①
빗금 원소 O, F, Si 중 사면체끼리 공유하는 X는 O(ㄱ 옳음), 감람석은 독립형이라 복사슬 구조인 (가)와 다름(ㄴ 틀림), Y > Z라 Z는 F이고 F₂의 공유 전자쌍은 1개(ㄷ 틀림) → 정답 ①.
핵심 개념
규산염 광물은 규산염 사면체(Si 1개와 O 4개)가 산소를 공유하는 방식에 따라 독립형·사슬·판상 등 다양한 결합 구조를 이룬다.
단서 따라가기
빗금 친 칸: 2주기 16족, 2주기 17족, 3주기 14족해당 원소는 O(8), F(9), Si(14)이다 X, Y, Z = O, F, Si 중 하나
규산염 사면체들이 꼭짓점의 X를 공유하며 연결규산염 사면체는 Si 1개와 O 4개로 이루어지며, 이웃 사면체와 O를 공유하여 결합한다 → X = O 보기 ㄱ (옳음)
(가): 사면체들이 두 줄로 이어진 복사슬 구조감람석은 규산염 사면체가 다른 사면체와 O를 공유하지 않고 독립적으로 존재하는 독립형 구조이다 보기 ㄴ (틀림 — 감람석은 독립형)
원자 번호는 Y가 Z보다 크다남은 Si(14)와 F(9) 중 Y = Si, Z = F이다. F는 원자가 전자가 7개라 F₂에서 전자쌍 1개를 공유한다 보기 ㄷ (틀림 — 1)
정답 근거
보기 ㄱ: 빗금 친 부분에 해당하는 원소는 O, F, Si이다. 규산염 사면체는 이웃하는 규산염 사면체와 O를 공유하여 결합하므로, 사면체들이 공유하는 꼭짓점의 X는 O(산소)이다. 옳은 것은 ㄱ뿐이므로 정답은 ①이다. (원자 번호는 Y가 Z보다 크므로 Y는 Si, Z는 F이다.)
선지별로 왜 틀렸나
②
함정 감람석도 규산염 광물이므로 모든 규산염 광물이 같은 결합 구조를 가진다고 여기기 쉽다.
ㄴ은 감람석이 독립형 구조여서 복사슬 구조인 (가)와 달라 틀리고, 옳은 ㄱ이 빠졌다.
③
함정 Z를 O로 잘못 정하거나 F의 원자가 전자 수를 6으로 착각해 공유 전자쌍을 2개로 계산하기 쉽다.
ㄷ은 Z가 F이고 F₂에서 공유하는 전자쌍 수가 1이므로 틀리고, 옳은 ㄱ이 빠졌다.
④
함정 그림 속 사면체가 서로 이어져 있다는 점만 보고, 감람석도 사면체가 연결된 구조라고 혼동하기 쉽다.
ㄱ은 옳지만, ㄴ은 감람석이 사면체가 독립적으로 존재하는 독립형 구조이므로 틀리다.
⑤
함정 사면체 중심의 Si와 꼭짓점의 O를 정한 뒤 남은 원소를 O로 잘못 두어 Z₂를 O₂(공유 전자쌍 2)로 보기 쉽다.
ㄱ은 옳지만, ㄷ은 Y가 Si, Z가 F이고 F₂의 공유 전자쌍 수는 1이므로 틀리다.
이 문항이 묻는 능력
주기율표의 위치와 규산염 광물 결합 구조 모형을 함께 해석해 원소를 확정하고, 광물의 결합 구조 유형과 분자의 공유 전자쌍 수를 판단하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
주기율표 빗금 칸의 주기·족으로 후보 원소 확정 → 결합 구조 모형에서 공유되는 원자로 X 판단 → 남은 조건(원자 번호 크기)으로 Y, Z 결정 → 원자가 전자 수로 이원자 분자의 공유 전자쌍 수 판단
다음 문항 · 17번
표는 지구시스템을 구성하는 권역 간 상호작용의 예를 나타낸 것이다. A와 B는 생물권과 수권을 순서 없이 나…
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관련 개념
규산염 광물규산염 사면체를 기본 골격으로 하여 이루어진 광물로, 지각을 구성하는 광물의 대부분을 차지한다. 사면체가 산소를 공유하는 방식에 따라 독립형 구조(감람석), 단사슬 구조(휘석), 복사슬 구조(각섬석), 판상 구조(흑운모), 망상 구조(석영, 장석) 등 다양한 구조가 나타난다.
규산염 사면체규소 원자 1개를 중심으로 산소 원자 4개가 공유 결합하여 이루어진 정사면체 모양의 구조로, 지각을 이루는 규산염 광물의 기본 골격이다. 이웃한 사면체끼리 산소를 공유하는 방식에 따라 다양한 결합 구조의 광물이 만들어진다.
규산염 사면체 규산염 광물의 결합 구조 주기율표 공유 결합