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눈풀화1_2 [1262779] · MS 2023 · 쪽지

2024-04-15 17:48:58
조회수 5,887

화학1 양적관계 칼럼(1)

게시글 주소: https://image.orbi.kr/00067853759

3년 전에 썼던건데 여전히 적용되는 이야기라 생각해서 끌올해봄


양적관계, 중화반응 관련 칼럼 공유하고자 올립니다.

각각 4회차씩으로 적당한 간격으로 올리겠습니다.

도움이 되셨다면 좋아요 한번씩 부탁드려요.

질문사항 있으시면 카카오톡으로 질문 주시면 됩니다. (옾챗에 검색하면 나와요)


0. 뇌피셜 + 기초중의 기초


일단 칼럼은 뇌피셜로 시작

양적관계가 뭐냐 하면 나는 일정 성분비 법칙이 끝이라고 말함

반응물이 일정한 비율로 반응해서 일정한 비율의 생성물을 만들어 낸다.

이게 끝인데 이 일정한 비율이 몰수비 이기도 하고 질량비 이기도 함

이 비율만 알면 문제는 간단한 사칙연산으로 바뀜

그런데 화1에서 요구하는 양적관계는 이 사칙연산이 아니라 저 비율을 구하는거임

한마디로 아는 물질들 반응시키는 실험이 아니라 모르는 물질을 반응시켜서 뭔지 알아내는게 문제인거임

그러니까 '양적관계 = 간단한 사칙연산' 이라고 하는 애들 뚝배기 깨도 됨.

일단 과거의 나부터 뚝배기 깨고


그리고 양적관계가 일정 성분비 법칙인데 이게 몰수비이기도 하고 질량비이기도 하잖아

그래서 문제 내는 사람들은 이거 둘 다 물어보고 싶어할거야

저번 교육과정에는 리비히 분석법에서 질량 물어보고

양적관계에서 몰수비를 물어봤어

근데 리비히가 빠졌네?

그러면 양적에 질량도 포함시켜야겠지

그래서 이번 6 9 수능 모두 밀도, 분자량, 질량등을 물어봤고 올해도 아마 질량을 써서 문제를 낼거야

그러니까 질량 관련해서도 잘 알아두는게 좋다 이말임

물론 이건 내 뇌피셜이니까 안나올수도 있음

근데 작년엔 6 9 수능 다 나오긴 함


3줄요약 양적관계는

1. 미지의 반응물을 찾는 실험

2. 질량과 몰수를 가지고

3. 그러니 질량과 몰수를 잘 파악하자



기초중의 기초가 무엇이냐 하면 질량과 몰수, 부피 변환임

질량은 대충 몰수로 바꿔주고, 부피도 대충 몰수로 바꿔주고

정확한 값이 필요 없는 경우, 그러니까 부피비를 물어보거나 질량비를 물어보거나 하는 식으로

비율을 물어보면 대충 바꿔도 됨

이게 뭐냐면 A 질량을 구하여라 하면 A 질량의 정확한 값을 구해야 하는데

A질량/B질량 을 구하여라 하면, 그냥 대충 A랑 B 질량 비율만 구하면 된다는 소리임

161120에서 x 상대값이고 B 질량, A질량 구할 필요 없지

그러면 그냥 A를 w몰이다 하고 B 1g이 1몰이다 두고 문제를 풀어도 됨

부피는 상대값이니까 상대값으로 잘 처리 하고


이거 잘 변환해서 푸는게 기초중의 기초인데 사실 안바꿔도 됨

그냥 A 분자량 a로 두고 B 분자량 b로 두고

w/a몰, 1/b몰 두고 문제 풀어도 답 나옴

계산 식이 조금 더러워질 뿐


그러니까 숫자 대충 변환하는게 불안하다. 난 이딴 근본없는 풀이가 싫다 하면

w/a몰, 1/b몰 두고 풀면 됨

저거 a b한번씩 쓴다고 문제풀이 시간 안길어짐


3줄 요약하면

1. 질량, 부피, 몰수는 서로 변환할 수 있다.

2. 정확한 값을 필요로 하는게 아니라면 근본 없이 대충 변환해도 된다.

