DAY09 원소의 주기적 성질(1)

오늘의 수능패턴 19 원자 반지름과 이온 반지름

09	01	EBS 연계 2018학년도 수능 10번

다음은 원자 반지름의 주기적 변화와 관련하여 학생 A가 세운 가설과 이를 검증하기 위해 수행한 탐구 활동이다.

[가설]

○

㉠

[탐구 과정]

○ 1족 원소 Li, Na, K, Rb의 원자 반지름을 조사한다.

○ 17족 원소 F, Cl, Br, I의 원자 반지름을 조사한다.

○ 조사한 8가지 원소의 원자 반지름을 비교한다.

[탐구 결과]

주기	2	3	4	5
원소	[eqn: rm _{3} rmLi]	[eqn: {}_{11} rmNa]	[eqn: {}_{19} rmK]	[eqn: {}_{37} rmRb]
원자 반지름(pm)	130	160	200	215
원소	[eqn: {}_{9} rmF]	[eqn: {}_{17} rmCl]	[eqn: {}_{35} rmBr]	[eqn: {}_{53} rmI]
원자 반지름(pm)	60	100	117	136

[결론]

○ 가설은 옳다.

학생 A의 결론이 타당할 때, ㉠으로 가장 적절한 것은? [3점]

① 전자 수가 클수록 원자 반지름은 커진다.

② 원자가 전자 수가 클수록 원자 반지름은 커진다.

③ 같은 족에서 원자 번호가 클수록 원자 반지름은 커진다.

④ 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 원자 반지름은 커진다.

⑤ 전자가 들어 있는 전자껍질 수가 클수록 원자 반지름은 커진다.

정답 ③

09	02	EBS 연계 2018학년도 9월 평가원 15번

그림은 원자 A~C에 대한 자료이고, [eqn: Z ^{*}]는 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하이다. A~C의 이온은 모두 Ar의 전자 배치를 가지며, 원자 번호는 각각 17, 19, 20중 하나이다.

A~C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~C는 임의의 원소 기호이다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 원자 반지름은 A가 가장 크다. ㄴ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 A가 B보다 크다. ㄷ. B와 C는 1：2로 결합하여 안정한 화합물을 형성한다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ②

09	03	EBS 연계 2018학년도 6월 평가원 10번

그림은 원소 A~D가 Ne과 같은 전자 배치를 갖는 이온이 되었을 때의 이온 반지름을 나타낸 것이다. A~D는 각각 O, F, Na, Mg 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. C는 Na이다. ㄴ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 B>A이다. ㄷ. C와 D는 같은 주기 원소이다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ ④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

09	04	2017학년도 9월 평가원 11번

그림은 원자 A∼D의 이온 반지름을 나타낸 것이다. A∼D의 이온은 모두 Ne의 전자 배치를 가지며, 원자 번호는 각각 8, 9, 11, 12 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 전기 음성도는 B가 가장 작다. ㄴ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 D가 C보다 크다. ㄷ. A와 C는 1 : 1로 결합하여 안정한 화합물을 형성한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ①

09	05	2017학년도 3월 교육청 16번

표는 3주기 바닥상태 원자 A∼C에 대해 원자가 전자 수(a)와 홀전자 수(b)의 차(a-b)를 나타낸 것이다. A∼C는 원자 번호가 연속이다.

원자	A	B	C
a-b	2	4	6

A∼C에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A∼C는 임의의 원소 기호이다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. A는 14족 원소이다. ㄴ. 원자 반지름은 C가 가장 크다. ㄷ. 전자가 들어 있는 오비탈 수는 B와 C가 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ②

09	06	EBS 연계 2016학년도 9월 평가원 15번

다음은 원소 A, B에 대한 자료이다.

A는 2주기, B는 3주기 원소이다.

그림에서 R[eqn: {} _{ALPHA }]는 A의 원자 반지름, R[eqn: {} _{BETA }]는 B의 원자 반지름이다.

그림에서 ㉠과 ㉡은 각각 A 이온의 반지름, B 이온의 반지름 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A와 B는 임의의 원소 기호이고, 이온은 안정한 상태이며 18족 원소의 전자 배치를 갖는다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 원자가 전자 수는 B가 A보다 크다. ㄴ. A 이온과 B 이온의 전자 배치는 같다. ㄷ. ㉡은 B 이온의 반지름이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ④

09	07	EBS 연계 2016학년도 6월 평가원 5번

다음은 철수가 원자 반지름의 주기적 변화를 학습한 후, 이를 토대로 가설을 세우고 자료 분석을 수행한 결과이다.

[학습 내용]

원자 반지름은 같은 주기에서 원자 번호가 클수록 작아진다.
그 이유는 원자핵의 전하량이 커지기 때문이다.

[가설]

[자료 분석 결과]

이온 반지름: 8O[eqn: {} ^{2-}] > 9F[eqn: {} ^{-}] > 11Na[eqn: {} ^{+}] > 12Mg[eqn: {} ^{2+}]

이온 반지름: 16S[eqn: {} ^{2-}] > 17CI[eqn: {} ^{-}] > 19K[eqn: {} ^{+}] > 20Ca[eqn: {} ^{2+}]

철수가 자료 분석을 통해 검증하고자 했던 가설로 가장 적절한 것은? (3점)

① 중성자가 많을수록 원자 반지름은 커진다.

② 분자량이 클수록 원자 반지름은 작아진다.

③ 전자들 사이의 반발력이 클수록 원자 반지름은 커진다.

④ [eqn: p] 오비탈의 수가 클수록 전자 수가 같은 이온의 반지름은 작아진다.

