O(g)

⋯ ⋯2 : 1 : 2

[해설]기체 반응의 화학 반응식에서 계수비=분

자수의비=부피비이다.

⋯ ⋯아보가드로법칙

⋯ ⋯기체반응법칙

대단원 마무리Ⅱ. 화학 반응에서의 규칙성

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:23 PM 페이지144 DK

Ⅱ화학반응에서의규칙성 145

개념 적용하기

1⋯ ⋯⑤

[해설]옷장에 넣어 둔 좀약은 승화성 물질이다.

따라서 승화가 일어나서 기체 상태로 변화

하므로 크기가 작아진 것이다. 이것은 물리

변화이다.

2⋯ ⋯④

[해설]화학변화시에는원자배열이바뀌어서새

로운성질을갖는물질이만들어진다.

3⋯ ⋯①, ④

[해설]강철 솜이 공기 중의 산소와 빠른 속도로

화합하여연소가일어나는반응이다.

4⋯ ⋯치환

[해설]질산 은 수용액의 은 이온과 구리가 서로

자리를바꾸는치환반응이일어난것이다.

5⋯ ⋯④

[해설]과산화 수소가 분해되어 생성된 기체는 산

소이다. 산소는무색의기체로서, 다른물질

의연소를도와주는조연성이있다.

6⋯ ⋯③

[해설]에탄올이 연소할 때 생성되는 기체는 이산

화탄소이다.

집기병 안쪽에 생기는 물질은 물이므로 염

화코발트종이가붉은색으로변하는것으로

확인하고, 이산화 탄소는 석회수에 통과시

켜 석회수가 뿌옇게 흐려지는 것으로 확인

한다.

구분 물리변화 화학변화

원자배열 일정함. 변함.

일정함. 일정함.

배열이변함. 종류가변함.

원자의종류

분자

일정함. 일정함.원자의수

일정함. 변함.물질의성질

물리변화와화학변화의비교

✚참고 자료 여러가지기체의성질과발생

⑴기체의성질

①황화 수소(̀̀H™S): 달걀 썩는 냄새가

난다.

②일산화 탄소(̀̀CO): 독성이 있는 기체

로서, 호흡을방해하여몸속의산소공

급을방해한다.

③수증기(̀̀H™O): 파란색염화코발트종

이를붉게변화시키고, 흰색의무수황

산구리를파란색으로변화시킨다.

④이산화 탄소(̀̀CO™): 석회수에 통과시

키면석회수가뿌옇게흐려진다.

⑤수소(̀̀H™): 가연성 기체이므로 성냥불

을가까이대면‘펑’소리가난다.

⑵기체의발생

①산소의발생

•과산화수소의분해

⋯ 2H™O™ 1⁄2H™O+O™≈•과염소산칼륨의열분해

⋯ 2KClO¢ 1⁄2KCl+4O™≈②수소의발생: 금속과산의반응

⋯ Zn+2HCl 1⁄ZnCl™+H™≈③이산화탄소의발생

•탄산칼슘의열분해

⋯ CaCO£ 1⁄CaO+CO™≈•탄산칼슘과염산의반응

CaCO£+2HCl⁄CaCl™+H™O+CO™≈

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:23 PM 페이지145 DK

146 각론

7⋯ ⋯③

[해설]ㄱ은 산소와 결합하여 질량이 증가하고, ㄴ

과 ㄷ은 기체가 발생하여 질량이 감소한다.

ㄹ은 탄산칼슘의흰색앙금이생성되는반

응으로서질량이보존된다.

8⋯ ⋯③

[해설]철과 황이 반응할 때 철 7 g과 황 4 g이

반응하여황화철 11 g이생성된다. 따라서

황화 철 33 g을 만들기 위해서 필요한 철

의양은황화철 11 g을만들때반응한철

7 g의 3배인 21 g이다.

