2015년09월02일 13번

[과목 구분 없음]
그림은 원자 번호가 연속인 2 주기 원자 X~Z의 제1, 제2 이온화 에너지를 나타낸 것이다. 원자 번호는 X < Y < Z 이다.

X~Z 로 옳은 것은? (단, X~Z 는 임의의 원소 기호이다.) (순서대로 X, Y, Z)

① Li, Be, B
② Be, B, C
③ B, C, N
④ C, N, O
N, O, F

(정답률: 알수없음)

문제 해설

그림에서 제1 이온화 에너지는 X < Y < Z 순서대로 증가하고, 제2 이온화 에너지는 X < Z < Y 순서대로 증가한다. 이를 바탕으로 X, Y, Z의 전자 구성을 추론해보면, X는 2번째 주기의 첫번째 원소인 리튬(Li)일 가능성이 높다. Y는 X보다 1 큰 번호를 가지므로 2번째 주기의 두번째 원소인 베릴륨(Be)일 가능성이 높다. 마지막으로 Z는 X와 Y보다 1 큰 번호를 가지므로 2번째 주기의 세번째 원소인 붕소(B)일 가능성이 높다. 따라서 X~Z는 "Li, Be, B"일 가능성이 높다.

하지만 이는 단순 추측일 뿐이며, 정확한 원소 기호는 실험적인 데이터를 바탕으로 결정되므로, 이 문제에서는 그림을 보고 X~Z가 어떤 원소인지 추론하는 것이 중요하다.

그리고 그림에서 제1 이온화 에너지와 제2 이온화 에너지의 차이가 크다는 것은 해당 원소의 전자 구성이 안정적이라는 것을 나타낸다. 따라서 X~Z는 모두 안정적인 원소일 가능성이 높다.

이를 바탕으로 보기를 살펴보면, "C, N, O"가 정답인 이유는 X~Z가 모두 2번째 주기 원소이며, 이들의 전자 구성이 안정적이기 때문이다. C는 2번째 주기의 3번째 원소인 탄소(C)일 가능성이 높으며, N은 2번째 주기의 4번째 원소인 질소(N)일 가능성이 높다. 마지막으로 O는 2번째 주기의 5번째 원소인 산소(O)일 가능성이 높다. 따라서 X~Z는 "C, N, O"일 가능성이 높다.

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