탄화수소 분류 (알케인·알켄·알카인·방향족)
탄화수소는 탄소와 수소만으로 된 화합물이에요. ① 포화 탄화수소 (단일 결합만): 알케인 CₙH₂ₙ₊₂. 메테인 (CH₄)·에테인 (C₂H₆)·프로페인 (C₃H₈)·부테인 (C₄H₁₀)·펜테인 (C₅H₁₂). LPG·천연가스의 주성분. ② 불포화 탄화수소: 알켄 CₙH₂ₙ (이중 결합 1개 포함). 에텐 (C₂H₄·플라스틱 원료)·프로펜 (C₃H₆). ③ 알카인 CₙH₂ₙ₋₂ (삼중 결합 1개 포함). 에타인 (C₂H₂·아세틸렌·용접). ④ 방향족 탄화수소: 벤젠 (C₆H₆·6원 고리·교대 단일/이중 결합). 톨루엔·페놀·아닐린. 안정성 매우 높음. ⑤ 화학식의 종류: 분자식 (C₂H₆O)·시성식 (CH₃CH₂OH·작용기 노출)·구조식 (모든 결합)·골격식 (탄소·수소 생략). ⑥ 이성질체: 같은 분자식 다른 구조 (C₂H₆O = CH₃CH₂OH 에탄올 + CH₃OCH₃ 디메틸 에터). 빈출 함정: 알케인 vs 알켄 vs 알카인 명명 (어미 -ane·-ene·-yne)·방향족의 안정성 (Hückel 4n+2 규칙). 1:1 과외에서 분류 첨삭이 답이에요.
작용기 (-OH·-COOH·-CHO·-NH₂)
작용기는 유기 화합물의 화학적 성질을 결정하는 원자 그룹이에요. ① 하이드록시기 (-OH): 알코올. 메탄올 (CH₃OH·독성)·에탄올 (C₂H₅OH·술)·글리세롤 (C₃H₅(OH)₃·세제). 물에 잘 녹음. ② 카복실기 (-COOH): 카복실산. 폼산 (HCOOH·개미)·아세트산 (CH₃COOH·식초·pKa 4.76·약산)·시트르산 (레몬). 산성. ③ 알데하이드기 (-CHO): 알데하이드. 폼알데하이드 (HCHO·방부제·발암성)·아세트알데하이드 (CH₃CHO·술 분해 중간체). ④ 케톤기 (-C=O- 내부): 케톤. 아세톤 (CH₃COCH₃·매니큐어 제거제). ⑤ 아미노기 (-NH₂): 아민. 메틸아민·아닐린·아미노산. 염기성. ⑥ 에터 (-O- 내부): 디메틸 에터·디에틸 에터 (마취제). ⑦ 에스터 (-COO- 내부): 향료·지방. 빈출 함정: -OH vs -COOH 산성 비교 (-COOH가 강함·짝염기 안정)·작용기 우선순위 (-COOH > -CHO > -OH > -NH₂). 매주 작용기 5개 시각화 + 1:1 첨삭이 답이에요.
명명법·이성질체 (IUPAC·구조·기하)
유기 화합물 명명은 IUPAC 규칙 따라요. ① 주사슬 결정: 가장 긴 탄소 사슬. ② 위치 번호: 작용기·이중 결합이 가장 낮은 번호 받도록. ③ 치환기 명명: 메틸 (CH₃-)·에틸 (C₂H₅-)·프로필 등. ④ 어미: 알케인 -ane (메테인)·알켄 -ene (에텐)·알카인 -yne (에타인)·알코올 -ol (에탄올). ⑤ 예시: 2-메틸프로페인 (C₄H₁₀)·2-부텐 (C₄H₈). ⑥ 이성질체 종류: (1) 구조 이성질체: 원자 연결 방식 다름. 부테인 (직선) vs 2-메틸프로페인 (가지). (2) 위치 이성질체: 작용기 위치 다름. 1-프로판올 vs 2-프로판올. (3) 기능기 이성질체: 작용기 다름. 에탄올 (CH₃CH₂OH·-OH) vs 디메틸 에터 (CH₃OCH₃·-O-). (4) 기하 이성질체 (시스·트랜스): 이중 결합 주위 배치. 시스-2-부텐 (같은 쪽) vs 트랜스-2-부텐 (반대쪽). (5) 광학 이성질체 (거울상): 비대칭 탄소·아미노산·당. ⑦ 빈출: C₄H₁₀ (구조 이성질체 2개)·C₅H₁₂ (3개)·C₂H₆O (기능기 이성질체 2개). 1:1 과외에서 이성질체 첨삭이 답이에요.
반응 입문 (치환·첨가·축합·산화·환원)
유기 반응은 화학Ⅱ·생명과학의 기초예요. ① 치환 반응 (Substitution): 한 원자·작용기가 다른 것으로 대체. 알케인 + Cl₂ → 알킬할라이드 (CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl·자유 라디칼). 알코올의 산 촉매 치환 (CH₃CH₂OH + HCl → CH₃CH₂Cl + H₂O). ② 첨가 반응 (Addition): 이중·삼중 결합에 다른 원자가 추가. 알켄 + H₂ → 알케인 (수소화·기름 → 마가린)·알켄 + Br₂ → 다이브로마이드 (브롬 시험). 알켄 + H₂O → 알코올 (수화). ③ 축합 반응 (Condensation): 두 분자가 결합하면서 작은 분자 (보통 H₂O) 방출. 에스터화 (CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O·향료). 펩타이드 결합 (아미노산 → 단백질·H₂O 방출). ④ 산화·환원: 알코올의 산화 1차 알코올 → 알데하이드 → 카복실산 (CH₃CH₂OH → CH₃CHO → CH₃COOH·술 발효 → 식초). 2차 알코올 → 케톤. 환원은 역방향. ⑤ 생활 응용: 에틸렌 → 폴리에틸렌 (첨가 중합·플라스틱)·아미노산 → 단백질 (축합 중합·생체). 빈출 함정: 알켄 vs 알케인 반응성 (이중 결합 부분이 활성)·자리 옮김 반응. 1:1 과외에서 반응 메커니즘 첨삭이 결정적이에요.