고등학교 화학 질문드려요. 옥텟규칙? 오비탈?
현재 고등학생입니다. 통합과학을 배우던 중 궁금증이 생겨서 질문드려요. 중학교 과학에서는 원자 모형을 그릴 때 첫 번째 껍질에는 전자가2개 , 두 번째는 8개 , 세 번째도 8개를 채우면서 그린 것 같아요 . 예를 들면 칼슘은 원자번호 20번이기 때문에 첫 번째 껍질에는 2개 , 두 번째는 8개 , 세 번째는 8개 , 네 번째는 2개 이렇게 그렸던 것 같아요. 그런데 지금 배우니까 2n^2을 따라서 첫 번째 껍질에는 2개 , 두 번째는8개 , 세 번째는 18개 , 네 번째는 32개가 온다고 하는데 중학교 때는 첫 번째를 제외하곤 껍질을 8개로 채웠단 것 같아서 했갈리네요. 원자가 전자 수를 알아야 어떤 이온이 되는지 알 수 있는데 원자 모형에서 전자 배치를 어떻게 해야 하나요? 그리고 원자가 전자 수는 어떻게 구하나요? 옥테규칙? 오비탈? 이런 개념들도 섞여서 머리만 아프네요.
안녕하세요. 이혜수 전문가입니다.
중학교에서는 원자를 쉽게 이해하기 위한 단순화된 모형으로 전자가 안정된 상태을 유지하기 위해서 바깥쪽 껍질에 8개가 채워지는 것을 보여주기 위한 옥텟 규칙에 기반한 건데요, 하지만 고등학교에서 배우는 것은 원자를 보다 실제적인 관점에서 다루기 때문에 단순한 껍질 개념 대신 오비탈 개념을 사용하게 되는 것입니다.
오비탈은 서로 다른 에너지 준위를 가집니다. 전자는 에너지 순서에 따라 1s > 2s > 2p > 3s > 3p > 4s > 3d > 4p순으로 채워지죠. 이 때 각 오비탈이 수용할 수 있는 전자의 수는 s오비탈은 2개 p오비탈은 6개 d오비탈은 10개 f오비탈은 14입니다.1명 평가안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
제가 다른쪽에 답변으 드린것 같은데 다시 알려드리겠습니다.
중학교때는 전자모형을 간소하게 배웁니다. 그래서 2, 8, 8 순서로 최외각전자가 채워지는걸로 배우게 됩니다. 하지만 고등학교에 와서는 실제로 이러한 전자가 입체적으로 배치되어 있기에 함수의 개념으로 2n^2 으로 체외각전자가 채워지고 껍질 별로 들어갈 수 있는 최대전자수가 정해져 있다는 것도 배우게 됩니다.
첫번째부터 K L M N 껍질이 있고 2 8 18 32 개 순서로 전자가 최대로 찰 수 있습니다.
옥텟 규칙은 옥텟이란 단어 자체가 8이란 숫자를 나타내는데 원자들은 이 체외각 전자를 8개 가져서 안정을 취하려고 하는 경향을 가지고 있습니다. 그래서 염소의 경우는 원자번호가 17개 인데 1개를 추가로 얻어서 안정화하고자 하는 경향이 강해 염소는 Cl- 가 되기 쉽습니다
오비탈은 위에 알려드린 전자 껍질에 있는 실제 위치 입니다. 궤도 함수 라고 하는데 실제로 전자가 입체적으로 존재하고 있기에 K L M N 껍질 안에 궤도 함수가 존재하고 있습니다
K 에는 1s, L 에는 2s sp, M 에는 3s 3p 3d, L 에는 4s sp 4s 4f 입니다. s p d f 순서대로 전자가 채워지는 것을 배우는게 오비탈의 개념 입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
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