9⋯ ⋯⑴ (나) 27 (다) 32 ̀ ⑵ 1 : 8 ⑶질량

보존법칙, 일정성분비법칙

[해설]⑴ (가)에서 반응하는수소:산소:물의질

량비가 2 : 16 : 18=1 : 8 : 9이다. 따라

서 (나)에서는 1 : 8 : 9=3 : 24 : x에서

x=27이다. (다)에서는 1 : 8 : 9=

4 : y : 36에서 y=32이다.

[해설]⑵ 수소 2 g과 산소 16 g이 반응하여 물이

생성되므로, 물을 이루는 수소와 산소의 질

량비는 1 : 8이다.

[해설]⑶ 수소의 질량+산소의 질량=물의 질량

이므로 질량 보존 법칙이 성립하고, 물을

이루는 수소와 산소의 질량비는 1 : 8이므

로일정성분비법칙이성립한다.

10⋯ 2Mg(s)+O™(g) 2⁄ 2MgO(s)

11⋯ ②[해설]수소와 산소의 질량비는 1:8이고, 화학

반응식에서 계수는 반응 물질과 생성 물질

의분자수의비에해당한다.

12⋯ ⑴ 2CO(g)+O™(g) 2⁄ 2CO™(g)⑵ 1 : 1 ⑶ 2 : 1 : 2

[해설]⑴ 일산화 탄소 2분자와 산소 1분자가 반

응하여 이산화 탄소 2분자를 생성하는 반

응이다.

[해설]⑵ 질량 보존 법칙에 따라 반응 전의 일산

화 탄소와 산소의 질량의 합은 반응 후 이

산화탄소의질량과같다.

[해설]⑶기체반응의화학반응식에서반응한분

자와생성된분자의부피비는각분자의계

수비와 같으므로 일산화 탄소:산소:이산

화탄소의부피비는 2:1:2이다.

개념 적용하기

심화학습 열화학반응식

화학반응이일어날때출입하는열인반응열을화학반응식과함께나타낸것이다.

예⃞ 2H™(g) + O™(g) 1⁄ 2H™O(g)+ 488.7 kJ

열화학반응식으로나타낼때에는다음과같은점에유의해야한다.

⑴반응열은물질의물단위당열량으로나타낸다.

⑵화학반응식의오른쪽에반응열을함께표시하고, 발열반응이면+ 기호를열량앞

에표시하고, 흡열반응이면-기호를열량앞에표시한다.

⑶반응열은반응물질의상태에따라다르므로반응식에반드시물질의상태를함께

나타낸다.

예⃞•2H™(g) + O™(g) 1⁄ 2H™O(g)+ 488.7 kJ

•2H™(g) + O™(g) 1⁄ 2H™O(l)+ 571.7 kJ

⑷온도와압력을함께나타낸다. 그이유는온도와압력에따라물질이가지는에너지

가달라서반응열의크기도달라지기때문이다. 그런데반응식에온도와압력이나

타나있지않은경우는 1기압, 25æ에일어난반응임을뜻한다.

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:23 PM 페이지146 DK

Ⅱ화학반응에서의규칙성 147

설탕과자에이용되는분해반응

국자에설탕을넣고녹인뒤베이킹파우더를넣으면설탕이부풀어오르면서달콤쌉싸름한

설탕과자가만들어지는데, 이속에는화학반응이숨어있다. 베이킹파우더의주성분은탄산

수소나트륨인데, 이물질을가열하면이산화탄소, 물, 탄산나트륨으로분해된다. 이때발생하

는이산화탄소가녹은설탕을부풀어오르게하고, 탄산나트륨이쌉싸름한맛을낸다.

기체를모으는방법

수상치환 상방치환 하방치환

물에 녹지 않는 기체를 모으는

방법

공기보다 가벼운 기체를 모으

는방법

공기보다 무거운 기체를 모으

는방법

1) 베이킹파우더의주성분은탄산수소나

트륨이다. 탄산수소 나트륨을 가열하

면 이산화 탄소 기체가 빠져나오므로

설탕과자가부풀어오르는것이다. 따

라서이화학반응은한물질이성질이

다른 새로운 물질로 나누어지는 분해

반응이다.

