원소의 주기성

1. 원소와 원소의 분류

(1) 원소

① 물질을 이루는 가장 기본적인 성분으로, 더 이상 다른 성분으로 분해되지 않는다.

② 원소의 분류

구분	금속	비금속
특징	전자를 잃고 양이온이 되기 쉬운 원소	전자를 얻어 음이온이 되기 쉬운 원소
성질	• 실온에서 대부분 고체이다. (단, 수은은 액체) • 광택이 있다. • 열과 전기 전도성이 있다. • 힘을 가하면 부서지지 않고 모양만 변한다.	• 실온에서 대부분 고체 또는 기체이다. (단, 브로민은 액체) • 광택이 없다. • 대부분 열과 전기 전도성이 없다. • 다른 원소와 결합하여 여러 물질을 만든다.

 

1-1 다음 설명이 금속에 해당하면 ‘금’, 비금속에 해당하면 ‘비’라고 쓰시오.

⑴ 전자를 잃고 양이온이 되기 쉬운 원소이다. ( )

⑵ 실온에서 대부분 고체 또는 기체 상태로 존재한다. ( )

⑶ 열과 전기 전도성이 있다. ( )

⑷ 외부에서 힘을 가해도 부서지지 않고 모양만 변한다. ( )

 

1-2 우리 생활에서 이용된 금속 원소와 비금속 원소를 ( ) 안에 쓰시오.

⑴ 각종 철물 및 기계 ( )

⑵ 난방 배관 및 전선 ( )

⑶ 수돗물 소독 ( )

 

2. 주기율표

(1) 현대의 주기율표

① 원소를 원자 번호 순으로 나열하여 화학적 성질이 비슷한 원소들이 같은 세로줄에 오도록 나타낸 표

• 족: 주기율표의 세로줄로, 1~18족까지 존재한다.
• 주기: 주기율표의 가로줄로, 1~7주기까지 존재한다.

② 주기율표에서 금속은 대체로 왼쪽에, 비금속은 대체로 오른쪽에 배치되어 있으며, 왼쪽과 오른쪽 끝에 배치된 원소일수록 반응성이 대체로 크다(18족 원소 제외).

 

2 현대의 주기율표에 대한 설명 중 옳은 것은 ○, 옳지 않은 것은 ×로 표시하시오.

⑴ 원소를 원자 번호 순서대로 배치하였다. ( )

⑵ 가로줄을 족이라고 하며, 1~18족까지 있다. ( )

⑶ 같은 주기의 원소는 전자가 들어 있는 전자 껍질 수가 같다. ( )

⑷ 같은 주기의 원소들은 원자가 전자 수가 같아 화학적 성질이 비슷하다. ( )

⑸ 1족 원소는 모두 금속 원소이다. ( )

⑹ 2주기에는 모두 8가지 원소가 속해 있다. ( )

 

3. 원자의 전자 배치와 원자가 전자 수

(1) 전자 배치

전자는 원자핵에 가까운 전자 껍질부터 차례로 배치된다.

(2) 원자가 전자

① 가장 바깥 전자 껍질에 있는 전자 중 화학 결합에 참여하는 전자

② 같은 족 원소는 원자가 전자 수가 같으므로 화학적 성질이 비슷하다.

 

그림은 어떤 원자의 전자 배치 모형을 나타낸 것이다.

이 원자에 대한 설명 중 옳은 것은 ○, 옳지 않은 것은 ×로 표시하시오.

⑴ 8족 원소이다. ( )

⑵ 2주기 원소이다. ( )

⑶ 원자가 전자 수는 8이다. ( )

 

4. 알칼리 금속과 할로젠 원소

(1) 알칼리 금속

① 수소(H)를 제외한 1족 금속 원소이다.

② 공통적인 성질

• 실온에서 모두 고체이다.
• 다른 금속에 비해 밀도가 작고 무르다.
• 공기 중 산소, 물과 쉽게 반응한다.

 

(2) 할로젠 원소

① 17족에 속하는 비금속 원소이다.

② 공통적인 성질

• 이원자 분자(F₂, Cl₂, Br₂, I₂)로 존재한다.
• 금속과 반응하여 염을 생성한다.
• 수소와 반응하여 수소 화합물을 생성한다.

 

4-1 다음 설명이 알칼리 금속에 해당하면 ‘알’, 할로젠 원소에 해당하면 ‘할’이라고 쓰시오.

⑴ 원자가 전자 수가 7이다. ( )

⑵ 공기 중에서 쉽게 산소와 반응한다. ( )

⑶ 물과 반응하여 생성된 수용액은 염기성을 띤다. ( )

⑷ 수소 화합물을 물에 녹이면 산성을 띤다. ( )

 

4-2 다음은 알칼리 금속을 보관하는 방법에 대한 설명이다.

( ) 안에 알맞은 말을 쓰시오.

리튬, 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속은 ( ) 이 커서 공기 중의 ( ), 수증기와 쉽게 반응하므로, 벤젠이나 석유에 넣어 보관한다.

 

5. 알칼리 금속의 공통적인 성질

알칼리 금속과 물의 반응을 통해 알칼리 금속의 공통적인 성질을 찾아낼 수 있다.

과정

1. 유리판에 리튬을 놓고 칼로 잘라 단면을 관찰한다.
2. 쌀알 크기의 리튬을 물이 들어 있는 시험관에 넣

고 변화를 관찰한다.

3. 2의 시험관에 페놀프탈레인 용액을 2~3방울 넣는다.
4. 나트륨과 칼륨을 이용하여 과정 1~3을 반복한다.

결과

과정	리튬	나트륨	칼륨
1	서서히 광택을 읽음	곧 광택을 잃음	자르는 순간 광택을 잃음
2	느리게 기체 발생	빠르게 기체 발생	격렬하게 기체 발생
3	붉은색	붉은색	붉은색

 

5 다음 설명 중 옳은 것은 ○, 옳지 않은 것은 ×로 표시하시오.

⑴ 나트륨은 물보다 밀도가 작으므로 물 위에 떠서 반응한다. ( )

⑵ 리튬이 칼륨보다 산소와 더 빠르게 반응한다. ( )

⑶ 칼륨과 물이 반응할 때 발생하는 기체는 수소이다. ( )

⑷ 알칼리 금속이 물과 반응한 후, 수용액에 BTB 용액을 넣으면 노란색으로 변한다. ( )

⑸ 알칼리 금속을 칼로 잘랐을 때 광택을 잃는 까닭은 공기 중 질소와 반응했기 때문이다. ( )

⑹ 알칼리 금속과 물이 반응한 후, 수용액이 페놀프탈레인 용액에 의해 붉게 변한 것은 수용액이 산성을 띠게 되었기 때문이다. ( )

⑺ 리튬, 나트륨, 칼륨이 공통적인 성질을 갖는 까닭은 원자가 전자 수가 같기 때문이다. ( )

 

자료출처: 지학사 핵심큐 통합과학