해설 보기
정답¹²C의 원자질량은 정의상 정확히 12.000 amu입니다.
핵심 개념
원자 번호·질량수·동위원소·이온의 양성자 수
원소 기호 표기에서 위 첨자는 질량수(양성자+중성자), 아래 첨자는 원자 번호(=양성자 수)입니다. 원자 번호가 원소의 정체성을 결정하며, 이온이 되어 전자를 잃거나 얻어도 양성자 수는 변하지 않습니다. 또 ¹²C는 원자량 기준 원소로 그 질량이 정확히 12.000 amu로 정의됩니다. 평균 원자량은 자연계에 존재하는 여러 동위원소의 질량을 존재비로 가중 평균한 값이므로, 평균값과 각 동위원소의 실제 질량을 혼동하지 않는 것이 핵심입니다.
선지별 해설
①¹⁶O에서 16은 질량수이고 원자 번호는 아래 첨자로 표시되는 8입니다. 산소의 양성자 수는 8개이므로 원자 번호를 16이라고 한 것은 질량수와 혼동한 오류입니다.
②염소의 동위원소는 Cl-35와 Cl-37 두 가지이고 평균 원자량이 35.453 amu입니다. 한쪽이 35이고 평균이 35보다 크려면 다른 동위원소(Cl-37)의 질량은 35보다 커야 하므로 '작다'는 설명은 틀립니다.
③Ba의 원자 번호는 56이므로 양성자 수는 56개입니다. 이온이 되어 전자 2개를 잃어도 양성자 수는 변하지 않으므로 81개가 아니라 56개입니다.
④¹²C는 원자량의 기준으로 채택된 핵종으로, 그 질량을 정확히 12.000 amu로 정의합니다. 탄소의 평균 원자량 12.011 amu는 ¹³C 등 다른 동위원소가 섞여 나타나는 값이며 ¹²C 자체의 질량과는 다릅니다.
해설 보기
정답같은 주기에서 원자 번호가 커지면 반지름은 오히려 작아지므로 틀린 설명입니다.
핵심 개념
주기성 - 이온화 에너지·원자 반지름·전자친화도
주기율표의 주기성은 유효 핵전하 변화로 설명됩니다. 같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록 유효 핵전하가 커져 원자 반지름은 작아지고 이온화 에너지는 대체로 커집니다. 1족 알칼리 금속은 최외각 전자를 쉽게 잃어 이온화 에너지가 가장 작고, 헬륨은 꽉 찬 1s 껍질과 작은 크기 덕분에 모든 원소 중 이온화 에너지가 가장 큽니다. 전자친화도는 안정한 전자 배치일수록 작아지는데, 알칼리 토금속은 s 껍질이 완성되어 있어 오히려 알칼리 금속보다 전자를 잘 받지 않습니다.