고등 통합과학 이온 결합의 형성 원리 예상문제

이온 결합의 형성 원리
{유형 분석}
금속 원소와 비금속 원소 사이에서 전자가 이동하여 이온이 형성되고, 이온 사이의 정전기적 인력으로 이온 결합이 형성되는 원리를 이해하는 문항이다.
{자료 분석}
Na 원자는 전자 1개를 잃어 Ne과 같은 전자 배치를 갖는 Na⁺(양이온)이 되고, Cl 원자는 이 전자를 얻어 Ar과 같은 전자 배치를 갖는 Cl⁻(음이온)이 된다. 서로 반대 부호의 전하를 띠는 Na⁺과 Cl⁻은 정전기적 인력(쿨롱 힘)으로 끌어당겨 이온 결합을 형성한다.
{정답 찾기}
① Na는 전자를 잃어 양이온(Na⁺)이 되므로 '음이온'이라는 설명이 잘못되었다. (X)
② Cl은 전자를 얻어 Ar과 같은 전자 배치를 가지는 음이온이 된다. Ne이 아니다. (X)
③ Na⁺(양이온)과 Cl⁻(음이온)은 서로 다른 부호의 전하를 띠므로 정전기적 인력으로 결합한다. (O)
④ 전자가 한 원자에서 다른 원자로 완전히 이동하여 형성되는 결합은 이온 결합이며, 공유 결합이 아니다. (X)
⑤ 양이온은 전자를 잃어 전자 껍질 수가 줄어들므로 원래 원자보다 반지름이 작아진다. (X)
{오답 피하기}
Na⁺과 Cl⁻의 전자 배치가 각각 어떤 비활성 기체와 같은지 혼동하지 않도록 주의한다(Na⁺은 Ne형, Cl⁻은 Ar형).

[최종 정답]
정답은 3번 「Na⁺과 Cl⁻은 서로 다른 부호의 전하를 띠므로 정전기적 인력으로 결합한다.」이다.

물질과 규칙성 - 이온 결합의 형성 원리
{유형 분석}
금속 원소와 비금속 원소 사이에서 이온 결합이 형성되는 원리를 전자의 이동과 관련지어 이해하는 문항이다.
{자료 분석}
Na 원자는 전자 1개를 잃고 Ne과 같은 전자 배치를 갖는 Na+ 양이온이 되고, Cl 원자는 전자 1개를 얻어 Ar과 같은 전자 배치를 갖는 Cl- 음이온이 된다. 이렇게 생성된 양이온과 음이온은 정전기적 인력(이온 결합)으로 결합하여 NaCl을 형성한다.
{정답 찾기}
ㄱ. Na 원자는 전자 1개를 잃어 Ne과 같은 전자 배치의 양이온이 된다. (O)
ㄴ. Cl 원자는 전자 1개를 얻어 Ar과 같은 전자 배치의 음이온이 된다. (O)
ㄷ. Na+과 Cl-은 공유 결합이 아니라 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력, 즉 이온 결합으로 결합한다. (X)
{오답 피하기}
이온 결합은 전자쌍을 "공유"하는 것이 아니라 전자가 완전히 이동한 뒤 형성된 이온 사이의 정전기적 인력임을 명확히 구분한다.

[최종 정답]
정답은 3번 「ㄱ, ㄴ」이다.

이온 결합의 형성 원리
{유형 분석}
이온 결합이 형성되는 기본 원리를 이해하는 기초 문항이다.
{자료 분석}
이온 결합은 전기 음성도 차이가 큰 금속 원소와 비금속 원소 사이에서, 금속 원소가 전자를 잃어 양이온이 되고 비금속 원소가 그 전자를 얻어 음이온이 된 뒤, 두 이온 사이에 작용하는 정전기적 인력(쿨롱 힘)으로 형성된다.
{정답 찾기}
①전자쌍 공유는 공유 결합의 원리이다.(X)
②자유 전자 공유는 금속 결합의 원리이다.(X)
③금속의 양이온과 비금속의 음이온 사이의 정전기적 인력으로 형성된다는 설명이 옳다.(O)
④비활성 기체는 안정하여 결합을 거의 형성하지 않는다.(X)
⑤이온 결합 물질은 상온에서 대부분 단단한 고체로 존재한다.(X)
{오답 피하기}
이온 결합, 공유 결합, 금속 결합의 형성 원리를 정확히 구분해서 암기해야 한다.

