2024년 6월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 3번 해설
3.
그림은 원자 A의 다양한 결합 방식을 모형으로 나타낸 것이다. A의 전자 배치 모형으로 옳은 것은? (단, A는 임의의 원소 기호이다.) [2점]
②
원자마다 결합선이 4개이고 사슬·고리·2중·3중 결합을 모두 만드는 A는 탄소(전자 6개) → 첫째 껍질 2개, 둘째 껍질 4개인 모형 → 정답 ②.
핵심 개념
탄소는 원자가 전자가 4개여서 최대 4개의 원자와 공유 결합하며, 사슬·가지·고리 모양과 2중·3중 결합의 다양한 탄소 골격을 만든다.
단서 따라가기
- 사슬 모양, 가지 달린 사슬 모양, 고리 모양, 2중 결합, 3중 결합을 모두 형성다양한 골격을 만드는 원소는 탄소이다 A = 탄소(C)
- 각 원자에 결합선이 4개씩 달려 있음(2중 결합은 2개, 3중 결합은 3개로 셈)결합 수 4 = 원자가 전자 수 4 가장 바깥 껍질 전자 4개
- 선지 ② 첫째 껍질 2개, 둘째 껍질 4개전자 6개(원자 번호 6)인 탄소의 전자 배치 ② (옳음)
정답 근거
A는 사슬·가지·고리 모양과 2중·3중 결합 등 다양한 골격을 이루므로 탄소이다. 탄소의 원자 번호는 6이므로 전자 6개가 첫째 껍질에 2개, 둘째(가장 바깥) 껍질에 4개 채워져 원자가 전자 수가 4이다. 이와 같은 모형은 ②이다.
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 2중 결합 그림의 원자 2개를 보고 원자가 전자를 2개로 세기 쉽다.
전자 4개인 베릴륨의 모형이다. 탄소는 전자가 6개이고 원자가 전자가 4개이다.
③
함정 고리 모양의 원자 5개나 결합선 수를 잘못 세어 원자가 전자를 5개로 판단하기 쉽다.
전자 7개인 질소의 모형으로, 원자가 전자가 5개라 결합을 3개만 한다. 탄소는 결합을 4개 한다.
④
함정 결합 방식이 많다는 것을 전자가 많다는 뜻으로 여겨 바깥 전자 수가 많은 모형을 고르기 쉽다.
전자 8개인 산소의 모형으로, 원자가 전자가 6개라 결합을 2개 한다.
⑤
함정 다양한 결합을 하는 원소는 전자 껍질이 많은 큰 원자일 것이라고 착각하기 쉽다.
전자 16개인 황의 모형으로, 원자가 전자가 6개이다. 탄소는 전자 껍질이 2개이고 원자가 전자가 4개이다.
이 문항이 묻는 능력
결합 모형에서 원자 하나가 형성하는 결합 수를 세어 원소를 추론하고 전자 배치 모형으로 나타내는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
결합 모형에서 원자 하나에 달린 결합 수(2중·3중 결합 포함) 세기 → 결합 수 = 원자가 전자 수로 원소 추정 → 선지 모형의 가장 바깥 껍질 전자 수와 전체 전자 수로 확인
관련 개념
원자가 전자원자의 전자 배치에서 가장 바깥 전자 껍질에 들어 있으며 화학 결합에 참여하는 전자이다. 같은 족 원소는 원자가 전자 수가 같아 화학적 성질이 비슷하며, 1·2족과 13~17족 원소의 원자가 전자 수는 족 번호의 끝자리와 같고 18족 원소는 0으로 본다.
전자 배치원자 속 전자가 원자핵 주위의 전자 껍질에 들어가 있는 상태이다. 전자는 원자핵에 가까운 안쪽 껍질부터 채워지며, 원자 번호 20번까지의 원소에서 첫 번째 껍질에는 최대 2개, 두 번째 껍질에는 최대 8개, 세 번째 껍질에는 8개까지 들어간다.
탄소 화합물 원자가 전자 전자 배치 공유 결합 탄소 골격
'원자가 전자' 개념이 나온 다른 기출
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