3. 불안하면 분자량, 1몰 부피 가정하고 변환하자




1. 양적관계 기초의 중요성


일단 오늘 할거는 기초 파트니까 기초의 중요성에 대해 이야기하고 넘어가겠음

이게 작년 수능 문제인데 아마 대부분 풀어봤을거라 생각함

물론 아직 기출 안풀고 아껴둔 학생들도 있겠지만 기출은 김치가 아님

묵혀둔다고 좋을게 없음

기출로 기초를 다져야지 사설로 기초를 다지고 기출에 적용시키겠다? 이건 헛소리라 생각함

딴데로 이야기가 샜는데 다시 돌아와서


작년 기출 문제를 풀어본 학생들은 대충 어떻게 푸는지 알거임

밀도비가 어쩌구 저쩌구 하니까 부피비가 어쩌구 저쩌구 해서

A의 부피가 몇이고 분자량이 몇이고

그래서 반응계수가 어쩌구 저쩌구


이게 양적관계를 제대로 공부한 학생들이 뽑아낼 수 있는 가장 깔끔한 풀이일거야

근데 저게 안보이면 어떡함

현장에서 긴장감때문에 혹은 국영수에 에너지 다 써서 혹은 올해처럼 간식 못먹게 해서 당떨어져서 집중 못하면 저거 안보일수도 있는데

그럼 그냥 틀리고 넘어가?

아니지 숫자 때려박아서라도 풀어야지

저거 그냥 쌩 기초 풀이로 때려박아서 풀면 풀림

애초에 쌩 기초 풀이가 무엇이냐 하면 모든 문제에 적용 가능한 풀이법임

시간은 조금 더 걸리고, 계산도 조금 더 많겠지만 일단 풀림

수능은 답 맞추는게 중요하지 출제진이 의도한 풀이를 하는게 중요한 시험은 절대 아님


그러니까 기초 풀이를 제대로 해야 하는 이유 = 보험

수능장에서 풀이가 안보일 때 시간 걸리더라도 써먹자 이거임




2. 양적관계 풀이의 틀


양적관계 문제를 풀 때 하나의 일관된 절차를 따르는게 좋음

왜냐면 근본없이 풀다가 한두개 빠트리면 답없거든

그러니까 익숙해질 때 까지 이 순서 따라서 풀면 좋음

1. 한계 반응물 구하기

2. 반응 계수 구하기

3. 문제에서 요구하는 값 구하기

한계 반응물이 문제에 주어져 있으면 2,3 하면 되고

반응 계수 주어져 있으면 1,3 하면 됨


개인적인 견해로는 한계 반응물 구하는게 양적관계에서 절반 이상을 차지함

왜냐면 한계 반응물 알면 기본풀이 때려박아도 3분 내로 풀 수 있음

그러니까 한계 반응물을 얼마나 빠르고 정확하게 구할 수 있느냐가 관건이라 생각하면 됨




3. 양적관계 계산의 틀

반응식 쓰고

반응 전에 있는 양 쓰고

반응 얼마나 하는지 쓰고

계산 해서 반응 후에 남은거 쓰고


대부분 이렇게 할거고 나도 이렇게 씀

이번 칼럼에서도 양적관계 계산은 이걸로 통일할거고




4. 한계 반응물 기초 - 귀류법


이제 본격적으로 양적관계 기초를 들어갈건데 벌써 2000자네

다음번엔 잡소리좀 줄이고 더 간략하게 적을듯


한계 반응물을 가장 기초적으로 구하는 방법은 귀류법임

대신 이건 현실가챠라 수능 현장에서 귀류법 쓰는거는 랜덤뽑기로 대학 고르는거라 생각하면 됨

어? 귀류법 한방에 성공했네 -> 의대

어? 귀류법 두방에 성공했네 -> SKY

어? 귀류법 쓰는데 답이 안나오네 -> 7대 대마왕 욕하며 강대 등록

그러니까 정말 막다른 길이다 싶을 때 쓰고, 혹은 A or B일 때, 선택지가 2개일때 쓰는게 좋음

선택지가 3개 4개 있는데 귀류법 쓴다는건 문과 연대식 712 받고 연경 쓰는거랑 같음

아 이건 좋은 선택지인가


아무튼 귀류법을 사용하는 방법은 간단해

그냥 가정 박고 시작하는거야

A가 남았겠지 하고


예를 들어서 

3H2와 O2를 반응시키면 뭐가 남을까?

