01 주기율과 주기율표에 대한 설명으로 옳은 것은 O, 옳지 않은 것은 X로 표시하시오.

Ⅱ. 개성 있는 원소 / 2. 주기적 성질

10. 주기율표

소단원 문제

(1) 멘델레예프는 양성자수를 기준으로 주기율표를 만들었다.······················································(     )

(2) 같은 족에 속한 원소들은 전자껍질 수가 같다.

························································(     )

(3) 1족에 속한 원소는 모두 금속 원소이다.·········(     )

(4) 현대의 주기율표는 원소를 원자 번호 순으로 나열하였다.······················································(     )

(5) 주기율표엣 세로줄을 주기라고 하며, 같은 주기의 원소는 화학적 성질이 비슷하다.·····················(     )

02 다음은 원자 X와 Y의 바닥상태의 전자 배치를 나타낸 것이다.

X: 1s22s22p5             Y: 1s22s22p63s1

X와 Y의 족과 주기를 각각 쓰시오. (단, X와 Y는 임의의 원소 기호이다.)

03 다음은 금속 원소와 비금속 원소에 대한 설명이다. 금속 원소에 대한 설명에는 ‘금속’, 비금속 원소에 대한 설명에는 ‘비금속’이라고 쓰시오.

(1) 전자를 잃고 양이온이 되기 쉬운 원소이다.·····(     )

(2) 산화물의 수용액이 산성을 나타내는 원소이다.

·························································(     )

③ 상온에서 대부분 고체이며, 열전도성과 전기 전도성이 큰 원소이다.··········································(     )

04 다음은 몇 가지 원소의 바닥상태 전자 배치를 나타낸 것이다. (   )안에 알맞은 수를 쓰시오.

A: 1s2                               B: 1s22s22p63s2

C: 1s22s22p63s23p64s2    D: 1s22s22p63s23p64s23d1

(1) 금속 원소는 (     )가지이다.

(2) 3주기 원소는 (     )가지이다.

(3) 2족 원소는 (     )가지이다.

(4) 전이 원소는 (     )가지이다.

05 그림은 원자 번호 1~20인 원소들의 원자가 전자 수의 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 같은 주기에서 원자 번호가 가장 큰 원소의 원자가 전자 수가 가장 크다. ㄴ. 18족 원소를 제외한 경우 원자가 전자 수는 족 번호 의 일의 자리 수와 같다. ㄷ. 같은 족 원소가 화학적 성질이 비슷한 이유는 원자가 전자 수가 같기 때문이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

06 그림은 주기율표를 간단히 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. B, C, D는 금속 원소이다. ㄴ. F와 G에 속한 원소들의 산화물은 물과 반응하여 산 성을 나타낸다. ㄷ. H는 화학적으로 안정하다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

07 그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A~H는 임의의 원소 기호이며, 원자 번호 20 이하이다.)

① A, C, H는 금속 원소이다.

② B는 비금속성이 가장 큰 원소이다.

③ E, F, G는 같은 족 원소이다.

④ G의 원자가 전자 수는 D보다 많다.

⑤ C가 안정한 이온이 되면 B와 같은 전자 배치를 가진다.

08 그림은 몇 가지 원소 A~D의 바닥상태에서의 전자 배치를 나타낸 것이다.

A         B          C         D

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. A와 D는 화학적으로 안정하다. ㄴ. B는 2주기 13족 원소이다. ㄷ. B와 C가 안정한 이온이 되면 D의 전자 배치를 가진다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

09 그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~E는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. 바닥상태에서 A는 5개의 오비탈에 전자가 채워진다. ㄴ. 바닥상태에서 B와 C의 홀전자 수는 같다. ㄷ. 가장 금속성이 큰 원소는 D이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10 그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A~F는 임의의 원소  기호이다.)

① 금속 원소는 3가지이다.

② A와 E의 전자껍질 수는 같다.

③ B와 D의 바닥상태에서의 홀전자 수는 같다.

④ C와 D는 화학적 성질이 비슷하다.

⑤ C와 E의 산화물의 수용액 액성은 같다.

11 표는 몇 가지 이온의 전자 배치를 나타낸 것이다.

이온	전자 배치
A-2, B-, C+, D2+	1s22s22p6

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. A는 2주기 6족 원소이다. ㄴ. 원자가 전자 수가 같은 원소는 A와 D이다. ㄷ. 바닥상태에서 B와 C의 홀전자 수는 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12 다음은 바닥상태의 중성 원자 X와 Y에 대한 자료를 나타낸 것이다.

•X : 2주기 비금속 원소이고, 가장 바깥 전자껍질에

존재하는 전자 수는 5개이다.

•Y : 3주기 금속 원소이고, 홀전자는 없다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X와 Y는 임의의 원소 기호이다.)