2) (가)에서 발생하는 기체는 산소이고,

(나)에서발생하는기체는이산화탄소

이다. 산소는 물속에서 모으는 것으로

보아물에녹지않고, 이산화탄소는아

래쪽으로 모으는 것으로 보아 공기보

다무겁다.

3) 뷰테인 가스는 상온에서 기체 상태이

며, 연소시킬때폭발할수있다. 따라서

양초와는달리특별한장치를사용해서

빠져나오는가스의양을조절해야한다.

4) 대리석은탄산칼슘(CaCO£)으로이루

어져있다. 탄산칼슘은산성물질과반

응하여 물과 이산화 탄소가 생성된다.

따라서 산성비에 의해 대리석 조각이

부식될 때 이산화 탄소는 공기 중으로

날아가고 물은 씻겨 내려가면서 원래

모양과다르게변한다. 그러나반응물

질과 생성 물질의 질량이 변하지 않아

질량보존법칙이성립한다.

5) 그래프를 보면 마그네슘의 질량이 3 g

일 때 생성되는 산화 마그네슘의 질량

은 5 g이다. 따라서마그네슘 3 g이연

소될때필요한산소의질량은 2 g이므

로 마그네슘의 연소에서 반응하는 마

그네슘과 산소의 질량비는 3 : 2이다.

그러므로마그네슘 30 g을공기중에서

완전연소시킬때필요한산소의양(x)

은 3 : 2=30 : x에서 x=20 g이다.

6) ⑴Fe(s)+S(s) 2⁄ FeS(s)

⑵ 황화 철은 황 원자 1개와 철 원자

1개가화합하여생성되므로, 황과철의

질량비가 일정하다. 따라서 일정 성분

비법칙이성립한다.

개념 응용하기

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:23 PM 페이지147 DK

148 각론

대단원평가문항예시

01 <보기>에서 화학 변화에 해당하는 것을 있는 대로 고른

것은?

04 그림은 철과 황의 혼합물을 가열하면 황화 철이 생성되

는것을모형으로나타낸것이다.

위의반응에서변하는것은?

①원자의수 ②원자의종류

③물질의전체질량 ④철과황원자의질량

⑤철과황원자의배열

05 화합의예에해당하는것은?

①마그네슘을가열하면산화마그네슘이된다.

②상처에과산화수소수를바르면거품이생긴다.

③물에 나트륨 조각을 넣으면 격렬하게 반응하여 수소

기체가발생한다.

④밀가루 반죽에 탄산수소 나트륨을 넣고 가열하면 밀

가루반죽이부풀어오른다.

⑤염화나트륨수용액에질산은수용액을넣으면염화

은의흰색앙금이생긴다.

02 국자에 설탕을 넣고 서서

히 가열하면 설탕이 녹아

액체로 된다. 이 액체 설

탕을강하게가열하면설탕이

검게변하면서타는냄새가난

다. 이 현상은 물리 변화인지,

화학변화인지쓰시오.

03 다음변화에대한설명으로옳은것은?

①(가)와 (다)는물리변화이다.

②(나)와 (라)는화학변화이다.

③(다)에서철의성질은보존된다.

④(라)는빛과열을낸다.

⑤(라)의생성물은양초와성질이같다.

(가) 물+소금 1⁄소금물(나) 물+설탕 1⁄설탕물(다) 철+산소 1⁄산화철(라) 양초+산소 1⁄물+이산화탄소

ㄱ. 물이끓어수증기가된다.

ㄴ. 나무에불을붙이면잘탄다.

ㄷ. 페인트칠이벗겨진철대문에녹이슬었다.

ㄹ. 뜨거운물에커피가루를넣었더니녹았다.

ㅁ. 옷장에넣어둔나프탈렌의크기가작아졌다.

ㅂ. 상처가난부위를과산화수소수로소독하면거

품이생긴다.

