해설 보기
정답질량 백분율은 (용질의 질량 / 용액의 질량) × 100 %입니다.
핵심 개념
질량 백분율(퍼센트 농도)의 정의
질량 백분율은 용액 전체 질량 중에서 용질이 차지하는 비율을 100분율로 나타낸 농도 단위입니다. 핵심은 분모가 '용매'가 아니라 '용액'이라는 점입니다. 용액은 용매와 용질을 합한 것이므로, 용액의 질량 = 용매의 질량 + 용질의 질량입니다. 예를 들어 물 90 g에 소금 10 g을 녹이면 용액은 100 g이 되고 질량 백분율은 10/100 × 100 % = 10 %가 됩니다. 분모를 용매 질량(90 g)으로 잡으면 약 11.1 %가 나와 값이 달라지므로, 두 가지를 혼동하지 않는 것이 이 문제의 전부입니다.
선지별 해설
①분모가 용매의 질량으로 되어 있습니다. 용매만으로 나누면 용질 자신의 질량이 빠지므로 실제 질량 백분율보다 큰 값이 나와 정의에 어긋납니다.
②용질의 질량을 용액(용매+용질) 전체 질량으로 나눈 뒤 100을 곱한 것으로, 질량 백분율의 정확한 정의입니다.
③분자와 분모가 뒤집힌 데다 분모도 용질로 잡혀 있습니다. 용매를 용질로 나눈 값이므로 농도가 진할수록 값이 작아져 의미 자체가 반대가 됩니다.
④용액을 용질로 나눈 형태로 분자와 분모가 뒤바뀌었습니다. 이 값은 항상 100 % 이상이 나오므로 백분율 농도가 될 수 없습니다.
해설 보기
정답M은 전자 2개를 잃어 M²⁺가 되므로 Cl⁻ 2개와 결합한 MCl₂가 가장 안정합니다.
핵심 개념
연속 이온화 에너지의 급증 지점과 원자가 전자 수
금속 원소의 1차, 2차, 3차 이온화 에너지를 순서대로 보면 원자가 전자를 모두 떼어낸 직후에 값이 급격히 뛰어오릅니다. 안쪽 껍질의 안정한 닫힌 껍질 전자를 떼어내야 하기 때문입니다. 따라서 이온화 에너지가 몇 번째에서 급증하는지를 보면 그 원소의 원자가 전자 수와 가장 안정한 이온 전하를 알 수 있습니다. 문제의 M은 735 → 1445까지는 약 2배 증가에 그치지만, 1445 → 7730에서 약 5배 이상 급증합니다. 즉 전자를 2개까지는 비교적 쉽게 잃지만 3번째는 매우 어렵다는 뜻이므로 원자가 전자는 2개이고 M은 2족 금속(예: Mg)입니다.