원소의 주기적 성질. 이온화 에너지

원소의 주기적 성질. 이온화 에너지

 

 

다음은 2주기 원소 X, Y, Z에 대한 자료이다.

 

▶ X~Z 중 금속 원소가 있다. ▶ 원자 X~Z의 홀전자 수의 합은 5이다. ▶ 전자가 들어있는 p 오비탈 수는 원자 Y와 Z가 같다. ▶ 전자가 모두 채워진 오비탈 수는 원자 Y가 Z보다 크다. ▶ 제1 이온화 에너지는 원자 Y가 Z보다 크다.

 

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고르시오.

(단, X~Z는 임의의 원소 기호이고, 모든 원자는 바닥상태이다.)

 

<보기> ㉠ X는 Be이다. ㉡ Y2에는 다중 결합이 있다. ㉢ Z의 수소 화합물(ZHn)은 분자의 쌍극자 모멘트가 0이 아니다.

 

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문제 지문을 해석하면,

X는 리튬(Li), Y는 플루오린(F), Z는 질소(N)다.

 

각 원소의 바닥상태 전자배치

 

		2s			2p
Li : [He] 2s1		↑
N : [He] 2s2 2p3		↑↓		↑	↑	↑
F : [He] 2s2 2p5		↑↓		↑↓	↑↓	↑

 

따라서 홀전자 수의 합은 5이다.

전자가 들어있는 p 오비탈 수는 F와 N이 같다.

전자가 모두 채워진 오비탈 수는 F가 N보다 크다.

제1 이온화 에너지는 F가 N보다 크다.

 

㉠ X는 Li이다.

㉡ F2에는 다중 결합이 없다.

㉢ NH3는 극성 분자이다.

 

따라서 ㉢만 옳은 설명이다.

 

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만약 X는 Be, Y는 O, Z는 N으로 생각하면,

 

		2s			2p
Be : [He] 2s2		↑↓
N : [He] 2s2 2p3		↑↓		↑	↑	↑
O : [He] 2s2 2p4		↑↓		↑↓	↑	↑

 

홀전자 수의 합은 5이다. OK

전자가 들어있는 p 오비탈 수는 O와 N이 같다. OK

전자가 모두 채워진 오비탈 수는 O가 N보다 크다. OK

제1 이온화 에너지는 O가 N보다 크다. NO

( 설명 http://ywpop.tistory.com/4266 )

( 2016 수능 화학1에도 이 예외와 관련된 문제가 출제되었다. )

 

1차 이온화 에너지(kJ/mol)

N : 1400

O : 1314

F : 1680