보기

①ㄱ, ㄴ, ㄷ ②ㄴ, ㄷ, ㄹ ③ㄴ, ㄷ, ㅂ

④ㄷ, ㄹ, ㅂ ⑤ㄹ, ㅁ, ㅂ

06 그림은 수소와 산소가 화합하여 물이 생성되는 반응을

모형으로나타낸것이다.

빈칸의반응물질모형으로옳은것은?

① ② ③

④ ⑤

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Ⅱ화학반응에서의규칙성 149

Ⅱ단원 | 화학반응에서의규칙성

10 다음은수소와산소로부터물을합성할때각물질의질

량관계를나타낸것이다.

가열시간에따른강철솜의질량변화를그래프로옳게

나타낸것은?

① ② ③

④ ⑤

OO

OOO

08 분해시키는방법이나머지넷과다른것은?

①산화은 ②산화수은

③과산화수소 ④탄산칼슘

⑤탄산수소나트륨

07 그림은탄산수소나트륨을가열하여분해하는장치이다.

이에대한설명으로옳지않은것은?

①반응후시험관A에는탄산나트륨이남는다.

②시험관A의입구안쪽벽에맺혀있는액체에파란색

염화코발트종이를대면붉은색으로변한다.

③반응 후 시험관 A에 남아 있는 고체의 질량은 처음

탄산수소나트륨의질량과같다.

④시험관B의석회수는뿌옇게흐려진다.

⑤탄산수소나트륨을가열하면세가지물질로분해된다.

12 그림은강철솜의질량을측정한후공기중에서연소시

켜 산화 철로 만든 다음 다시 질량을 측정하는 것을 나

타낸것이다.

09 다음은화학변화를간단히나타낸식이다.

위와같은방법으로나타낼수있는것은?

①물을전기분해할때

②탄산수소나트륨을가열할때

③철가루와황가루의혼합물을가열할때

④과산화수소수에이산화망가니즈를넣을때

⑤질산은수용액과염화나트륨수용액을섞을때

AB + CD 1⁄ AD + CB

이때반응하는수소의질량은?

① 1 g ② 2 g ③ 4 g

④ 8 g ⑤ 16 g

수소+산소 1⁄ 물

32 g 36 g

11 다음은산화수은의분해를나타내는반응식이다.

물질 A~C 사이의질량관계를옳게나타낸것은?

①A=B=C ②A>B=C

③A=B<C ④A+B=C

⑤A=B+C

산화수은 1⁄ 수은+산소

A B C

A

B

(가) (나) (다)

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150 각론

13 공기 중에서 철가루 10 g을 가열하면서 일정한 시간 간

격으로 질량을 측정하였더니 13 g이 된 이후로 더 이상

질량이 증가하지 않았다. 20 g의 철가루를 가열하여 모

두반응시키려고할때필요한산소의질량을쓰시오.

16 각 시험관에 생긴 앙금의 높이를 옳게 나타낸 그래

프는?

① ②

③ ④

0 2 4 6 8 10(mL)

0 2 4 6 8 10(mL)

0 2 4 6 8 10(mL)

0 2 4 6 8 10(mL)

0 2 4 6 8 10(mL)

15 위실험결과로부터알수있는사실로옳은것은?

①A와B가치환반응하여AB가된다.

②A 6 g과반응하는B의질량은 54 g이다.

③AB를이루는A와B의질량비는 1 : 10이다.

④반응하는A와B의분자수의비는 1 : 2이다.

⑤A 7 g을사용할때얻을수있는AB의질량은 63 g

이다.

14 위 그래프로 보아 반응하는 물질 A와 B의 질량비

(A : B)는?

① 1 : 4 ② 1 : 8 ③ 1 : 9

④ 7 : 4 ⑤ 8 : 9

17 위실험에대한설명으로옳지않은것은?

①생성된앙금은아이오딘화납이다.

②이실험으로일정성분비법칙을설명할수있다.

③질산 납 수용액을 10 mL 넣은 시험관에는 질산 납

이남는다.

