화학과 무기화학2 ㅇ 교수님 2002년 기말 시험

화학과 ㅇ교수님의 무기화학2 3차 기말고사입니다.

위 과목은 족보가 무조건 있어야 하는 과목으로 유명하죠 

100점 만점에 평균이 90이라니 말도 안되는 점수가 평균이지만

모두가 가지고 있는 족보이니만큼 아래 문제들을 참고하셔서 좋은 성적 받으셨으면 좋겠습니다.

 

 

무기화학2 (2002.12.23)

2002-3

 

12장 (80점)

1. Isomerization은 배위수가 4인 경우에서부터 나타난다. 다음에 답하시오.

1) 4배위수 착물의 가능한 구조를 고려하여 MA2B2의 경우 각 구조의 가능한 isomer를 모두 그리시오. (Optical isomer가 존재하면 모두 포함할 것) (5점)

 

2) A가 SCN^-일 경우 배위하는 원자의 종류가 다름에 따른 isomerism 현상이 나타난다. 이 isomerism의 종류는?(2점)

 

3) SCN^-의 배위하는 원자의 종류를 예측할 때 보통 steric effect, electronic effect(π-bonding competition), symbiosis이 고려된다. 이중 electronic effect (π-bonding competition)와 symbiosis이 고려된다. 이중 electronic effect (π-bonding competition)와 symbiosis을 간단히 설명하고 이 착물이 square planar cis isomer이며 B가 각각 NH3, PPh3일 때 보다 안정한 isomer를 명시하고 이유를 간략히 설명하시오.(10점)

 

4) 5배위수 착물의 구조는 삼각쌍피라미드(Trigonal Bipyramid)와 사각피라미드(Square Pyramid)의 두 개 극한구조의 중간에 위치한다. 이 두 구조는 에너지가 비슷하여 구조간 상호변환이 비교적 용이하다.(Berry's pseudo rotaion) 이러한 상호변환 과정을 간단히 도시하고, TBP, 중간체, SP의 point group을 명시하시오.(10점)

 

5) TBP 구조에서 X가 전기음성도가 가장 큰 리간드이고 NO가 가장 π-acceptor 능력이 큰 리간드일 때 가장 안정한 이성질체를 도시하고 이유를 간단히 기술하시오.(5점)

 

2.

1) 6배위수의 착물에서 가능한 구조인 이상적인 팔면체 구조에서 두 가지 변형(distortion)이 나타난다. 이에 대하여 간단히 기술하시오.(5점)

 

2)

가 팔면체 구조를 가진다고 할 때, 가능한 이성질체를 모두 도시하고 각 이성질체의 명칭과 각 구조의 point group을 명시하시오. 또 이성질체를 구분할 수 있는 분석방법을 기술하시오.(10점)

 

3) 팔면체구조의 경우 다음의 가능한 이성질체를 모두 도시하고 이성질체의 명칭, point group을 명시하시오. (5점 x 2 = 10점)

 

(1) MA2B4

 

(2) MA3B3

 

3. 배위수가 많은 착물이 만들어지는데 유리한 조건을 기술하시오.(5점)

 

 

5. 다음의 착물들간의 이성질체 종류를 기술하시오. (3점 x 3 =9점) - 4번 문제가 원래 없네요..

1) V(OCH2CH2CH3)4, V(OCH(CH3)2)4

2) [Ni(phen)3][Co(SCN)4], [Co(phen)3][Ni(SCN)4]

3) Pt(NH3)2Cl2, [Pt(NH3)4][PtCl4], [Pt(NH3)3Cl]2[PtCl4]

6. 다음과 같은 현상을 기술하는 용어를 제시하시오. (3점 x 3 = 9점)

1) N(CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2)3N과 같은 macrocycle이 충분히 크고 flexible하면 metal ion의 모든 배위자리를 차지하며 안정한 3차원적 cage를 형성한다.

