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원소의 주기적 성질, 원소들의 규칙성

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by

예나 안

on 15 September 2013

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Transcript of 원소의 주기적 성질, 원소들의 규칙성

원소의 주기적 성질, 원소들의 규칙성
안예나
한수빈
윤승제
학습목표
원자 반지름, 이온화 에너지, 전기음성도를 정의하고 주기성을 설명할 수 있다.
전자 친화도와 전기 음성도를 정의하고 주기성을 설명할 수 있다.
주기율표에서 1족과 17족 원소들의 성질을 이해한다.
같은 족 원소끼리는 화학적 성질이 비슷함을 설명할 수 있다.
QUIZ
중성인 원자가 에너지를 흡수하면 전자들은?
더 높은 에너지 준위로 들뜨게 된다.
________할 만큼 충분한 에너지를 흡수하면 전자는 원자핵으로부터 떨어져 나간다.
양성자의 인력을 극복할만큼
이온화 에너지
기체상태의 원자 1몰로부터 전자 1몰을 떼어 이온으로 만드는 데 필요한 최소 에너지
= 원자 1몰에서 전자 1몰을 떼낼때 내가 넣어준 에너지!! (흡열에너지)
<같은족> : 원자번호 증가 --> 이온화 에너지 감소
<같은 주기> : 원자번호 증가 할수록 이온화 에너지 증가
이유??
<같은 족>
원자 번호증가 ->껍질 수 증가 -> 원자핵과 전자사이의 거리 멀어짐 -> 인력 감소 -> 이온화 에너지 감소
<같은 주기>
원자 번호 증가 -> 핵전하 증가 -> 원자핵과 전자 사이의 인력이 증가
Quiz
그림에 대한 설명을 이온화 에너지와 관련하여 서술하시오.
Quiz!!
다음은 2~3주기 임의의 원소 A~C의 이온화 에너지와 전기음성도를 나타낸 것이다.
A~C에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는대로 고른 것은?(단, A~C는 1이나 17족 원소)
원소의 주기적 성질
-이온화 에너지
-전기음성도
-전자친화도

이온화 에너지
흡열
금속성 ↑ - 전자가 쉽게 떨어짐 - 이온화 에너지 ↓
금속성 ↓ - 전자가 잘 안떨어짐 - 이온화 에너지 ↑
*주의*
금속성이 작다해서 비금속성이 큰게 아니다
>>별개로 판단하자.
같은 주기 내에서 원자번호에 따른 이온화 에너지 -예상
원자번호
이온화에너지
같은 주기 내에서 원자번호에 따른 이온화 에너지 -실제
예외 : 2족~13족
15족~16족
이유
: 2개까지는(2족) S오비탈에 있는 전자를 떼어내지만, 13족 부터는 P오비탈에 있는 전자를 떼어낸다
>>에너지준위가 높으니 떼어내기 쉽다.
이유
: 13~15족 다 (P오비탈) 홀전자. 그러나 16족 부터는 쌍으로 들어감
->반발력->이온화 에너지 감소
18족 원자의 이온화 에너지가 가장큼을 항상 기억하자!!
이온화 에너지는 작은게 중요하지만, 문제풀때는 큰걸 찾는게 중요
quiz-금속성
*다른 유형의 그래프
족, 원자번호??
리튬과 나트륨은 같은 족의 원자이다. 같은족에서 원자번호가 커지면, 핵전하량의 감소로인해 이온화 에너지가 작아지게 된다.
*다른 유형의 그래프
금속성의 판단
A 1681 4.0
B 1256 3.0
C 496 0.9
이온화에너지
(kJ/mol)
전기음성도
ㄱ. 원자 반지름이 가장 작은 원소는 A이다.
ㄴ. 원자 번호는 B가 A보다 크다.
ㄷ. C는 전자를 잃고 양이온이 되기 가장 쉽다.
1. ㄱ 2. ㄴ 3. ㄱ,ㄷ
4. ㄴ,ㄷ 5. ㄱ,ㄴ,ㄷ
다음은 2주기 임의의 원소 A~D의 전기음성도를 나타낸 것이다.
A: 1
B: 1.5
C: 3.5
D: 4
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. 원자 반지름은 A가 B보다 작다.
ㄴ. 원자 번호는 B가 C보다 작다.
ㄷ. 안정한 이온의 전자 수는 C와 D가 같다.
1. ㄱ 2. ㄴ 3. ㄱ,ㄷ
4. ㄴ,ㄷ 5. ㄱ,ㄴ,ㄷ
표는 3주기 원소 A, B의 순차적 이온화에너지를 나타낸 것이다.
원소
A
B
순차적 이온화 에너지 (kJ/mol)
E
1
E
2
E
3
E
4
496
738
4562
1451
6912
7733
9543
10540
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은? (단, A , B는 임의의 원소 기호이다.)


