안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
문제를 해결하는 핵심은 화합물을 이루는 이온들의 전하량과 그에 따른 결합 비율을 확인하는 것입니다. 먼저 X2Y에서 X와 Y가 정전기적 인력에 의한 결합이라면 이온결합이라는 것을 알수 있습니다. 또한 화합물 X2Y에서 통상적으로 양이온을 먼저 쓰고 음이온을 나중에 쓰기 때문에 X가 양이온, Y가 음이온입니다. 그리고 둘다 네온과 같은 전자 배치를 하기 때문에 화학식이나 이온 모형에서 양이온과 음이온이 몇 대 몇의 개수비로 결합하고 있는지 보면 두 조합을 쉽게 구분할 수 있습니다.
먼저 나트륨과 산소의 결합을 보면, 나트륨은 전자를 잃고 +1 양이온이 되기 쉽고, 산소는 전자 두 개를 얻어 -2 음이온이 되기 쉽습니다. 이 두 이온이 만나 전하의 총합이 영인 안정한 화합물을 이루려면 나트륨 이온 두 개당 산소 이온 한 개가 결합해야 하므로 2:1의 비율로 결합하여 X2Y 같은 형태의 화합물을 만듭니다. 반면 마그네슘과 플루오린의 결합에서는 마그네슘이 전자 두 개를 잃어 이 가 양이온이 되고 플루오린은 전자 한 개를 얻어 일 가 음이온이 됩니다. 따라서 전하의 균형을 맞추려면 마그네슘 이온 한 개에 플루오린 이온 두 개가 결합해야 하므로 1:2의 비율로 XY2의 화합물이 되어야 합니다.
결국 문제의 답지에서 엑스를 나트륨, 와이를 산소라고 확정한 이유는 제시된 자료에서 두 원소의 결합 비율이 2:1로 나타났기 때문입니다. 만약 원소의 개수 비율이 1:2로 제시되어 있었다면 엑스가 마그네슘이고 와이가 플루오린이 되었을 것입니다. 이처럼 각 원소가 이온이 되었을 때 갖는 전하량을 바탕으로 결합하는 개수비를 비교하면 어떤 원소인지 명확하게 구분할 수 있습니다.