Al의 순차적 이온화 에너지. successive ionization energy

Al의 순차적 이온화 에너지. successive ionization energy

 

 

다음 표는 어떤 원자 A의 순차적 이온화 에너지(kJ/mol)를 나타낸 것이다.

E_1	E_2	E_3	E_4
578	1816	2745	11577

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 고르시오,

<보기>

가. 화합물의 화학식은 A3O2이다.

나. 중성 원자 A의 바닥상태 전자배치는 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1이다.

다. 기체 상태의 원자 1몰이 안정한 이온이 될 때는 5140 kJ의 에너지가 필요하다.

 

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E_1과 E_2를 비교하면, 1816 / 578 = 3.14

E_2과 E_3를 비교하면, 2745 / 1816 = 1.51

E_3과 E_4를 비교하면, 11577 / 2745 = 4.22

 

 

일반적으로 같은 껍질에 존재하는 전자의 E_(n)과 E_(n+1)의 에너지 차이는 2배 정도이다.

A 원자의 경우는 E_1과 E_2의 차이가 3배 정도라서 약간 혼란스러울 수 있으나,

( 알루미늄(Al)만 이렇다. )

E_3과 E_4의 차이가 이보다 더 큰 4배라서,

E_3까지는 원자가 전자의 이온화 에너지이고,

E_4는 핵심부 전자의 이온화 에너지임을 알 수 있다.

 

만약 E_2가 핵심부 전자의 이온화 에너지라면,

E_3과 E_4의 차이가 4배씩이나 될 수는 없다.

 

 

E_4가 핵심부 전자의 이온화 에너지이므로,

A 원자의 원자가 전자 수는 3개이다.

따라서 보기 나)는 옳은 설명이다.

 

 

원자가 전자 수가 3개인 원자는

+3가의 양이온이 되므로,

3개 전자를 이온화시키는데 필요한 에너지를 계산하면,

(E_1) + (E_2) + (E_3) = 578 + 1816 + 2745 = 5139 kJ

 

 

+3가의 양이온은 다음과 같은 산화물을 형성한다.

A^3+ + O^2- → A2O3

( 이온결합 화합물의 화학식 설명 http://ywpop.tistory.com/7156 )

 

 

답: 나), 다)

 

 

[ 관련 예제 http://ywpop.tistory.com/9246 ]

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