ㄱ. A는 금속 원소, B는 비금속 원소이다.
ㄴ. B가 안정한 이온이 될 때는 2189kJ/mol의 에너지를 필요로 한다.
ㄷ. A와 B의 E 는 같은 전자 껍질에 있는 전자를 떼어 낼 때의 에너지이다.
2
1. ㄱ 2. ㄴ 3.ㄱ,ㄷ
4.ㄴ,ㄷ 5.ㄱ,ㄴ,ㄷ
1번부터 20번까지의 원자번호를 가진 원자들 중에서 (가)~(다)에 해당되는 원소들을 하나씩 찾아 원자 번호의 합을 바르게 구한 것은?
(가) 전기 음성도가 가장 큰 원소
(나) 제 1차 이온화 에너지가 가장 작은 원소
(다) 금속 중 원자 반지름이 가장 큰 원소

1. 37 2. 55 3. 47
4. 48 5. 56
순차적 이온화 에너지
중성인 원자 M에서 전자를 하나씩 순차적으로 떼어낼 때 필요한 에너지
>>제일 이온화 에너지 E1, 제이 이온화 에너지 E2
제삼 이온화 에너지 E3... 로 나타낸다.

**주의 : 모두다 전자를 하나씩 떼어내는것이다.
ex) 제이 이온화 에너지는 전자 2개를 떼어내는것이 아니라 전자가 1개 떨어진 상태에서 전자를 또 하나 떼어내는것.
순차적 이온화 에너지의 크기는 점점 증가한다.
이유1. 전자사이의 반발력이 감소하기 때문에
이유2. 원자핵과 전자사이의 인력이 증가하기 때문에
순차적 에너지 그래프
X
X
X
X
X
X
크기를 보는게 중요하지 않고, 갑자기 급격하게
차이가 많이나는
곳이 중요
>>껍질이 바뀌는구나!!
>>원자가 전자수, 족수를 알아낼 수 있다.
quiz!!!
순차적 에너지 그래프를 볼때는 _________를 주의깊게 봐야하고,
그를 통해 __________를 알 수 있다.
차이가 많이 나는곳
원자가 전자의 수, 족 수
족 수와 원자번호 수 혼동 X
출처-ebsi 하석훈의 화학1
3, 4번 비교
원자가 원자 개수를 찾아라!!
그림은 전기 음성도의 경향성을 간단히 나타낸 것이다.
증가


이에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. 전기음성도가 클수록 금속성이 크다.
ㄴ. 18족 원소의 전기 음성도가 가장 크다.
ㄷ. 화학 결합에서 전기 음성도가 큰 원소는 부분(-)전하를 띤다.
1. ㄱ 2. ㄷ 3. ㄱ,ㄴ
4. ㄴ,ㄷ 5. ㄱ,ㄴ,ㄷ
원소들의 규칙성
-알칼리 금속
-할로젠 원소

원소들의 규칙성
★5조 발표★
원자가 전자수 만큼 이상을 떼어낼때는 이온화 에너지가 매우 커진다!
전자친화도
비금속성의 판단
전자친화도
기체상태의 원자 1몰이 전자 1몰을 받아들일 때 발생하는 에너지
=원자 1몰에 전자 1몰을 넣어줄때 발생하는 에너지(=발열에너지)
전자친화도↑ - 전자를 잘 받음 - 에너지 많이 방출 - 음이온이 되기 쉽다
전자친화도↓ - 전자 잘 안받음 - 에너지 적게 방출 - 음이온이 잘 안된다
참고)에너지 준위가 낮을수록 안정적
쉽게 변하지 않는다.
**주의 :
이온화 에너지와는 다르게 전자친화도가 크다해서 비금속성이 크다고 할 순 없다
>>전자 간격, 갯수 등 반발력 때문에
>>주기가 명확하지 않다.
0부근 또는 음수일 경우에는 에너지의 방출이 미비하거나 오히려 에너지를 흡수하므로 무의미하다.
O, F, S, Cl 이 많은 에너지를 방출 → 안정적으로 바뀜 (음이온이 되기 쉬움)
quiz. 공통점?
16, 17족 원자들은 전자친화도가 매우 커서 음이온이 되기 쉽다!!!
혹시 이상한거 느끼지 않았니..??
비금속성은 위로갈수록 크다
(위로 갈수록 더 안정적이다.)
= 전자친화도가 더 크다
그럼 F가 Cl 보다 전자친화도가 커야함.
BUT!!!
!!!!!!!!!!!?
*예외*
Cl 이 F보다 전자친화도가 더 크다.

