③
H₂X의 X는 바깥 껍질 전자 8개로 네온과 같고(ㄱ 옳음), X·Y는 수소와 공유 결합하는 비금속(ㄴ 옳음), 원자가 전자 6인 X₂는 2쌍, 5인 Y₂는 3쌍을 공유해 X₂가 더 작다(ㄷ 틀림) → 정답 ③.
핵심 개념
비금속 원자들은 전자쌍을 공유하는 공유 결합을 하여 비활성 기체와 같은 전자 배치를 이루며, 원자가 전자 수에 따라 공유하는 전자쌍의 수가 정해진다.
단서 따라가기
H₂X 모형: X의 전자 껍질 2개, 바깥 껍질 전자 8개X는 수소와 전자쌍을 공유해 바깥 껍질에 전자 8개를 채운다 → 2주기 18족 네온(Ne)과 같은 전자 배치 보기 ㄱ (옳음)
H₂X, YH₃ 모두 수소와 전자쌍을 공유공유 결합은 비금속 원소 사이에서 형성된다 → X와 Y는 모두 비금속 원소 보기 ㄴ (옳음)
X 원자가 전자 6(수소 2개와 결합), Y 원자가 전자 5(수소 3개와 결합)전자 8개를 채우려면 X는 2개, Y는 3개의 전자가 더 필요 → X₂는 전자쌍 2개(이중 결합), Y₂는 전자쌍 3개(삼중 결합)를 공유 보기 ㄷ (틀림 — Y₂가 더 많음)
정답 근거
보기 ㄱ: H₂X에서 X는 수소 원자 2개와 전자쌍을 공유해 전자 껍질 2개, 바깥 껍질 전자 8개를 가지므로, 전자 배치가 2주기 18족 비활성 기체인 네온(Ne)과 같다. 보기 ㄴ: X와 Y는 각각 수소 원자와 전자쌍을 공유하는 공유 결합을 형성하므로 모두 비금속 원소이다. 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이므로 정답은 ③이다.
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 수소와 결합한 모습만 보고 X, Y 중 하나는 금속일 수 있다고 의심해 ㄴ을 빼기 쉽다.
ㄱ은 옳지만, 공유 결합을 하는 X, Y가 모두 비금속이라는 옳은 ㄴ이 빠졌다.
②
함정 수소와 결합하는 수가 많은 Y가 아니라 X가 공유 전자쌍이 많다고 착각해 ㄷ만 고르기 쉽다.
ㄷ은 원자가 전자 6인 X₂가 전자쌍 2개, 원자가 전자 5인 Y₂가 3개를 공유하므로 틀리고, 옳은 ㄱ, ㄴ이 빠졌다.
④
함정 원자가 전자 수가 큰 X가 공유하는 전자쌍도 많다고 그대로 비례시키기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, ㄷ은 Y₂의 공유 전자쌍(3개)이 X₂(2개)보다 많으므로 틀리고, 옳은 ㄱ이 빠졌다.
⑤
함정 원자가 전자 수가 많을수록 공유 전자쌍도 많다고 생각해 ㄷ까지 고르기 쉽다.
ㄱ, ㄴ은 옳지만, ㄷ은 8개를 채우는 데 전자가 더 필요한 Y의 Y₂가 3쌍, X₂가 2쌍을 공유하므로 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
공유 결합 모형에서 원자가 전자 수를 읽어 내고, 이를 바탕으로 다른 분자(X₂, Y₂)의 공유 전자쌍 수를 추론하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
결합 모형에서 중심 원자의 전자 껍질 수와 결합한 수소 수로 원자가 전자 수 구하기 → 비활성 기체 전자 배치 확인 → 8개를 채우는 데 필요한 전자 수로 같은 원자 2개 사이의 공유 전자쌍 수 계산
다음 문항 · 17번
그림은 산안드레아스 단층이 속한 판의 경계와 판의 상대적인 이동 방향을 나타낸 것이다. A 지역에 대한 설명…
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관련 개념
공유 결합비금속 원소의 원자들이 전자를 내놓아 전자쌍을 만들고, 이 전자쌍을 서로 공유하여 형성되는 화학 결합이다. 물(H₂O), 산소(O₂) 등이 대표적이며, 원자들은 공유한 전자쌍을 통해 비활성 기체와 같은 전자 배치를 이룬다. 두 원자가 전자쌍 1개를 공유하면 단일 결합, 2개를 공유하면 2중 결합이다.
옥텟 규칙원자들이 전자를 잃거나 얻거나 공유하여 가장 바깥 전자 껍질에 전자 8개를 채움으로써 비활성 기체와 같은 안정한 전자 배치를 이루려는 경향이다. 원자들이 화학 결합을 형성하는 이유를 설명하며, 첫 번째 껍질만 있는 수소는 헬륨처럼 전자 2개를 채워 안정해진다.
공유 결합 공유 전자쌍 원자가 전자 비활성 기체의 전자 배치