[최종 정답]
정답은 3번 「금속 원소가 전자를 잃어 양이온이 되고 비금속 원소가 전자를 얻어 음이온이 되어, 두 이온 사이의 정전기적 인력으로 형성된다.」이다.

이온 결합의 형성 원리
{유형 분석}
이 문항은 금속 원소와 비금속 원소 사이의 전자 이동을 통한 이온 결합의 형성 원리를 이해하고 있는지를 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
Na 원자(전자 배치 2, 8, 1)는 가장 바깥 전자 껍질의 전자 1개를 잃고 Ne과 같은 전자 배치(2, 8)를 갖는 Na+이 되고, Cl 원자(전자 배치 2, 8, 7)는 전자 1개를 얻어 Ar과 같은 전자 배치(2, 8, 8)를 갖는 Cl-이 된다. 이렇게 생성된 양이온과 음이온은 정전기적 인력으로 결합하여 이온 결합을 형성한다.
{정답 찾기}
ㄱ. Na는 전자 1개를 잃어 Ne과 같은 전자 배치를 이루므로 옳다. (O)
ㄴ. Cl는 전자 1개를 잃는 것이 아니라 얻어서 Ar과 같은 전자 배치를 이루므로 옳지 않다. (X)
ㄷ. Na+과 Cl-의 결합은 전자쌍의 공유가 아니라 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력에 의한 이온 결합이므로 옳지 않다. (X)
{오답 피하기}
이온 결합은 전자쌍을 공유하는 공유 결합과 달리, 전자를 완전히 주고받아 형성된 이온 사이의 정전기적 인력에 의한 결합임에 유의한다.

[최종 정답]
정답은 2번 「ㄱ」이다.

이온 결합의 형성 원리
{유형 분석}
이 문항은 금속 원소(Na)와 비금속 원소(Cl) 사이에서 전자가 이동하여 이온이 형성되고, 형성된 양이온과 음이온이 정전기적 인력으로 결합하는 이온 결합의 원리를 이해하는지 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
Na 원자는 최외각 전자 1개를 잃어 Na+ 이온이 되고, Cl 원자는 그 전자 1개를 얻어 Cl- 이온이 된다. 이렇게 생성된 Na+ 이온과 Cl- 이온은 서로 반대 전하를 띠므로 정전기적 인력(쿨롱 힘)에 의해 결합하여 이온 결합 화합물(염화 나트륨)을 형성한다.
{정답 찾기}
① Na+ 이온과 Cl- 이온은 정전기적 인력에 의해 결합하므로 옳다.
② Na 원자는 전자를 잃어 Na+ 이온이 되므로 '전자를 얻어'라는 서술은 옳지 않다.
③ Cl 원자는 전자를 얻어 Cl- 이온이 되므로 '전자를 잃어'라는 서술은 옳지 않다.
④ 생성된 Na+ 이온은 네온(Ne)과 같은 전자 배치를 가지며, 이는 Cl 원자(전자 17개)의 전자 배치와 다르므로 옳지 않다.
⑤ 염화 나트륨은 상온에서 단단한 고체 상태로 존재하므로 옳지 않다.

[최종 정답]
정답은 1번 「Na+ 이온과 Cl- 이온은 정전기적 인력에 의해 결합한다.」이다.

이온 결합의 형성 원리
{유형 분석}
이 문항은 금속 원자와 비금속 원자 사이에서 이온 결합이 형성되는 원리와, 이온 결합 물질의 전기 전도성 특징을 이해하고 있는지를 확인한다.
{자료 분석}
Na은 원자가 전자 1개를 잃어 Ne과 같은 전자 배치의 양이온이 되고, Cl은 전자 1개를 얻어 Ar과 같은 전자 배치의 음이온이 된다. 두 이온은 정전기적 인력(쿨롱 힘)으로 결합하여 이온 결정을 형성한다.
{정답 찾기}
① Na⁺의 전자 배치는 2, 8로 Ne과 같으므로 옳다.
② Cl⁻의 전자 배치는 2, 8, 8로 Ar과 같으므로 옳다.
③ 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력에 의한 결합이 이온 결합이므로 옳다.
④ 고체 상태의 이온 결정에서는 양이온과 음이온이 규칙적인 배열로 고정되어 있어 자유롭게 이동하는 전하 운반자가 없으므로 전류가 흐르지 않는다. 따라서 옳지 않은 설명이다. (정답)
⑤ 수용액 상태에서는 이온이 자유롭게 이동할 수 있어 전기 전도성을 나타내므로 옳다.
{오답 피하기}
이온 결합 물질은 고체 상태에서는 전기가 통하지 않지만, 액체(용융) 상태나 수용액 상태에서는 이온이 자유롭게 이동할 수 있어 전기가 통한다는 점을 구분해서 기억해야 한다.

