위험물산업기사 유기화합물 위험성 파악 핵심정리

에탄올이 산화되면 수소 2개를 잃고 아세트알데하이드가 됩니다. 아세트알데하이드가 다시 산화되면 산소를 얻어 아세트산이 됩니다.

1. C₂H₅OH → CH₃CHO (수소를 잃음)
2. CH₃CHO → CH₃COOH (산소를 얻음)

틀린 선지

• 아세트산(CH₃COOH): 아세트산은 아세트알데하이드가 한 번 더 산화되어 생깁니다.
• 다이에틸에터(C₂H₅OC₂H₅): 다이에틸에터는 에탄올 두 분자에서 물이 빠지는 탈수 반응으로 생깁니다.
• 에틸렌(C₂H₄): 에틸렌은 에탄올에서 물이 빠지는 다른 탈수 반응으로 생깁니다.

완전연소 반응식으로 몰수 관계를 찾습니다.

1. 반응식: C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O
2. 에탄올 분자량 = 24 + 6 + 16 = 46 → 46g 은 1몰
3. 이산화탄소 2몰 × 44g = 88g
4. 검산: 탄소 원자 수가 양쪽 모두 2개로 같습니다.

틀린 선지

• 44g: 이산화탄소 1몰의 질량입니다. 에탄올 1몰에는 탄소가 2개라 2몰이 생깁니다.
• 46g: 에탄올의 질량을 그대로 쓴 값입니다.
• 132g: 이산화탄소 3몰의 질량입니다. 3은 생기는 물의 몰수입니다.

유기화합물은 탄소를 뼈대로 수소·산소·질소 등이 결합한 물질입니다. 대부분 불에 잘 타며, 탄소와 수소로 된 물질이 완전히 타면 이산화탄소와 물이 생깁니다. 물에는 잘 녹지 않는 것이 많고 알코올·에터 같은 유기용매에 잘 녹습니다.

틀린 선지

• 대부분 물에 잘 녹고 수용액이 전기를 잘 통한다: 유기화합물은 대부분 물에 잘 녹지 않고 전기도 잘 통하지 않습니다.
• 녹는점과 끓는점이 무기화합물보다 매우 높다: 유기화합물은 대체로 녹는점·끓는점이 낮습니다.
• 반응 속도가 이온 반응보다 매우 빠르다: 유기화합물의 반응은 대체로 느립니다.

알케인은 탄소끼리 단일결합으로만 이어진 탄화수소입니다. 탄소가 n 개이면 수소는 2n + 2 개입니다.

1. 메테인: n = 1 → H = 4 (CH₄)
2. 프로페인: n = 3 → H = 8 (C₃H₈)

공식에 넣어 보면 모두 맞습니다.

틀린 선지

• CₙH₂ₙ: 이중결합이 하나 있는 알켄(에틸렌 등)의 일반식입니다.
• CₙH₂ₙ₋₂: 삼중결합이 하나 있는 알카인(아세틸렌 등)의 일반식입니다.
• CₙH₂ₙ₋₆: 벤젠 고리를 가진 방향족 탄화수소(벤젠·톨루엔)의 일반식입니다.

알코올은 탄화수소의 수소 하나가 하이드록시기(−OH)로 바뀐 화합물입니다. 에탄올은 에테인(C₂H₆)의 수소 하나가 −OH 로 바뀐 것입니다.

틀린 선지

• 카복시기(−COOH): 카복시기는 아세트산 같은 카복실산의 작용기입니다.
• 폼일기(−CHO): 폼일기(알데하이드기)는 아세트알데하이드 같은 알데하이드의 작용기입니다.
• 나이트로기(−NO₂): 나이트로기는 나이트로벤젠·TNT 같은 나이트로화합물의 작용기입니다.

벤젠은 탄소 6개가 육각형 고리를 이룬 방향족 탄화수소입니다. 고리 구조가 안정해서 이중결합에 다른 원자가 붙는 첨가반응보다, 수소 자리가 다른 원자나 원자단으로 바뀌는 치환반응(나이트로화·할로젠화 등)을 잘 합니다. 물에 녹지 않고 증기는 공기보다 무겁습니다.

틀린 선지

• 물에 잘 녹는 수용성 액체이다: 벤젠은 물에 잘 녹지 않는 비수용성 액체입니다.
• 분자 안에 산소를 품은 자기반응성 물질이다: 벤젠은 탄소와 수소만으로 된 탄화수소이며 제4류(제1석유류)입니다.
• 상온(20℃)에서 기체이다: 벤젠은 상온에서 액체입니다.

톨루엔은 벤젠(C₆H₆)의 수소 하나가 메틸기로 바뀐 C₆H₅CH₃ 입니다. 메틸기가 2개 붙으면 자일렌, −OH 가 붙으면 페놀, −NH₂ 가 붙으면 아닐린, −NO₂ 가 붙으면 나이트로벤젠입니다.

틀린 선지

• 자일렌: 자일렌은 벤젠 고리에 메틸기가 2개 붙은 화합물입니다.
• 페놀: 페놀은 벤젠 고리에 하이드록시기(−OH)가 붙은 화합물입니다.
• 아닐린: 아닐린은 벤젠 고리에 아미노기(−NH₂)가 붙은 화합물입니다.

카복실산의 −OH 와 알코올의 −H 가 물(H₂O)로 빠져나가며 두 분자가 이어지는 반응을 에스터화라고 합니다. 아세트산과 에탄올이 만나면 아세트산에틸(CH₃COOC₂H₅)과 물이 생깁니다.

틀린 선지

• 에터: 에터는 알코올 두 분자에서 물이 빠져 생깁니다.
• 알데하이드: 알데하이드는 알코올이 산화되어 생깁니다.
• 케톤: 케톤은 2차 알코올이 산화되어 생깁니다.

알데하이드기(−CHO)는 쉽게 산화되는 성질(환원성)이 있어, 질산은 용액의 은 이온을 은으로 바꿔 시험관 벽에 은거울을 만듭니다. 아세트알데하이드는 알데하이드기를 가지고 있어 은거울 반응을 합니다.

틀린 선지

• 아세톤: 아세톤은 케톤이라 은거울 반응을 하지 않습니다.
• 에탄올: 알코올은 은거울 반응을 하지 않습니다.
• 아세트산: 카복실산(폼산 제외)은 은거울 반응을 하지 않습니다.

분자식은 같고 원자 연결 방식이 다른 화합물을 구조이성질체라고 합니다. C₄H₁₀ 은 탄소 4개가 일직선으로 이어진 노말뷰테인과, 탄소 3개 사슬 가운데에 탄소 1개가 가지로 붙은 아이소뷰테인(2-메틸프로페인) 두 가지가 있습니다.

틀린 선지

• 3가지: C₅H₁₂(펜테인)의 구조이성질체 수입니다.
• 1가지: 곧은 사슬 외에 가지 달린 구조도 있습니다.
• 4가지: 같은 구조를 다르게 그린 것을 따로 센 값입니다.