주 양자수 n이 1인 껍질은 K,
주 양자수 n이 2인 껍질은 L,
주 양자수 n이 3인 껍질은 M,
주 양자수 n이 4인 껍질은 N으로 나타낸다.
전자가 원자핵 주위에서 발견될 확률을 나타내는 함수이다. 오비탈의 종류는 s, p, d, f 등이 있다.
오비탈의 모양은 전자가 발견될 확률이 90% 이상인 공간을 경계면으로 나타낸 것이다.
- 구형 모양의 1개의 오비탈로 이루어진다.
- 구형이기 때문에 방향성이 없다.
방향에 관계없이 원자핵으로부터 거리가 같으면 전자가 발견될 확률도 같다.
- 주 양자수 n이 클수록 오비탈의 크기가 크다.
- 모든 n마다 존재한다.
- 아령 모양의 3개의 오비탈로 이루어진다.
- 방향성이 있으며, 3차원 공간의 각 축 방향으로 분포한다.
- x, y, z축 방향으로 분포하는 p 오비탈은 각각 px, py, pz로 나타낸다.
- 주 양자수 n=2 이상부터 존재한다.
- 네잎클로버나 도넛 등 복잡한 모양의 오비탈이다.
- d는 5개, f는 7개의 오비탈로 이루어진다.
- d 오비탈은 주 양자수 n=3 이상부터, f 오비탈은 n=4 이상부터 존재한다.
오비탈 1개당 전자는 최대 2개까지 들어갈 수 있다.
오비탈의 개수가 1개인 s 오비탈은 최대 2개,
오비탈의 개수가 3개인 p 오비탈은 최대 6개(px, py, pz 각각 2개씩),
오비탈의 개수가 5개인 d 오비탈은 최대 10개,
오비탈의 개수가 7개인 f 오비탈은 최대 14개의 전자가 들어갈 수 있다.
주 양자수를 표기하는 경우 오비탈의 종류(s, p, d, f)의 왼쪽에 표기한다.
오비탈에 들어있는 전자의 개수를 표기하는 경우 오비탈의 종류의 오른쪽 위에 표기한다.
$n$에 주 양자수를, $\mathrm{X}$에 오비탈의 종류를 표기한다.
예를 들어, 주 양자수(n)가 2인 p 오비탈에 전자가 1개 들어있으면 2p1로 표기한다.
| 전자 껍질 |
$\mathrm{K}$ |
$\mathrm{L}$ |
$\mathrm{M}$ |
$\mathrm{N}$ |
| 주 양자수$(n)$ |
$1$ |
$2$ |
$3$ |
$4$ |
| 오비탈 종류 |
$1s$ |
$2s$ |
$2p$ |
$3s$ |
$3p$ |
$3d$ |
$4s$ |
$4p$ |
$4d$ |
$4f$ |
| 오비탈 수 |
$1$ |
$1$ |
$3$ |
$1$ |
$3$ |
$5$ |
$1$ |
$3$ |
$5$ |
$7$ |
최대로 들어갈 수 있는 전자의 수 |
$2$ |
$2$ |
$6$ |
$2$ |
$6$ |
$10$ |
$2$ |
$6$ |
$10$ |
$14$ |
정답: $5$
ㄱ. 주 양자수는 오비탈의 종류(s, p, d, f)의 왼쪽에 표기하고,
주 양자수 n이 클수록 오비탈의 크기가 크므로 (가), (나)는 각각 2s, 1s이다.
그러므로 주 양자수(n)는 (가)>(나)이다. (O)
ㄴ. s 오비탈은 방향성이 없으므로 (가)와 (나)는 모두 방향성이 없다. (O)
ㄷ. s 오비탈은 전자가 최대 2개 들어가므로 (나)에는 최대 2개의 전자가 들어갈 수 있다. (O)
따라서 답은 5번이다.
정답: $3$
ㄱ. 그림의 오비탈은 아령 모양이므로 3px 오비탈이다. (O)
ㄴ. 주 양자수는 오비탈의 종류(s, p, d, f)의 왼쪽에 표기하므로 주 양자수(n)는 3이다. (O)
ㄷ. 전자는 px, py, pz에 각각 최대 2개씩 들어갈 수 있다. (X)
따라서 답은 3번이다.