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1[변리사 1차] 25년 1회차

그림은 바닥상태 원자 (가)~(라)에 관한 자료이다. (가)~(라)는 각각 C, O, Na, Al 중 하나이다. 

이에 관한 설명으로 옳은 것은?

(다)는 산소(O)이다.

원자 번호는 (다)＜(라)이다.

이온화 에너지는 (나)＞(라)이다.

Ne의 전자 배치를 갖는 이온의 반지름은 (가)＞(라)이다.

원자가 전자(valence electron)가 느끼는 유효 핵전하는 (가)＜(다)이다.

해설

가로축의  $\dfrac{\text{원자가 전자 수}}{\text{홀전자 수}}$  값으로 네 원자를 가려내면 (가)=Na, (나)=C, (다)=Al, (라)=O이고, 원자가 전자가 느끼는 유효 핵전하가 (가)<(다)라는 설명이 옳다.
비를 계산하면 Na는  $1/1=1$ , C는  $4/2=2$ , O는  $6/2=3$ , Al은  $3/1=3$ 이다. 그림에서 (가)는 가로축 1, (나)는 2에 있어 각각 Na와 C로 정해지고, 가로축 3에 겹친 둘 중 세로축(원자 반지름)이 큰 쪽이 (다)=Al, 작은 쪽이 (라)=O다.
Na와 Al은 같은 3주기여서 가려막기 효과는 비슷한데 핵전하는 Al이 크므로 유효 핵전하는 Al 쪽이 더 크다.
(다)는 산소가 아니라 Al이고, 원자 번호도 (다) 13이 (라) 8보다 커서 (다)<(라)가 아니다.
이온화 에너지는 같은 2주기에서 오른쪽인 O가 C보다 커 (나)<(라)이다.
Ne 배치를 갖는 이온은 Na⁺와 O^2-인데, 전자 수가 같을 때 핵전하가 큰 Na⁺가 더 작아 (가)<(라)이다.

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