⑤ 원자핵의 전하량이 클수록 전자 수가 같은 이온의 반지름은 작아진다.

정답 ⑤

09	08	2016학년도 4월 교육청 13번

표는 원소 A～D의 원자 반지름과 이온 반지름을 나타낸 것이다. A～D는 각각 O, F, Na, Mg 중 하나이고 이온에서의 전자 배치가 Ne과 같다.

원소	원자 반지름(pm)	이온 반지름(pm)
A	160	66
B	64	[eqn: x]
C	[eqn: y]	98
D	66	140

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A～D는 임의의 원소 기호이다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 66 < [eqn: x] < 98이다. ㄴ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 A가 C보다 크다. ㄷ. C와 D가 결합한 안정한 화합물은 CD이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ②

09	09	2016학년도 3월 교육청 16번

다음 중 플루오린(F), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg)의 원자 반지름과 이온 반지름을 옳게 나타낸 것은? (단, 이온의 전자 배치는 모두 Ne과 같다.) (3점)

①          ②

③          ④

⑤

정답 ②

09	10	2015학년도 7월 교육청 5번

그림은 3주기 원소 A～C의 안정한 이온의 반지름과 원자 반지름의 비를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A～C는 임의의 원소 기호이다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. B는 비금속 원소이다. ㄴ. 안정한 이온의 전자 배치는 A와 C가 같다. ㄷ. 중성 원자에서 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는A > B이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ①

09	11	2014학년도 10월 교육청 11번

그림은 2, 3주기 원소 A～C의 원자 반지름과 [eqn: {이온 반지름} over {원자 반지름}]을 나타낸 것이다. A～C의 이온의 전자 배치는 Ne과 같다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A～C는 임의의 원소 기호이다.)(3점)

		<보 기>
	ㄱ. A는 금속 원소이다. ㄴ. 원자 번호는 B가 C보다 크다. ㄷ. 이온 반지름은 C가 A보다 작다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ④

09	12	EBS 연계 2014학년도 6월 평가원 11번

그림에서 (가)～(다)는 몇 가지 원소의 원자 반지름, 원자가 전자의 유효 핵전하, Ne의 전자 배치를 갖는 이온 반지름 중 하나를 각각 나타낸 것이다.

(가)～(다)에 해당하는 것으로 옳은 것은? (3점)

(가)          (나)           (다)

① 원자 반지름   유효 핵전하   이온 반지름

② 원자 반지름   이온 반지름   유효 핵전하

③ 이온 반지름   원자 반지름   유효 핵전하

④ 이온 반지름   유효 핵전하   원자 반지름

⑤ 유효 핵전하   원자 반지름   이온 반지름

정답 ①

09	13	2014학년도 3월 교육청 13번

그림은 원소 A～D의 상대적인 원자 반지름과 이온 반지름을 나타낸 것이다. 이온의 전자 배치는 모두 네온 원자와 같다.

A～D에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A～D는 임의의 원소 기호이다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. A와 B는 금속 원소이다. ㄴ. B와 C는 같은 주기 원소이다. ㄷ. 원자 번호가 가장 큰 것은 D이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ②

오늘의 수능패턴 20 전기 음성도

09	14	2016학년도 수능 13번

그림은 원자 ㉠～㉦의 정보를 카드에 나타낸 것이다.

[카드 정보]

[카드]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. a는 13이다. ㄴ. Ne의 전자 배치를 갖는 이온의 반지름은 ㉢>㉤이다. ㄷ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 ㉢>㉣이다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ

정답 ⑤

09	15	EBS 연계 2015학년도 9월 평가원 14번

그림은 2주기 원소 A～E의 전기 음성도와 바닥상태 원자의 홀전자 수를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A～E는 임의의 원소 기호이다.)(2점)

		<보 기>
	ㄱ. 금속 원소는 2가지이다. ㄴ. 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하는 B가 A보다 크다. ㄷ. 바닥상태 원자의 전자 배치에서 전자가 들어 있는 오비탈의 수는 D와 E가 같다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

09	16	2014학년도 수능 20번

표는 원소 A～E의 전기 음성도를 각각 a～e라 하였을 때, 두 원소 간의 전기 음성도 차를 나타낸 것이다. A～E는 각각 N, O, F, Na, Mg 중 하나이고, F의 전기 음성도는 4.0, F과 O의 전기 음성도 차는 0.5이다.

전기 음성도 차
[eqn: LEFT | a-c RIGHT |]	[eqn: LEFT | a-e RIGHT |]	[eqn: LEFT | b-c RIGHT |]	[eqn: LEFT | b-d RIGHT |]	[eqn: LEFT | b-e RIGHT |]
1.0	0.5	2.8	0.3	2.6

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?(2점)

		<보 기>
	ㄱ. N의 전기 음성도는 c이다. ㄴ. B와 E는 1：1로 결합하여 안정한 화합물을 형성한다. ㄷ. Ne의 바닥상태 전자 배치를 갖는 이온 중 이온 반지름이 가장 작은 원소는 D이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ②

09	17	2014학년도 9월 평가원 8번

그림은 몇 가지 원소의 전기 음성도를 주기에 따라 나타낸 것이다. 같은 점선으로 연결한 원소는 같은 족에 속한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A～D는 임의의 원소 기호이다.)(2점)

		<보 기>
	ㄱ. 같은 족의 원소에서 원자 번호가 증가할수록 전기 음성도는 감소한다. ㄴ. 원자가 전자의 수는 B >D이다. ㄷ. 쌍극자 모멘트는 A2 >BC이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ③