해설 보기
정답3차에서 4차로 에너지가 급증하므로 원자가 전자 3개인 13족, 3주기의 Al입니다.
핵심 개념
순차 이온화 에너지와 원자가 전자 수
순차 이온화 에너지는 전자를 하나씩 떼어낼 때 필요한 에너지로, 값이 갑자기 크게 뛰는 지점 앞까지의 전자 수가 그 원소의 원자가 전자 수(족 번호)를 알려줍니다. 안쪽 껍질(핵에 가까운 전자)을 떼어낼 때 에너지가 급증하기 때문입니다. 이 문제에서는 3차(2,745)에서 4차(11,577)로 약 4배 급증하므로 원자가 전자가 3개, 즉 13족 원소임을 알 수 있습니다. 조건이 3주기이므로 3주기 13족인 알루미늄(Al)이 답이 됩니다.
선지별 해설
①P(인)은 15족으로 원자가 전자가 5개입니다. 이 경우 5차와 6차 사이에서 이온화 에너지가 급증해야 하므로 자료와 맞지 않습니다.
②Si(규소)는 14족으로 원자가 전자가 4개입니다. 4차와 5차 사이에서 급증이 나타나야 하므로 3차-4차 급증 자료와 맞지 않습니다.
③3차 2,745에서 4차 11,577로 약 4배 급증하므로 원자가 전자가 3개인 13족입니다. 3주기 13족은 Al이므로 자료와 정확히 일치합니다.
④Mg(마그네슘)는 2족으로 원자가 전자가 2개입니다. 2차와 3차 사이에서 급증해야 하는데, 자료는 3차-4차에서 급증하므로 맞지 않습니다.
해설 보기
정답P2 = 1×7/14 = 0.5 atm이고, 0.5 atm × 760 = 380 mmHg입니다.
핵심 개념
보일 법칙 (일정 온도, PV = 일정)
일정한 온도에서 일정량의 이상기체는 압력과 부피의 곱이 일정하게 유지됩니다(보일 법칙, P1V1 = P2V2). 부피가 커지면 압력은 그만큼 작아집니다. 이 문제는 1 atm, 7 L 기체가 14 L로 팽창했을 때 압력을 구하는 것으로, P2 = (1 atm × 7 L) / 14 L = 0.5 atm입니다. 답을 mmHg로 요구하므로 1 atm = 760 mmHg 관계로 환산하면 0.5 × 760 = 380 mmHg가 됩니다.