화학1 2단원 원자의 세계 기말고사 기출문제 풀이-3
기말고사 시즌입니다. 화학1 2단원 원자의 세계 학교 기출문제를 가지고 풀이를 하겠습니다.^^
문제마다 해설을 하기 때문에 답은 없습니다. 해설을 보시면 답을 알 수 있으니까, 참조하세요^^
원자의 구조, 동위원소, 전자배치
문제풀이
총 4개의 원소가 있네요. A, B, C, D 양성자수를 알면 원자번호를 알 수 있죠. 원자번호는 양성자수 이므로~
A와 B는 양성자수가 같네요. 그럼 뭘까요? 동위원소입니다. 동위원소는 양성자수는 같지만, 중성자수가 다른 원소를 말하죠. A와 B의 중성자수 알 수 있나요? A와 B는 양성자수가 1개이므로 원자번호가 1번인 수소이고, 수소의 전자는 1개이죠. 따라서 A의 중성자수는 2개, B의 중성자수는 1개입니다.
C는 양성자수가 5개이므로 원자번호는 5번인 붕소이고, 전자수도 5개이네요. 그럼, 중성자수도 5개이죠. 그래프를 보면 아시겠죠? B의 중성자수는 1개, C의 중성자수는 5개이므로 중성자수 차는 4개가 되죠.
D는 양성자수가 6개이므로 원자번호가 6번인 탄소이죠. 전자수는 6개입니다.
A부터 D까지 원자의 전자배치는 보면 A와 B는 같죠. 1s1이고, C는 1s2 2s2 2p1, D는 1s2 2s2 2p2로 A, B, C는 바닥상태일 때 홀전자수가 1개이고, D는 홀전자수가 2개이네요.
정답 보이시죠??
수소의 에너지 준위
문제풀이
그림은 수소의 에너지 준위이네요. 수소에서 전자가 전이할 때 몇 번째 껍질로 이동하느냐에 따라서 에너지가 다르죠.
어떤 껍질에서 시작과는 상관없이 첫번째 껍질(n=1)로 떨어지면 라이먼 계열이고, 자외선의 에너지가 방출합니다. A와 B는 라이먼 계열이 되죠. 그리고 두 번째 껍질(n=2)로 떨어지면 발머계열이고, 가시광선의 에너지가 방출하죠. C와 D가 해당이 되네요. 마지막으로 세 번째 껍질(n=3)로 떨어지면 파셴계열이라고 하죠. 파셴계열에서 적외선의 에너지가 방출합니다.
방출하는 빛의 에너지와 파장은 반비례하죠. 에너지가 크면 파장은 짧아요~
B와 C의 에너지 차이와 C와 D의 에너지차이는 그래프에서도 확인이 가능하죠.
빨간색을 비교하시면 ㄷ 내용 알 수 있겠죠??
전자배치
풀이과정
Ca는 칼슘이죠. 원자번호는 20번이고요, 전자수도 20이죠. 칼슘의 전자배치는 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2입니다. 주양자수가 3인 오비탈은 3s와 3p가 있고, 각각 2개와 6개의 전자가 들어가죠.
원자가전자는 가장 바깥쪽에 있는 전자로 화학반응할 때 참여하는 원자로 4s2이죠. 따라서 원자가 전자는 2개입니다.
d오비탈에 들어가는 전자는 없네요.
전자배치
풀이과정
보기A, B, C는 각각 어떤 원소일까요? 하나씩 볼까요?
전자쌍이 존재하는 오비탈 수에서 A와 C는 2개입니다. 그럼, s오비탈에는 전자쌍이 1개만 들어갈 수 있죠. 따라서 A와 C는 1s오비탈과 2s오비탈에 전자가 2개씩 들어가 있어야 합니다. 그리고 홀전자수가 A는 2개, C는 3개 이므로 A의 전자배치는 1s2 2s2 2p2이죠.(p오비탈에는 전자가 들어갈 수 있는 방이 3개이죠.) C의 전자배치는 1s2, 2s2, 2p3 이죠.
B는 전자쌍이 존재하는 오비탈의 수가 3개 이므로, s오비탈과 p오비탈 방 3개중 하나만 전자쌍이 들어가야 하죠. 따라서 B의 전자배치는 1s2 2s2 2p4(px, py, pz 중 하나는 전자쌍이고 나머지는 전자가 한 개씩 들어감)이네요
정리는 하면 A는 1s2 2s2 2p2(탄소), B는 1s2 2s2 2p4(산소), C는 1s2 2s2 2p3(질소)입니다.
원자반지름은 탄소가 가장 크고, 유효핵전하는 산소가 질소보다 커야죠.
탄소에 전자가 존재하는 오비탈의 수는 1s, 2s, 2px, 2py로 4개입니다.
2단원 원자의 세계 중 4문제 풀어봤습니다. 계속 문제를 올리도록 할께요^^ 기말고사에 도움이 되었으면 합니다.
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