[최종 정답]
정답은 4번 「형성된 고체 NaCl에는 자유롭게 이동하는 전자가 있어 전기 전도성이 크다.」이다.

물질과 규칙성 - 이온 결합의 형성 원리
{유형 분석}
금속 원자와 비금속 원자 사이에서 전자가 이동하여 양이온과 음이온이 되고, 이들 사이의 정전기적 인력으로 이온 결합이 형성되는 원리를 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
Na(원자 번호 11)은 전자 1개를 잃어 Na⁺(전자 10개)이 되고, Cl(원자 번호 17)은 전자 1개를 얻어 Cl⁻(전자 18개)이 된다. 이때 생성된 양이온과 음이온 사이에 정전기적 인력(쿨롱 힘)이 작용하여 이온 결합이 형성된다.
{정답 찾기}
ㄱ. Na 원자가 전자 1개를 잃으면 전자가 10개 남아 Ne(전자 10개)과 같은 전자 배치를 가지는 Na⁺이 된다. (O)
ㄴ. Cl 원자가 전자 1개를 얻으면 전자가 18개가 되어 Ar(전자 18개)과 같은 전자 배치를 가지는 Cl⁻이 된다. (O)
ㄷ. 양이온인 Na⁺과 음이온인 Cl⁻ 사이에는 서로 다른 전하 사이에 작용하는 정전기적 인력(쿨롱 힘)이 작용하여 이온 결합이 형성된다. (O)
{오답 피하기}
이온 결합에서 전자는 한 원자에서 다른 원자로 완전히 이동하며, 이 점이 전자쌍을 함께 공유하는 공유 결합과 구분되는 핵심 차이임을 기억해야 한다.

[최종 정답]
정답은 4번 「ㄱ, ㄴ, ㄷ」이다.

이온 결합의 형성 원리
{유형 분석}
금속 원소와 비금속 원소 사이에서 전자의 이동을 통해 이온 결합이 형성되는 원리와 이온 결합 물질의 성질을 이해하는지 평가한다.
{자료 분석}
Na 원자는 전자 1개를 잃어 Ne과 같은 전자 배치를 갖는 Na${}^{+}$이 되고, Cl 원자는 전자 1개를 얻어 Ar과 같은 전자 배치를 갖는 Cl${}^{-}$이 된다. 이렇게 생성된 양이온과 음이온은 정전기적 인력(쿨롱 힘)으로 결합하여 이온 결합 화합물인 NaCl을 형성한다.
{정답 찾기}
① Na는 전자를 잃고 Ne과 같은 전자 배치를 가지므로 옳다.
② NaCl은 전자가 완전히 이동하여 이온 결합으로 형성된 화합물이며, 전자쌍을 공유하여 형성된 것이 아니므로 옳지 않다. (정답)
③ Cl은 전자를 얻어 Ar과 같은 전자 배치를 가지므로 옳다.
④ Na${}^{+}$과 Cl${}^{-}$은 정전기적 인력으로 결합하므로 옳다.
⑤ 고체 NaCl은 이온이 고정되어 있어 전기 전도성이 없지만, 수용액에서는 이온이 자유롭게 이동하여 전기 전도성이 있으므로 옳다.
{오답 피하기}
전자쌍을 공유하여 형성되는 결합은 공유 결합이며, 이온 결합은 전자의 이동(양도·수용)으로 형성됨을 구분해야 한다.

[최종 정답]
정답은 2번 「NaCl은 Na 원자와 Cl 원자가 전자쌍을 공유하여 형성된 화합물이다.」이다.