	<보 기>
ㄱ. X의 바닥상태에서 홀전자 수는 3개이다. ㄴ. Y의 바닥상태 전자 배치는 1s2 2s2 2p6 3s1이다. ㄷ. X와 Y가 안정한 이온이 되었을 때의 전자 배치는 네 온(Ne)과 같다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

13 표는 알칼리 금속 A, B, C의 성질을 나타낸 것이다.

금속 성질	A	B	C
공기 중 자른 면의 변화	자르는 순간 광택을 잃음	곧 광택을 잃음	서서히 광택을 잃음
물과의 반응	격렬하게 기체 발생	(가)	느리게 기체 발생
물과 반응한 용액의 액성	(나)	(다)	염기성

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~C는 원자 번호가 20 이하인 임의의 원소이다.)

	<보 기>
ㄱ. A의 원자 번호가 가장 크다. ㄴ. (가)에는 ‘빠르게 기체 발생’이 들어갈 수 있다. ㄷ. (나)는 ‘산성’이고, (다)는 ‘중성’이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

서술형 문제

14 그림은 주기율표의 일부를 나타낸 것이다. (단, A~G는 임의의 원소 기호이다.)

(1) 알칼리 금속 원소만을 있는 대로 골라 그 원소들의 바닥상태의 전자 배치를 오비탈 기호를 이용하여 나타내시오.

(2) 비금속 원소 중에서 다른 원소와 반응하지 않는 원소를 고르고, 그 이유를 전자 배치와 관련지어 서술하시오.

15 진수는 알칼리 금속 3Li, 11Na, 19K

과 할로젠 원소 9F, 17Cl, 35Br을 다

음 설명에 따라 그림에 배치하였다.

•알칼리 금속은 이웃하지 않게 한다.

•금속성이 가장 큰 금속 원소의 옆에 전자껍질 수가

가장 적은 할로젠 원소를 둔다.

•원자 번호가 가장 큰 할로젠 원소는 주양자수가

가장 작은 금속 원소의 맞은편에 둔다.

염소(Cl)의 맞은편에 있는 원소의 원소 기호를 쓰고, 그 원소가 안정한 이온이 될 때의 전자 배치를, 그 이유를 포함하여 서술하시오.

정답과 해설

01 (1)X (2)X (3)X (4)O (5)X  02 X:17족, 2주기, Y:1족, 3주기

03 (1)금속 (2)비금속 (3)금속  04 (1)3 (2)1 (3)2 (4)1  05 ④

06 ⑤  07 ⑤  08 ③  09 ⑤  10 ③  11 ②  12 ③  13 ③

14 (1)B:1s22s1, F:1s22s22p3s1 (2)해설참조 15 해설참조

01

(1) 멘델레예프는 당시까지 발견되었던 63종의 원소들을

원자량 순으로 배열하여 최초의 주기율표를 만들었다.

(2) 주기율표에서 같은 세로줄에 있는 원소들을 같은 족

원소라고 하며, 같은 족 원소들은 원자가 전자 수가 같아

화학적 성질이 비슷하다.

(3) 1족에 속한 원소 중 수소는 비금속 원소이고, 나머지

원소는 금속 원소이다.

(4) 현대의 주기율표는 원소를 원자 번호 순으로 배열하였

고, 비슷한 성질을 갖는 원소가 같은 세로줄에 오도록 배

열하여 화학적 성질이 주기적으로 나타난다.

(5) 주기율표에서 가로줄을 주기라고 하고, 같은 가로줄에

있는 원소들을 같은 주기 원소라고 하며, 전자껍질 수가

같지만 화학적 성질은 비슷하지 않다.

02

족은 원자가 전자 수에 의해 결정되고, 주기는 전자껍질 수에 의해 결정된다. X는 주양자수가 2인 전자껍질에 전자가 배치되어 있으므로 2주기 원소이고, 원자가 전자 수가 7개이므로 17족 원소에 해당한다. Y는 주양자수가 3인 전자껍질에 전자가 배치되어 있으므로 3주기 원소이고, 원자가 전자 수가 1개이므로 1족 원소에 해당한다.

03

(1), (3) 금속 원소는 대부분 원자가 전자 수가 1~2개이므

로 전자를 잃고 양이온이 되기 쉽다. 또한 상온에서 대부

분 고체이며 열전도성과 전기 전도성이 크다.

(2) 18족 원소를 제외한 비금속 원소의 산화물은 물에 녹

아 산성을 나타낸다.

04

A는 헬륨(He), B는 마그네슘(Mg), C는 칼슘(Ca), D는

스칸듐(Sc)이다.

(1) 금속 원소는 B, C, D이고, A는 비금속 원소이므로

금속 원소는 3가지이다.

(2) 3주기 원소는 전자가 채워진 가장 바깥 전자껍질의

주양자수가 3이어야 하므로 B만 해당된다.