④질산납수용액을 4 mL 넣은시험관에는아이오딘화

칼륨이남는다.

⑤아이오딘화칼륨수용액 6 mL와완전히반응하는질

산납수용액의부피는 10 mL이다.

[14~15] 그래프는 물질 A와 B를 반응시켜 물질 AB를 만

들때, A의질량에따라생성되는 AB의질량을측정한

결과이다.

( )

50

1 2 3 4 5

40

10

AB

30

20

0

g

A (g)

[16~17] 표는 5 % 아이오딘화 칼륨 수용액 6 mL에 5 %

질산 납 수용액의 부피를 달리하면서 섞었을 때 생성되

는앙금의높이를측정한것이다.

구분

질산납수용액의

부피(mL)

아이오딘화칼륨

수용액의부피(mL)

앙금의높이(mm)

A

0

6

0

B

2

6

1.8

C

4

6

3.7

D

6

6

5.5

E

8

6

5.5

F

10

6

5.5

124~151지도서2단원② 2012.8.20 8:23 PM 페이지150 DK

Ⅱ화학반응에서의규칙성 151

Ⅱ단원 | 화학반응에서의규칙성

18 그림은어떤화학반응을볼트(B)와 너트(N) 모형을사

용하여나타낸것이다.

위의 반응 모형에 대한 설명으로 옳은 것은?(단, 볼트

1개의질량은 9 g이고, 너트 1개의질량은 1 g이다.)

①볼트와너트가결합하는질량비는 3 : 1이다.

②CaCl™은이반응모형으로생성되는물질이다.

③이반응모형을식으로나타내면B£+N 2⁄ BN£이다.

④질량보존법칙은설명할수있지만일정성분비법칙

은설명할수없다.

⑤반응물질과생성물질을이루는원자의종류는같지

만원자수는다르다.

21 다음화학반응식에대한설명으로옳지않은것은?

20 화학반응식이옳지않은것은?

①C+O™ 1⁄ CO™

② 2H™+O™ 1⁄ 2H™O

③N™+ 3H™ 1⁄ 2NH£

④ 2H™O™ 1⁄ 2H™O+O™

⑤ 2Fe+ 3O™ 1⁄ 2Fe™O£

22 그림은 수소와 질소가 반응하여 암모니아가 생성되는

과정을모형으로나타낸것이다.

위반응을화학반응식으로옳게나타낸것은?

①H£+N 1⁄ NH£

②H™+N™ 1⁄ NH£

③H™+ 3N™ 1⁄ NH™

④ 2H™+N™ 1⁄ 4N™H

⑤ 3H™+N™ 1⁄ 2NH£

23 그림은 수소와 산소가 반응하여 수증기가 생성되는 과

정을모형으로나타낸것이다.

위모형에대한설명으로옳지않은것은?

①반응하는수소의원자수는 4개이다.

②반응하는산소의원자수는 2개이다.

③반응전과반응후의총분자수는같다.

④반응물질과생성물질의총원자수는 6개로같다.

⑤산소분자 20개를수소분자와완전히반응시키면수

증기분자 40개를얻을수있다.

19 다음 화학 반응식의 ( ⋯ ⋯ ) 안에 알맞은 계수를 옳게 짝

지은것은?

⋯ ㉠ ⋯ ⋯㉡ ⋯ ⋯ ㉢

① 1 1 2

② 1 2 1

③ 2 1 1

④ 2 1 2

⑤ 2 2 1

( ㉠ ) CuO + C 1⁄ ( ㉡ ) Cu + ( ㉢ )̀CO™

①반응전후의원자의종류와수는같다.

②반응전후의분자의종류와수는같다.

③반응하는수소와산소의부피비는 2 : 1이다.

④반응하는수소와산소의분자수의비는 2 : 1이다.

⑤화살표의왼쪽이반응물질이고, 오른쪽이생성물질

이다.

2H™(g)`+`O™(g) 1⁄ 2H™O(l)

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