당연히 H2 남겠지만 O2가 남을거라 가정해보자


2H2

+

O2

→

2H2O

3


1



3


1.5


3

0


-0.5


3


남은 O2가 -0.5몰이 나와서 모순이니까 H­2가 남았을거다.

하고 넘어가는게 귀류법이야


2H2

+

O2

→

2H2O

3


1



2


1


2

1


0


2


이게 기출에서 어떻게 쓰이냐 하면


161120인데 A wg에 B첨가인데 1g일 때 4g일 때  8g일 때 10g일 때 각각 한계 반응물이 뭔지 찍어야함

총 5가지 경우가 있고 여기에 귀류법 쓰는거는 말도 안된다고 생각하겠지만

사실 사람 감이라는게 생각보다 잘 맞아 떨어짐

왠지 x 기준으로 왼쪽은 B가 한계 반응물이고 오른쪽은 A가 한계 반응물일거 처럼 생기지 않음?

그러면 그걸로 귀류법 돌리면 됨



A

+

2B

→

cC

w


1


0

0.5


1


0.5c

w-0.5


0


0.5c


A

+

2B

→

cC

w


4


0

2


4


2c

w-2


0


2c


A

+

2B

→

cC

w


8


0

w


2w


wc

0


8-2w


wc


A

+

2B

→

cC

w


10


0

w


2w


wc

0


10-2w


wc


w-0.5+0.5c : w-2+2c :  8-2w + wc : 10-2w+wc= 7 : 10 : 16 : 20

3번 4번 결과를 보면 -2w + wc = 0, c=2임

이걸 1 2번 결과에 넣으면 w = 3

모순 없으니까 찍은게 맞은거임

한번씩 다른걸로 시작해서 귀류법 돌려보는거 추천함


이제 답 구해보면



A

+

2B

→

2C

3


7


0

3


6


6

0


1


6


x=14나옴

c*x = 28 답4번


이 문제는 귀류법 잘못 박으면 시간 내에 못풀고

귀류법 잘 박으면 시간 내로 풀 수 있음

물론 제대로 양적관계 공부했으면 이렇게 안풀고 훨씬 빠르게 풀었을거임

그런데 이렇게 푸는것도 알고 있어야 함

그리고 저거 5개 다 귀류법 조져보면서 고생해봐야

양적관계 제대로 공부하는게 이렇게 중요하구나를 몸소 체험할 수 있음





5. 반응 계수 구하기 기초


한계 반응물을 귀류법으로 조진다고 치자

그러면 반응 계수는 어떻게 함?

7대 대마왕 다시 소환해서 귀류법 조져야함?

절대 아님

애초에 17 수능 문제도 반응 계수 귀류법 조지려다가 못푼거지

한계 반응물 귀류법 조졌으면 다 풀었음

앞에서도 말했지만 문제 풀이 순서는 

1. 한계 반응물

2. 반응 계수

3. 문제 풀이 임


반응 계수 구하기 기초는 부정 방정식이라 생각함

반응 계수는 정수니까 그냥 식 전개하고 부정 방정식 풀면 계수가 나옴

이게 작년 수능 문제로 예시를 들어줄게

왜냐면 작년 수능은 한계 반응물을 문제에서 다 줬거든




여기서 보면 A 9wg이랑 B 3wg이 완전히 반응하는걸 알 수 있음

그러면 대충 A 9wg은 3몰, B wg은 x몰 박을 수 있겠지?

근본 찾고 싶으면 A 분자량 a 두고 B 분자량 b 두고 a : xb = 3:1 넣으면 됨


그러면 식이 어떻게 되나


A

+

xB

→

C

+

yD

3


x





1


x


1


Y

2


0


1


y


A

+

xB

→

C

+

yD

3


3x





3


3x


3


3y

0


0


3


3y


d1 : d2 = 10w/(3+x) : 10w/(3+y) = 7 : 5

3+x : 3+y = 5 : 7

d2 : d3 = 10w/(3+y) : 12w/(3+3y) = 25 : 14

5(3+3y) : 6(3+y) = 25 : 14

12y = 48, y = 4


3+x : 7 = 5 : 7

x = 2


이렇게 때려박아서 반응 계수 x y를 구할 수 있음



6. 결론


1. 귀류법으로 한계 반응물 구하고

2. 조건 때려박아서 반응 계수 구하고

3. 문제에서 구하라는거 구하자



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