(3) 같은 족 원소는 원자가 전자 수가 같은 원소로 A는

18족이고, B와 C는 2족으로 같은 족 원소에 해당한다.

D는 3족 원소이다.

(4) 전이 원소는 마지막 전자가 d나 f 오비탈에 채워지는

원소로 D만 해당한다.

05

ㄴ. 원자가 전자 수는 1족 원소 1개, 2족 원소 2개, 13족

원소 3개, 14족 원소 4개, 15족 원소 5개, 16족 원소 6개,

17족 원소 7개, 18족 원소 0개이므로 18족 원소를 제외한

경우 원자가 전자 수는 족 번호의 일의 자리 수와 같다.

ㄷ. 같은 족 원소가 화학적 성질이 비슷한 이유는 원자가

전자 수가 같기 때문이다.

ㄱ. 같은 주기에서 원자 번호가 가장 큰 원소는 18족 원소에 해당하며, 이들의 원자가 전자 수는 0이다. 원자가 전자는 바닥상태 전자 배치에서 가장 바깥 전자껍질에 존재하는 전자로 화학 결합에 관여하는 전자이다.

오답 체크

06

A는 수소, B와 C는 각각 1족과 2족인 금속 원소, D는 전

이 원소, E는 금속과 준금속 원소, F는 비금속 원소, G는

할로젠 원소, H는 비활성 기체에 해당한다.

ㄱ. B, C, D는 금속 원소이다.

ㄴ. F와 G에 속한 원소들은 비금속 원소에 해당하므로 이

들의 산화물은 물과 반응하여 산성을 나타낸다.

ㄷ. H는 18족 비활성 기체에 해당하므로 반응성이 거의

없고, 화학적으로 안정하다.

07

A는 수소(H), B는 헬륨(He), C는 리튬(Li), D는 플루오린

(F), E는 마그네슘(Mg), F는 인(P), G는 염소(Cl), H는 칼

륨(K)이다.

⑤ C는 리튬(Li)으로, 안정한 이온이 되면 전자 1개를 잃

어 +1가의 양이온이 되면서 헬륨의 전자 배치를 이루게

되므로 B와 같은 전자 배치를 가진다.

① A는 수소(H)로 비금속 원소에 해당하며, C는 리튬(Li), H는 칼륨(K)으로 금속 원소이다.

오답 체크

② B는 헬륨(He)으로 비활성 기체에 해당하며, 다른 원소

와 거의 반응하지 않는다. 한편 비금속성은 전자를 얻어

음이온이 되기 쉬운 성질을 의미한다.

③ E는 마그네슘(Mg), F는 인(P), G는 염소(Cl)로, 전자껍

질 수는 모두 3개로 같다. 따라서 같은 주기 원소에 해당

한다.

④ G는 염소(Cl)이고, D는 플루오린(F)으로 원자가 전자

수는 7개로 같다.

08

ㄱ. A와 D는 18족 원소로, 반응성이 거의 없고 화학적으

로 안정하다.

ㄷ. B와 C가 안정한 이온이 되면 1s22s22p6의 전자 배치를

가지므로 네온인 D의 전자 배치와 같다.

ㄴ. B는 주양자수가 2인 전자껍질까지 전자가 배치되고, 원자가 전자가 5개이므로 2주기 15족 원소에 해당한다.

오답 체크

09

A는 산소(O), B는 나트륨(Na), C는 염소(Cl), D는 칼륨(K), E는 칼슘(Ca)이다.

ㄱ. 바닥상태에서 A의 전자 배치는 1s2 2s2 2p4이므로 s

오비탈 2개와 p 오비탈 3개, 총 5개의 오비탈에 전자가 채

워진다.

ㄴ. 바닥상태에서 B의 전자 배치는 1s22s22p63s1이고, C의

전자 배치는 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5이다. 따라서 홀전자 수는

B와 C가 1개로 같다.

ㄷ. 금속성이 큰 원소는 전자를 잃고 양이온이 되려는

성질이 강한 원소이다. 주기율표에서 왼쪽 아래로 갈수록

금속성이 커지므로 가장 금속성이 큰 원소는 D이다.

10

③ B의 바닥상태 전자 배치는 1s2 2s2 2p6 3s2이고, D의

바닥상태 전자 배치는 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6이므로 홀전자

수가 0으로 같다.

① 금속 원소는 A, B, E, F의 4가지이다.

오답 체크

② A와 E는 같은 족 원소로 원자가 전자 수가 같지만 주

기가 달라서 전자껍질 수는 다르다.

④ C는 할로젠 원소, D는 비활성 기체로 같은 족 원소가

아니므로 화학적 성질이 다르다.

⑤ C는 비금속 원소이므로 산화물의 수용액은 산성이고,

E는 금속 원소이므로 산화물의 수용액은 염기성이다. 따

라서 산화물 수용액의 액성은 서로 다르다.

