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Chapter I I 
원자구조와 주기율

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1-1. 원자의 구성

1-2. 원자 모형과 원자 오비탈

1-3. 원자의 전자계 질서

2-1. 주기율과 주기율표

2-2. 원소의 주기적 성질

 

3-1. 알칼리 금속과 성질

3-2. 할로겐 원소와 화합물

3-3. 전이원소

 

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1. 원자의 구성
 [1] 전자와 그의 성질.

  (1) 음극선과 전자의 발견.(19C말.Thomson,영)
    * 쿠룩스(Crooks) 진공방전관의 음극에서 방사선이 방사되어 양극 쪽으로 이동 ☞ 음극 선
   ① 음극선을 이루는 음 전하를 가진 입자 ☞ 전자(electron)
   ② 전자(electron)
     ㉮
음(-)으로 하전됨.
     ㉯
자기장의 영향을 받아 굽어짐.
     ㉰ 직진함 .
     ㉱
질량이 있다.

 (2) 전자의 전하량과 질량
     ① 전하량 ; (-)전하량 . 1.60 × 10 -19 coulomb. (1coul. = 1amp ×1sec )
     ② 질량 ; 9.11 × 10 -28 g

       

[2] 원자핵 모형.
  (1)
Rutherford의 α 입자 산란실험 (1911년)
   ※ 얇은 금속 박(두께 4 × 10-5cm)에 α입자 투과하면
   ① 대부분의 α입자 그대로 통과
   ② 일부 →진로가 휘어짐
   ③ 극히 소량이 -- 튀어나옴

  * 원자 *
   ㉮ 직진하는 것 ; 원자부피중 대부분이 공간임.(금속 박에 충돌하고도 진로가 굽지 아니함)
   ㉯ 크게 굽는 것 ; 원자 중에 작은 부피이나 질량이 크고 (+)전하를 띤 입자가 존재
                             ☞
양성자 .
   ㉰ 약간 굽는 것 ; 질량이 작고 음(-)전하를 띤 입자가 존재 ; 전자

 (2) 양극선과 양성자(proton).
  ① 구멍 난 방전관에 수소기체를 넣고 고압의 전압을 걸어 주면 음극 쪽으로 입자 가 모임
       ☞ 양성자
  ② 질량 ; 전자질량의 1837배

 (3) 중성자 (neutron) -(1932,영 Chadwick)
  * Be원자핵에 α입자를 사격 큰 에너지를 갖고 전하를 띄지 않는 입자( 전기적 중성 =중성자)
    가 튀어나옴.

 (4) 원자구성입자
   ① 원자구조

입자 명

기 호

질 량

질량비

하전량

발견자

 
원자

양성자

P(1H1)

1.67×10-24g

1

+1

Rutherford

중간자

π

전자의 170배

1/250

0

유가와 히데기

중성자

n (0n1)

1.67×10-24g

1

0

Chadwic

전 자

e-

9×10-28g

1/1837

-1

Thomson

  ② 원자반경 ; 10-8 cm
    핵의 반경 ; 10-13 - 10-12cm
    핵의 부피 ; 원자전체 부피의 1/10 12 (1조)
  ③ 양성자 질량 = 중성자 질량
      전자의 질량 = 양성자 질량의 1/1837
   양성자 수 = 전자 수 = 원자번호
   ∴ 원자는 전기적으로 중성임
  ☆ 중간자 ; 양성자와 중성자를 결합시키는
      핵력

 

  (5) 원자번호와 질량수
   ① 원자번호 = 양성자 수 = 전자 수
   ② 질량수 = 양성자 수 + 중성자 수

     (예) 8O16
        * 산소의 원자번호 = 8 ∴ 양성자수 = 전자 수 =8
         * 질량수 =16 ∴ 중성자수(8) = 원자량(16) - 양성자 수(8)

   ③ 원소기호 표시법
     

 (6) 동위원소    *① 원자번호는 같으나 질량수가 다른 원소 (모든 원자는 둘 이상의 동위원소
                              를 갖고 있다.)

                       *② 원인 ; 양성자수 같으나 중성자수가 달라 질량 다름.

  (예) 수소의 동위원소
      .

    ※ 원자 모델의 변천 과정

원자 모델의 변천사

Dolton

Thomson

Rutherford

Bohr

현대원자모델

원자는 더 이상 쪼갤 수 없는 단단한 작은 공과 같다

양 전하가 가득 차 있는 곳을 음 전하를 띤 전자가 움직이고 있다 (건포도 모델)

원자의 중심에 크기가 매우 작고 질량이 큰 양 전하의 원자핵이 있고 그 둘레를 음 전하를 띤 전자가 움직이고 있다.

태양계모델이라고도 하며 원자핵을 중심으로 전자가 일정한 궤도를 그리며 돌고 있다.

전자구름 모델로써 원자핵 둘레에 전자가 구름처럼 퍼져있다

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