F는 2주기인데 입자가 너무 작아서 너무 조밀하다
>전자 반발력이 크다.
>충분히 안정적으로 변하지 못한다.
Cl은 3주기이기 때문에 좀더 여유있다!!
QUiz
원자가 전자를 잃고 양이온이 되려는것
>>
원자가 전자를 얻고 음이온이 되려는것
>>
이온화 에너지
전자 친화도
전기 음성도
금속성, 비금속성 적당히 있을때
어떤 방식으로 물질을 만들까??
by. 라이너스 폴링
인줄알았지??

자는사람들 다 일어나고 break time!!

<주기율표 빨리외우기>

10초컷 : 과자3
15초컷 : 과자2
20초컷 : 과자1
-알칼리금속
-할로젠원소

quiz!!
이온화 에너지가 크면 금속성이 (작다/크다)
전자친화도가 크면 비금속성이 (작다/크다)
작다, 크다
금속성이 크면 비금속성이 작다 (O/X)
비금속성이 크면 금속성이 작다 (O/X)
X, X
전기음성도 - 이온화 에너지와 전자친화도를 둘다 생각
예) 전기 음성도가 크다 >>이온화에너지가 크다
>>금속성이 작다
>>전자친화도가 크다
>>비금속성이 크다

다른 원소를 만났을때 전자를 잘 잡아당긴다!!
F 의 전기음성도가 가장 크다 (4.0)
전기음성도크다 - 전자 잡아당기는 힘이 큰 (비금속)이다
전기음성도 작다 - 전자 잃는 (금속)이다.
하나하나 원소의 전기음성도 보다는 두 원소가 만났을때 차이가 더 중요하다
예시)
나트륨(0.9)과 플루오린(4.0)이 만났을때

나트륨 : 양이온
플루오린 : 음이온
>>달라붙게됨>>물질형성
but, 나트륨의 모든 전자가 빼앗기는건 아니다!!
1번~29번
알칼리 금속
알칼리 금속이란?

주기율표의 ( )족에 속하는 금속 원소
(단, 수소 제외)


Quiz
1
원자가 전자의 전자 배치가 모두 ns¹이다. →
전자 1개를 잃으면 비활성 기체의 전자 배치를 갖게 되므로 전자 1개를 잃고 +1가의 양이온이 되기 쉽다.
알칼리 금속의 공통점

② 알칼리 금속의 공통점
물에 뜬다
→밀도가 작다
→듬성듬성 말랑말랑하다
→연성과 전성이다
→무른 금속이다
물과 격렬히 반응하여 수소 기체를 발생한다



수용액은 강한 염기성이 된다
→페놀프탈레인 용액이 붉은색으로 변한다








알칼리 금속
알칼리 금속의 경향성
③ 알칼리 금속의 경향성

K
>
Na
>
Li






밑으로 내려갈수록 입자의 크기가 커진다
→금속성이 커진다
→반응성이 커진다.
→뭉치는 힘이 약해진다
→녹는점과 끓는점이 낮아진다



?
알칼리 금속이 모두 똑같다면
어떻게 구분하지???

알칼리 금속의 특이성
금속원소들을 구분할 때는 뭘로??

Quiz
불꽃반응색

빨리 노나 볼까

할로젠 원소
할로젠 원소란?

주기율표의 17족에 속하는 비금속 원소

할로젠 원소

①알칼리 금속의 전자 배치

① 할로젠 원소의 전자 배치
원자가 전자의 전자 배치가 모두 ns²ns이다. →
전자 1개를 얻으면 비활성 기체의 전자 배치를 갖게 되므로 전자 1개를 얻어
-1가의 음이온이 되기 쉽다.

할로젠 원소의 공통점
③할로젠 원소의 공통점

이원자 분자로 존재한다. → F₂, Cl₂, Br₂, I₂
무극성이다 → 무극성에 잘 녹는다
알칼리 금속이나 수소와 반응하여 염을 생성한다.


할로젠 원소의 경향성

③할로젠 원소의 경향성

F₂
>
Cl₂
>
Br₂
>
I₂


먹는
염소


러 워


물속에 녹게 되면 산성이 된다


반응성이 크다 = 이온이 되려는 성질이 크다
밑으로 내려갈수록 입자의 크기가 커진다
→질량이 커진다
→전자가 점점 많아진다
→뭉치는 힘이 세진다
→녹는점과 끓는점이 높아진다




할로젠 원소의 특이성
④할로젠 원소의 특이성


F₂(플루오린), Cl₂(염소), Br₂(브로민), I₂(아이오딘)


담황색 황록색 적갈색 흑자색

(연한 노란색) (연두색) (붉은 갈색) (검은 보라색)

앙금의
… 하얀색 연한 노란색 진한 노란색

색깔

감사합니당
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