11

ㄷ. 바닥상태에서 B와 C의 전자 배치는 각각 1s22s22p5와

1s22s22p63s1이므로 홀전자 수는 1개로 같다.

ㄱ. A는 2주기 16족 원소이다.

오답 체크

ㄴ. A는 16족이므로 원자가 전자 수가 6개이고, D는 2족

원소이므로 원자가 전자 수는 2개이다. 따라서 A와 D는

원자가 전자 수가 다르다.

12

X는 2주기 비금속 원소이고, 가장 바깥 전자껍질에 존재

하는 전자 수가 5개이므로 K(2)L(5)의 전자 배치를 가진

질소(N)이다.

Y는 3주기 금속 원소이고, 홀전자는 없으므로

K(2)L(8)M(2)의 전자 배치를 가진 마그네슘(Mg)이다.

ㄱ. X의 바닥상태에서의 전자 배치는 1s22s22p3이므로 홀

전자 수는 3개이다.

ㄷ. X와 Y가 안정한 이온이 되었을 때의 전자 배치는

1s22s22p6이므로 네온(Ne)과 같다.

ㄴ. Y의 바닥상태에서의 전자 배치는 1s22s22p63s2

오답 체크

이다.

13

원자 번호가 20 이하인 알칼리 금속에는 리튬(Li), 나트륨

(Na), 칼륨(K)이 있다.

ㄱ. A는 반응성이 가장 크므로 원자 번호가 19인 칼륨이

다. 따라서 A의 원자 번호가 가장 크다.

ㄴ. 공기 중 자른 단면의 반응성 순서가 A>B>C이므로

물과의 반응은 A가 격렬하게 반응했고, C가 느리게 반응

했으므로 (가)는 ‘빠르게 기체 발생’에 해당한다고 볼 수

있다.

ㄷ. 알칼리 금속이 물과 반응하면 수산화 이온

오답 체크

(OH-)을 생성하므로 용액의 액성은 염기성이 된다. 따라

서 (나)와 (다)는 모두 ‘염기성’이다.

14

모범답안_ (1) B: 1s2 2s1, F: 1s2 2s2 2p6 3s1

(2) E, E는 18족 원소로 전자 배치는 1s2 2s2 2p6이며, 가

장 바깥 전자껍질에 8개의 전자가 모두 채워져 있어 화학

적으로 매우 안정하기 때문에 다른 원소와 반응하지 않는

다.

해설_ (1) 알칼리 금속의 가장 바깥 전자껍질의 전자 배치는 ns1이고, 1족 원소에 해당하므로 A, B, F가 가능하지만, A는 수소(H)로 비금속 원소이다.

(2) 비금속 원소 중 다른 원소와 반응하지 않고 화학적으

로 안정한 원소는 18족 원소인 비활성 기체이다. 이들의

전자 배치는 가장 바깥 전자껍질에 8개의 전자가 모두 채

워져 있으므로(단, He제외) 화학적으로 안정하여 다른 원

소와 반응하지 않는다.

(2) 18족, 화학적 안정

정답 키워드

등급	채점 기준	배점(%)
A	해당 원소를 옳게 고르고, 전자 배치를 언급하여 화학적으로 안정된 원소임을 옳게 서술한 경우	100
B	해당 원소를 옳게 고르고, 전자 배치만 옳게 나타낸 경우	60
C	해당 원소만 옳게 고른 경우	30

15

모범답안_ K, 칼륨의 전자 배치는 1s22s22p63s23p64s1이며, 칼륨이 안정한 이온이 될 때 전자 1개를 잃고 비활성 기체와 같은 전자 배치를 가지려고 하므로 1s22s22p63s23p6이다.

해설_ 금속성이 가장 큰 금속 원소는 칼륨(K)이며, 그 옆에 전자껍질 수가 가장 적은 할로젠 원소인 플루오린(F)을 둔다. 한편, 원자 번호가 가장 큰 할로젠 원소는 브로민(Br)이고, 주양자수가 가장 작은 금속 원소는 리튬(Li)이므로 이들을 맞은편에 둔 조건에서 알칼리 금속이 이웃하지 않게 배치하면 그림과 같다. 따라서 염소의 맞은편에 있는 원소는 칼륨(K)이며, 칼륨이 안정한 이온이 될 때의 전자 배치는 아르곤(Ar)과 같으므로 1s22s22p63s23p6이 된다.

전자 1개, 비활성 기체

정답 키워드

등급	채점 기준	배점(%)
A	원소 기호를 옳게 쓰고, 그 이유를 포함하여 전자 배치를 옳게 서술한 경우	100
B	원소 기호를 옳게 쓰고, 전자 배치와 이유 중 한 가지만 옳게 나타낸 경우	60
C	원소 기호만 옳게 쓴 경우	30