⑤
각 탄소에 결합선이 4개(원자가 전자 4, ㄱ), 2중선으로 이어진 모형(ㄴ), 오각형 고리 모형(ㄷ)이 모두 그림에 있음 → 정답 ⑤.
핵심 개념
탄소는 원자가 전자가 4개여서 최대 4개의 원자와 공유 결합하며, 단일·2중·3중 결합으로 사슬·가지·고리 모양의 다양한 골격을 만든다.
단서 따라가기
모든 탄소 원자에서 결합선이 4개씩 뻗어 있음탄소는 14족 원소로 원자가 전자가 4개이며, 이 4개로 최대 4개의 공유 결합을 만든다 보기 ㄱ (옳음)
탄소 2개가 이중선으로 연결된 모형탄소끼리 전자쌍 2개를 공유하는 2중 결합을 할 수 있다 보기 ㄴ (옳음)
탄소 5개가 오각형으로 연결된 모형여러 탄소가 결합하여 사슬뿐 아니라 고리 모양의 골격도 만든다 보기 ㄷ (옳음)
정답 근거
보기 ㄱ: 탄소 원자는 원자가 전자가 4개이므로 그림처럼 각 탄소가 결합선 4개를 가진다. 보기 ㄴ: 첫 번째 모형처럼 다른 탄소 원자와 2중 결합을 할 수 있다(3중 결합도 가능하다). 보기 ㄷ: 세 번째 모형처럼 여러 탄소 원자가 결합하여 고리 모양을 만들 수 있다. 따라서 모두 옳고 정답은 ⑤이다.
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 탄소의 결합은 단일 결합으로 이어진 사슬만 떠올려, 2중 결합과 고리 모양을 탄소의 일반적인 결합 방식으로 보지 않기 쉽다.
ㄱ은 옳지만, 그림에 2중 결합(ㄴ)과 고리 모양(ㄷ)이 모두 나타나 있어 빠지면 안 된다.
②
함정 2중 결합 모형에서 2중선을 결합선 1개로 세어 결합선이 3개로 보여 원자가 전자 수 4를 의심하기 쉽다.
ㄷ은 옳지만, 2중 결합은 결합선 2개로 세어 탄소마다 4개이므로 ㄱ도 옳고, 2중 결합 ㄴ도 옳은데 빠졌다.
③
함정 고리 모양은 벤젠처럼 특별한 화합물에서만 나타난다고 여겨 탄소 원자의 일반적 성질로 보지 않기 쉽다.
ㄱ, ㄴ은 옳지만, 오각형 모형처럼 고리 모양도 만들 수 있으므로 ㄷ이 빠졌다.
④
함정 전자 껍질의 전체 전자 수(6)와 원자가 전자 수(4)를 혼동하기 쉽다.
ㄴ, ㄷ은 옳지만, 탄소의 원자가 전자 수는 4이므로 ㄱ도 옳은데 빠졌다.
이 문항이 묻는 능력
탄소 결합 모형을 보고 원자가 전자 수와 결합 방식(다중 결합, 골격 모양)의 다양성을 연결하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
모형에서 탄소 하나당 결합선 수를 세어 원자가 전자 수 확인 → 결합선 종류(단일·2중)와 골격 모양(사슬·가지·고리)을 보기와 하나씩 대응
다음 문항 · 6번
다음은 공기를 이루는 물질에 관한 원격 수업의 일부이다. 교사의 질문에 답변한 내용이 옳은 학생만을 있는 대…
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관련 개념
공유 결합비금속 원소의 원자들이 전자를 내놓아 전자쌍을 만들고, 이 전자쌍을 서로 공유하여 형성되는 화학 결합이다. 물(H₂O), 산소(O₂) 등이 대표적이며, 원자들은 공유한 전자쌍을 통해 비활성 기체와 같은 전자 배치를 이룬다. 두 원자가 전자쌍 1개를 공유하면 단일 결합, 2개를 공유하면 2중 결합이다.
원자가 전자원자의 전자 배치에서 가장 바깥 전자 껍질에 들어 있으며 화학 결합에 참여하는 전자이다. 같은 족 원소는 원자가 전자 수가 같아 화학적 성질이 비슷하며, 1·2족과 13~17족 원소의 원자가 전자 수는 족 번호의 끝자리와 같고 18족 원소는 0으로 본다.
탄소 화합물 원자가 전자 공유 결합 2중 결합 탄소 골격