¶ 지식 정보
| 해당 지식 | |
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¶ 다양한 양자수
현대의 원자 모형에서는 오비탈의 에너지, 크기, 모양 등을 나타내기 위해
주 양자수, 방위(부) 양자수, 자기 양자수, 스핀 자기 양자수를 활용한다.
¶ 주 양자수
오비탈의 에너지와 크기를 결정하는 양자수이다.
와 같이 양의 정수값을 갖는다.
수소 원자에서 주 양자수가 커질수록 오비탈의 크기와 에너지 준위는 커진다.
¶ 방위(부) 양자수
오비탈의 모양을 결정하는 양자수이다.
주 양자수가 일 때 의 정수값을 갖는다.
예를 들어, 주 양자수가 일 때 방위(부) 양자수는 이다.
오비탈의 방위(부) 양자수는 각각 이다.
¶ 자기 양자수
오비탈의 공간적 방향을 결정하는 양자수이다.
방위(부) 양자수가 일 때 의 정수값을 갖는다.
예를 들어, 방위(부) 양자수가 일 때 자기 양자수는 이다.
¶ 스핀 자기 양자수
전자의 회전 방향에 따라 서로 다른 스핀 자기 양자수를 갖는다.
의 가지만 가능하고 각각 , 와 같이 화살표를 사용하여 표기한다.
¶ 양자수에 따른 오비탈의 종류와 수
| 주 양자수$(n)$ | $1$ | $2$ | $3$ | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 방위(부) 양자수$(l)$ |
$0$ | $0$ | $1$ | $0$ | $1$ | $2$ |
| 자기 양자수 $(m_l)$ |
$0$ | $0$ | $-1, 0, 1$ | $0$ | $-1, 0, 1$ | $-2, -1, 0, 1, 2$ |
| 오비탈의 종류 |
$1s$ | $2s$ | $2p$ | $3s$ | $3p$ | $3d$ |
| 오비탈 수 | $1$ | $1$ | $3$ | $1$ | $3$ | $5$ |
¶ 적용 문항
¶ 1번 문항
정답: $2$
ㄱ. 오비탈에 들어있는 전자의 개수를 표기하는 경우 오비탈의 종류의 오른쪽 위에 표기하므로
오비탈에 들어있는 전자의 수는 (가), (나)에서 각각 개, 개이다.
그러므로 오비탈에 들어있는 전자의 수는 (가)에서가 (나)에서보다 크다. (X)
ㄴ. 주 양자수는 오비탈의 종류()의 왼쪽에 표기하므로
(가), (나)의 주 양자수()는 각각 이다.
그러므로 주 양자수()는 (가)가 (나)보다 작다. (O)
ㄷ. 오비탈의 방위(부) 양자수는 각각 이므로
(가), (나)의 방위(부) 양자수()는 각각 이다.
그러므로 방위(부) 양자수()는 (가)가 (나)보다 크다. (X)
따라서 답은 번이다.
¶ 2번 문항
정답: $5$
오비탈의 은 이므로 이 가능한 경우는 이 일 때이다.
오비탈의 은 이므로 이 가능한 경우는 이 일 때이다.
ㄱ. 은 오비탈이 오비탈보다 작으므로 (가), (나)는 각각 이다. (O)
ㄴ. (나)는 오비탈이므로 은 이다. (O)
ㄷ. 오비탈의 은 이고, 오비탈의 은 이 가능하다.
이때 은 (가)가 (나)보다 크므로 (나)의 은 이다. (O)
따라서 답은 번이다.