③
A⁺·B⁻ 모두 전자 10개(2, 8) → A는 전자 11개인 3주기 1족(Na), B는 전자 9개인 2주기 17족(F) → 원자가 전자 7(ㄱ 옳음), 원자 번호 A > B(ㄴ 옳음), 주기 다름(ㄷ 틀림) → 정답 ③.
핵심 개념
원자는 전자를 잃거나 얻어 18족 원소와 같은 안정한 전자 배치를 갖는 이온이 되고, 이온의 전자 수로 원래 원자의 전자 배치를 알 수 있다.
단서 따라가기
B⁻의 전자 배치 2, 8(전자 10개)B는 전자 1개를 얻어 B⁻가 되었으므로 원자 B의 전자는 9개(2, 7)이고 원자가 전자 수는 7이다(2주기 17족, 플루오린) 보기 ㄱ (옳음)
A⁺의 전자 배치 2, 8(전자 10개)A는 전자 1개를 잃어 A⁺가 되었으므로 원자 A의 전자는 11개, 원자 번호 11(3주기 1족, 나트륨)이다. B는 원자 번호 9 보기 ㄴ (옳음 — 11 > 9)
A 원자는 전자 껍질 3개, B 원자는 전자 껍질 2개전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 주기이므로 A는 3주기, B는 2주기이다 보기 ㄷ (틀림 — 다른 주기)
정답 근거
보기 ㄱ: B⁻는 전자 10개를 가지며, B가 전자 1개를 얻어 된 이온이므로 B 원자의 전자 배치는 2, 7이고 원자가 전자 수는 7이다. 보기 ㄴ: A⁺도 전자 10개를 가지며, A가 전자 1개를 잃어 된 이온이므로 A의 원자 번호는 11, B의 원자 번호는 9로 A가 B보다 크다. 따라서 정답은 ③이다. (ㄷ은 A가 3주기, B가 2주기 원소이므로 틀리다.)
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 A⁺와 B⁻의 전자 수가 10개로 같으므로 원자 번호도 같다고 여겨 ㄴ을 빼기 쉽다.
ㄱ은 옳지만, 양이온 A⁺는 전자를 잃었고 음이온 B⁻는 전자를 얻었으므로 원자 번호는 A(11)가 B(9)보다 커서 옳은 ㄴ이 빠졌다.
②
함정 이온 모형의 전자 껍질이 둘 다 2개로 그려져 있어 A와 B를 같은 2주기 원소로 판단하기 쉽다.
ㄷ은 A가 원자 상태에서 전자 껍질 3개를 가진 3주기 원소이므로 틀리고, 옳은 ㄱ, ㄴ이 빠졌다.
④
함정 B⁻의 바깥 전자 껍질 전자 8개를 원자 B의 원자가 전자 수로 그대로 읽기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, B 원자의 원자가 전자 수는 8이 아니라 7이므로 옳은 ㄱ이 빠졌고, ㄷ은 A와 B의 주기가 달라 틀리다.
⑤
함정 이온이 된 뒤의 전자 배치(2, 8)가 같으므로 원래 원자도 같은 주기에 있다고 착각하기 쉽다.
ㄱ, ㄴ은 옳지만, ㄷ은 A는 3주기, B는 2주기 원소이므로 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
이온의 전자 배치 모형에서 전하를 고려해 원래 원자의 원자 번호·원자가 전자 수·주기를 거꾸로 추론하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
이온 모형의 전자 수와 전하 확인 → 전하만큼 전자를 되돌려 원래 원자의 전자 수(원자 번호)와 전자 배치 구하기 → 전자 껍질 수로 주기, 원자가 전자 수로 족 판단
다음 문항 · 7번
그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?…
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관련 개념
이온의 형성원자가 전자를 잃거나 얻어 전하를 띤 입자가 되는 과정이다. 금속 원소는 원자가 전자를 잃고 양이온(Na⁺, Mg²⁺)이 되기 쉽고, 비금속 원소는 전자를 얻어 음이온(Cl⁻, O²⁻)이 되기 쉬우며, 이렇게 형성된 주요 원소의 이온은 비활성 기체와 같은 전자 배치를 가진다.
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.
이온의 형성 전자 배치 원자가 전자 주기와 족