 

2) 다음의 경우 M^n+이 없는 경우에는 ring이 형성되기가 어려우나(식(1))M^n+를 넣게 되면 ring이 쉽게 형성된다. (식 (2))

 

3) Ti(OR)4에 비하여 Ti(acac)2(OR)2는 높은 화학적 안정성을 나타낸다.

(acac=CH3C(O)CHC(O)CH3)

 

13장 (100점)

1. Square planner complex의 치환반응에 대하여 다음에 답하시오.

1) trans effect와 trans influence의 차이에 대하여 논하시오. (5점)

2) [PtCl4]2-로부터 [Pt(NH3)(py)(Br)(Cl)]의 3가지 이성질체 합성방법을 제시하시오. 단, trans effect의 순서는 Br- > Cl- > py > NH3 이다. (5점)

 

2. 일반적으로 제시되고 있는 치환반응의 mechanism은 A(또는 Ia)이다.

(1) trans-[PtL2(T)(X)](T=tans ligand, X= leaving group)의 치환반응에서 entering group Y는 구조의 변화없이 X의 위치로 선택적으로 들어감을 고려하여 반응 mechanism을 도시하시오.(중간체에서 X, Y, T의 위치를 명시하시오.)(10점)

 

(2) 반응에 사용하는 complex의 T가 steric bulkiness가 증가하면 반응속도의 변화는? 또 이유는? (5점)

 

(3) L의 π-acceptor 능력이 증가하면 반응속도의 변화는? 또 이유는? (5점)

 

(4) 이 반응의 반응속도식은 다음과 같은 두 개의 항으로 구성된다.

rate = k1[complex] + k2[complex][Y] + kobs[complex]

(가) 이 반응이 bimolecular process로 진행된다고 하면 두 번째 항만이 나타나야 할 것으로 예상되는데 실제로는 2개의 항으로 구성되는 이유를 간단히 기술하시오.(5점)

 

(나) Entering group의 nucleophilicity가 증가할수록 반응속도의 변화를 예측하고 위의 반응속도식에서 가장 크게 변하는 상수를 명시하시오(5점)

 

3. Oh complex의 치환반응에 대하여 다음에 답하시오.

 

1) 이 경우 반응 mechanism은 D(또는 Id) mechanism으로 진행됨을 고려하여 다음에 답하시오.

 

2) 다음의 반응 mechanism을 이용하여 D와 Id의 반응속도법칙을 유도하시오.(10점)

 

 

3) 위의 mechanism에 따르게 될 때 반응속도에 미치는 여러 가지 요인을 조사하였다. 아래의 graph를 완성하고 이유를 간단히 기술하시오.(10점)

4) 다음의 경우에는 반응속도가 크게 증가된다. 이유를 명시하시오.(5점 x 3 = 15점)

 

(1) cis-[Co(en)2(SCN)Cl]- + H2O → cis-[Co(en)2(SCN)(H2O)]2+ + Cl-

 

(2) [Cr(H2O)5F]^2- + H2O → [Cr(H2O)6]^3- + F-(in acidic condition)

 

(3) [Co(NH3)5Cl]^2+ + OH^- → [Co(NH3)5(OH)]^2+ + Cl^- (in basic condition)

3. Redox reaction의 mechanism에는 크게 outer sphere mechanism과 inner sphere mechanism로 분류할 수 있다. 다음에 답하시오.

 

1) Outer sphere mechanism을 개략적으로 도시하시오. (5점)

 

2) 다음의 반응이 Inner sphere mechanism으로 진행됨을 support할 수 있는 실험적 증거에 대하여 논하시오.(10점)

[Co(NH3)5Cl]^2+ + [Cr(H2O)6]^2+ → [Co(NH3)5]^2+ + [CrCl(H2O)5]^2+

 

3) [Ru(bpy)3]^2+는 물의 광분해반응 촉매로의 가능성 때문에 주목을 받았다. 이는 빛을 흡...

 

 

까지만 있고 후속 페이지는 아직 못찾았습니다. ㅠㅠ 찾고 추가로 수정하여 업로드 드리겠습니다.