해설 보기
정답Cr은 4s2 3d4가 아니라 4s1 3d5가 바닥 상태이므로 옳지 않은 배치입니다.
핵심 개념
바닥 상태 전자 배치와 Cr·Cu의 예외
중성 원자의 바닥 상태 전자 배치는 에너지가 낮은 오비탈부터 채우는 쌓음 원리를 따르며, 4주기에서는 4s 오비탈이 3d보다 먼저 채워집니다. 그러나 3d 부껍질이 반만 채워지거나(d5) 완전히 채워질(d10) 때 얻어지는 교환 에너지 안정화 때문에 크로뮴(Cr)과 구리(Cu)는 예외적인 배치를 갖습니다. Cr(24번)은 4s2 3d4가 아니라 4s1 3d5, Cu(29번)는 4s2 3d9가 아니라 4s1 3d10이 됩니다. 이 두 예외는 7급 화학개론에서 거의 매년 등장하는 필수 암기 사항입니다.
선지별 해설
①황(S, 16번)은 전자 16개를 쌓음 원리대로 채우면 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4가 되어 올바른 바닥 상태 배치입니다.
②칼슘(Ca, 20번)은 3p까지 채운 뒤 3d보다 에너지가 낮은 4s에 전자 2개가 들어가 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2가 되므로 옳습니다.
③타이타늄(Ti, 22번)은 4s를 먼저 채운 뒤 남은 전자 2개가 3d로 들어가 [Ar]4s2 3d2가 되며, 예외에 해당하지 않는 정상적인 배치입니다.
④크로뮴(Cr, 24번)은 3d를 반만 채운 d5 배치가 더 안정하여 4s 전자 하나가 3d로 옮겨 갑니다. 따라서 [Ar]4s2 3d4가 아니라 [Ar]4s1 3d5가 바닥 상태이므로 이 선지가 옳지 않습니다.
해설 보기
정답a=2, b=1이므로 양성자 수 a가 중성자 수 b보다 큽니다.
핵심 개념
동위원소 구성 입자 세기 — 수소(H)와 중수소(D)
동위원소는 양성자 수가 같고 중성자 수만 다른 원자입니다. 수소(1H)는 양성자 1개·중성자 0개·전자 1개이고, 중수소(D, 2H)는 양성자 1개·중성자 1개·전자 1개입니다. 중성 분자 HD 1개에는 두 원자의 입자를 그대로 더하면 되므로 양성자 a=2, 중성자 b=0+1=1, 전자 c=2가 됩니다. 중성 분자에서는 총 양성자 수와 총 전자 수가 항상 같다는 점이 이 유형의 핵심 포인트입니다.
선지별 해설