[고등화학1] "오비탈 전자배치(2025 수능특강)" : 더 효율적인 풀이를 고민해야 합니다

화학1 2단원의 오비탈 문제들은 개념을 알고 시간이 충분히 주어진다면, 어렵지 않게 풀 수 있는 문제들입니다.

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하지만, 시간내 급박한 상황에서는 우왕좌왕하기 쉽습니다.

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따라서, 평소에 어떤 부분부터 시작했고 그 이유는 무엇인지 효율적인 방법을 생각해나가는 버릇을 들여야 할것입니다.

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2025 수능특강에 나오는 오비탈 3점 문제를 살펴보겠습니다.

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문제 아래에 나오는 [시작]을 바로 보지 말고, 어떻게 시작을 하면 좋을지 생각한 뒤에, 참고하면 좋을 것 같습니다.

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[시작] 2S,2P,3S,3P 순서대로 n+l은 2,3,3,4 / n-l은 2,2,3,2 이다.

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문제에서 X>Z 에 대한 정보를 주었으므로, 가능한 X,Z 쌍을 제시된 자료를 참고하여 찾아본다.

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일단, B, Li 가능하다. 그러면 Y는? Na면 가능하다.

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[시작] 두번째 조건에서 가능한 Z를 한정지을 수 있을 것 같아서, 따져본다.

 

2주기라면, Ne / 3주기라면, Si

 

둘중 하나이므로, 가정해서 나머지 조건에 부합하는 지 따져본다.

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[시작] 두번째 조건에서 경우의 수를 가장 많이 좁힐 수 있을 것이다.

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X는 1주기일 수 없다. 가능한 Y가 없어지기 때문이다.

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X가 2주기라면, 전자가 1개 들어있는 오비탈의 n+l = 3이여야 한다.

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오케이. 그러면 2주기 n+l =3 인, F 라고 하자.

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그러면 Y는 자동으로 Na 이다.

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Z는 전자가 1개 들어있는 오비탈의 n+l = 4인 Cl, K 이다.

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이것은 마지막 조건으로 걸러주면 된다.

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F의 전자가 2개 들어있는 오비탈의 수는 5이다.

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그러면 가능한 Z가 없다. 따라서, 처음 가정이 잘못되었고,

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X를 3주기이면서, 전자가 1개 들어있는 오비탈의 n+l = 3 인 Na 라고 하자.

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그러면 Y는 자동으로 F가 된다.

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Na의 전자가 2개 들어있는 오비탈의 수는 6이다.

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따라서, Z는 Cl 이다.

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[시작] 두번째 조건에서 원자번호 순서대로 나열하면, Y < X < Z 이다.

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두번째 조건에서 X의 원자번호가 Y보다 2더 크면서, 모두 홀전자수가 1이려면,

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17족, 1족 이거나 1족 ,13족 이여야 한다.

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세번째 조건에 의해, 1족, 13족 이라면, 만족하는 Z가 없다.

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따라서, 17족, 1족이여야 한다.

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[시작] 두번째 조건에 의해, Z는 무조건 영역 (가) 아니면 (라)이다.

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세번째 조건을 보면 홀전자가 들어있는 오비탈의 n+l 값 차가 X-Z에서 가장 작아야 한다.

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그러므로, Z는 (라) 영역, X는 (다) 영역이면 된다.

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차가 0이기 때문이다.

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[시작] 첫번째 조건에 의해서, Z와 Y는 같은 족이다. Z가 Y 아래에 있다.

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두번째 조건에서, Y의 전자가 1개 들어있는 오비탈이 2p이면 n-l 값이 1이다.

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그러면 1보다 작은 값인 0을 X가 가져야 하는 데 불가능하다.

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따라서, Y의 전자가 1개 들어있는 오비탈은 2s 이고, Li 이다.

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[시작] 8번 즉 산소부터 s오비탈에 들어있는 전자수 <= p오비탈에 들어있는 전자수 이다.

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등호가 붙은 이유는 Mg 때문이다. (s오비탈에 들어있는 전자수 6 = p오비탈에 들어있는 전자수 6)

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따라서, ㄱ이 p오비탈일 가능성이 높다. 그렇기에 그렇게 가정을 해본다.

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감사합니다.