2007학년도 9모 과학탐구 화학Ⅰ

문항별 이의신청 과학탐구 화학Ⅰ

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  평가원 답변

  본 문항은 광화학 스모그의 생성 과정을 이해하는지를 알아보는 문제로서 먼저 광화학 스모그의 정의와 생성 메커니즘을 이해해야 합니다.가. 스모그(smog)의 정의(1) 스모그(Smog)는 연기(Smoke)와 안개(Fog)라는 용어가 합쳐져 만들어진 말로 안개가 끼어있는 대기 중에서 공장이나 건물의 굴뚝에서 나오는 연기가 합쳐져서 하늘이 뿌옇게 보이는 현상을 지칭합니다.(2) 스모그에는 주로 공장 및 빌딩의 연소시설이나 일반 가정 난방시설 등에서 배출되는 아황산가스, 매연과 같이 직접 굴뚝에서 나오는 오염물질에 의하여 발생되는 소위 런던형 스모그와 주로 자동차 배출가스에서 많이 나오는 질소산화물, 탄화수소 등이 햇빛(자외선)과 작용하여 오존, 알데히드, 팬(PAN;peroxyacetylnitrate)등과 같은 여러 가지 산화성 물질(옥시던트)을 생성 맑은 날에도 안개가 낀 것과 같은 상태의 로스엔젤리스형 스모그로 구분하고 있으며 로스엔젤리스형 스모그를 일명 광화학스모그라고 합니다.나. 광화학 스모그(smog) 의 메카니즘(가) VOCs 없이 질소산화물(NOx)만 존재시

  NO2 + hv(햇빛) → NO + O

  O + O2 →O3

  O3 + NO → NO2 + O2

  ⇒ 이 경우 반응이 순환적으로 일어나므로 오존이 생성되더라도 축적이 없고 광화학

  스모그가 발생되지 않는다. (나) VOCs 와 질소산화물(NOx)이 동시에 존재시

  만약 탄화수소(VOCs) 가 존재할 때는 탄화수소는 NO2 분해에서 생성된 산소원자와 반응하여 짝짓지 않은 전자를 가진, 자유라디칼(free radical) 이라 불리는 높은 반응성을 가진 탄화수소 중간체를 형성한다. 이 자유라디칼은 다시 여러 반응을 개시하며 결과적으로 탄화수소 유도체(케톤, 알데히드)와 과산화질소화합물(PAN)의 광화학 스모그를 생성한다.

  따라서 광화학 스모그의 개시를 위한 중요한 성분은 태양광선, 질소산화물, 그리고 탄화수소(VOCs)이다.

  따라서 이 문항은 오류가 없습니다. (참고도서) 여러 외국서적이 있으나 국내 서적 가운데 2권만 소개합니다.

  ○ 화학과 현대생활, 김홍두 외 5인, 대광서림, 1998, pp.307-309.

  ○ 인간과 환경, 김광렬 외 13인, 동화기술, 2005, pp.138-140.