¶ 지식 정보

¶ 성질

물질을 설명하거나 확인하는 데 이용되는 특성이다.

¶ 물리적 성질과 화학적 성질

물리적 성질은 물질의 고유한 성질 변화를 포함하지 않는 성질이고,
화학적 성질은 물질의 고유한 성질 변화를 포함하는 성질이다.

¶ 물리적 성질과 화학적 성질 예시

• 물리적 성질 예시:
  종이를 접을 때 종이의 모양이 변한다. (물질의 고유한 성질은 달라지지 않는다.)
• 화학적 성질 예시:
  종이를 태우면 종이의 고유한 성질이 변한다. (태운 이후에는 더 이상 불에 타지 않는다.)

¶ 보어의 원자 모형

원자의 중심에 원자핵이 있고, 전자가 전자 껍질을 따라 원자핵 주위를 도는 모형이다.

편의를 위해 양성자와 중성자로 구성된 원자핵은 전하와 함께 하나로 나타내었다.

¶ 전자 껍질

특정 에너지 값을 갖는 궤도이다.
보어의 원자 모형에서는 전자가 도는 궤도에 해당한다.

¶ 금속 원소

열과 전류(전하의 흐름)가 매우 잘 흐르고, 광택이 있으며, 상온$(25{}^{\circ }\mathrm{C})(25\backslash ,^\{\backslash circ\}\backslash mathrm\{C\})$에서 액체 상태인 수은을 제외하면 고체 상태로 존재하는 원소이다.
힘을 가해도 쉽게 부서지지 않고 길게 늘어나는 성질인 뽑힘성(연성)과 펴지는 성질인 펴짐성(전성)이 나타난다.

¶ 비금속 원소

열과 전류가 거의 흐르지 못하고, 상온$(25{}^{\circ }\mathrm{C})(25\backslash ,^\{\backslash circ\}\backslash mathrm\{C\})$에서 액체 상태인 브로민을 제외하면 대부분 기체나 고체 상태로 존재하는 원소이다.

¶ 준금속 원소

금속과 비금속의 중간 정도의 성질을 갖는 원소이다.

¶ 주기율표

원자 번호와 화학적 성질에 따라 원소를 배열한 표이다.

원소 기호 위에는 원자 번호,
원소 기호 아래에는 원소의 이름을 나타내며, 원자 번호와 이름은 생략할 수 있다.

원자 번호 $11$번부터 $2020$번까지의 원소는 매우 자주 쓰이므로 원소 기호와 이름을 암기해야 하며,
원자 번호 $11$번인 수소는 $11$족임에도 금속이 아닌 비금속임에 주의한다.

란타넘 계열과 악티늄 계열 관련 설명은 추후 진행한다.

¶ 주기와 족

주기율표에서 주기는 가로줄이고,
족은 세로줄이다.

같은 족 원소는 원자가 전자 수가 같아 화학적 성질이 유사하며,
같은 주기 원소는 전자 껍질 수가 같다.

¶ 전자 껍질에 전자가 채워지는 방식

원자 번호가 커짐에 따라 원자핵에서 가까운 전자 껍질부터 전자가 차례대로 채워지며,
$1\sim 31\backslash sim3$주기 원소에서 첫 번째 전자 껍질에는 최대 $22$개의 전자가,
두 번째와 세 번째 전자 껍질에는 각각 최대 $88$개의 전자가 채워질 수 있다.

¶ 전자 껍질에 전자가 채워지는 방식 예시

$11$주기에 해당하는 원자 번호 $11$번(수소)부터 $22$번(헬륨)까지는 첫 번째 전자 껍질에 전자가 채워지고,
$22$주기에 해당하는 원자 번호 $33$번(리튬)부터 $1010$번(네온)까지는 두 번째 전자 껍질에 전자가 채워지며,
$33$주기에 해당하는 원자 번호 $1111$번(소듐)부터 $1818$번(아르곤)까지는 세 번째 전자 껍질에 전자가 채워진다.

¶ 최외각 전자와 원자가 전자

최외각 전자는 가장 바깥 전자 껍질에 있는 전자이고,
원자가 전자는 이 중 화학 반응에 참여할 수 있는 전자이다.

¶ 옥텟 규칙과 듀엣 규칙

옥텟 규칙은 가장 바깥 전자 껍질에 전자 $88$개를 채워 안정해지려는 경향이고,
듀엣 규칙은 $11$주기인 수소와 헬륨이 전자 껍질에 전자 $22$개만 채워 안정해지려는 경향이다.

듀엣 규칙은 옥텟 규칙의 예외에 해당한다.

¶ 족에 따른 원소의 특징

주기율표에서 왼쪽에 있는 원소는 전자를 잃어서,
오른쪽에 있는 원소는 전자를 얻어서 옥텟 규칙을 만족하려 한다.

• $11$족 원소와 $22$족 원소:
  수소를 제외한 $11$족 원소는 알칼리 금속으로 전자 $11$개를 잃어 양이온이 되려는 성질이 있으며,
  $22$족 원소는 알칼리 토금속으로 전자 $22$개를 잃어 양이온이 되려는 성질이 있다.
  수소를 제외한 $11$족 원소와 $22$족 원소 모두 순수한 상태에서는 광택을 띠지만 반응성이 매우 커 상온에 두면 산소와 반응하여 광택을 잃는다.

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• $1717$족 원소:
  할로젠이라고도 하며, 전자 $11$개를 얻어 음이온이 되려는 성질이 있고, 반응성이 매우 커 금속이나 수소와 잘 반응한다.

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• $1818$족 원소:
  대부분의 원소는 최외각 전자 수와 원자가 전자 수가 같다.
  그러나 $1818$족 원소는 최외각 전자 수가 $88$개(헬륨은 $22$개)로 옥텟 규칙(헬륨은 듀엣 규칙)을 만족하면서, 원자가 전자 수가 $00$개이므로 화학적으로 매우 안정하다.
  따라서 다른 물질과 거의 반응하지 않아 비활성 기체라고 한다.

¶ 여러 가지 이름으로 불리는 원소

표기 방식: [원래 이름(원소 기호, 원자 번호): 다른 이름]

• 플루오린($\mathrm{F}\backslash mathrm\{F\}$, $99$): 불소
• 소듐($\mathrm{N}\mathrm{a}\backslash mathrm\{Na\}$, $1111$): 나트륨
• 규소($\mathrm{S}\mathrm{i}\backslash mathrm\{Si\}$, $1414$): 실리콘
• 포타슘($\mathrm{K}\backslash mathrm\{K\}$, $1919$): 칼륨
• 아이오딘($\mathrm{I}\backslash mathrm\{I\}$, $5353$): 요오드

¶ 적용 문항

¶ 1번 문항

¶ 2번 문항