인간의 근본 알아보기 원소,원자,이온 핵심정리

[슈바 (박병규)]

○ 인간의 근본 탐구 - 단원 핵심 정리 (원소, 원자와 분자, 이온)

Ⅰ. 물질의 구성 (핵심키워드 정리/ 지식을 구조화 체계화하자)

01. 원소

-물질관 (4)

-물분해 실험(2)

-원소 (정의, 특징)

-원소의 구별방법 (1) 불꽃 반응

-원소의 구별방법 (2) 스펙트럼

02. 원자와 분자

- 원자 (정의,구조, 특징)

- 분자(정의,특징

- 원소기호

- 분자식

03. 이온

- 이온(종류,형성과정, 표현방법)

- 이온확인실험(2)

- 앙금생성반응

=> 지식을 구조화, 체계화해야 언제든 쉽게 꺼내 쓸 수 있다.

*학자 (물질관) : 물질의 기본성분에 대한 생각 4가지

탈레스	모든 물질의 근원은 물이다.
아리스토텔레스	물질은 물,불,흙,공기의 4가지 원소로 이루어져 있으며, 물,불,흙,공기는 서로 바뀔 수 있다.
보일	물질을 이루는 기본 성분으로 더 이상 분해되지 않는 기본 물질이 원소이다. -> 현대적인 원소 개념을 처음 제안
라부아지에	물 분해 실험에서 물이 수소와 산소로 분해되므로 물은 원소가 아니다. -> 아리스토텔레스의 생각이 틀렸음을 증명

*물분해 실험 (2)

EBS 비욘드과학 최사랑 선생님

-실험결과 주철관은 산소와 결합하여 녹이슬고, 집기병에 수소기체가 모였다.

물이 산소와 수소로 분해되었다. 물은 산소와 수소로 분해되므로 원소가 아니다.

[물의 전기분해 실험]

수산화나트륨을 조금 녹인 물에 전류를 흘려준다.

(+) 극 : (산소)기체 발생 ->꺼져가는 성냥불을 대면 다시 타오른다.

(-)극 : (수소) 기체발생 -> 성냥불을 가까이 하면 '퍽' 소리를 내며 탄다.

기체발생량 : (+)극 < (-)극

*원소 (정의, 특징)

(1) 원소 : 더 이상 다른 물질ㄹ로 분해되지 않으면서 물질의 기본이 되는 성분(종류)

(2) 원소의 특징

 : 현재까지 밝혀진 원소는 118개

 이 중 약 90개까지는 자연에서 발견, 나머지는 인공적으로 만든 것. 

원소는 종류에 따라 성질이 다르다.

3. 여러가지 원소의 성질과 이용

원소	성질과 이용
철	매우 단단하여 건물이나 다리의 철근 등에 이용
금	광택이 있으며, 물 산소와 반응하지 않아 장신구로 이용
헬륨	가볍고 안전하여 비행선, 광고용풍선의 기체로 이용
산소	지구 대기의 21%를 차지하며 생물의 호흡이나 물질의 연소에 이용
탄소	숯이나 다이아몬드의 성분이며, 연필심 등에 이용

* 원소의 구별 방법

(1) 불꽃 반응 ; 금속원소가 포함된 물질은 겉불꽃에 넣었을 때 독특한 불꽃 반응색이 나타나는 반응

(2) 몇가지 금속 원소의 불꽃 반응색 (암기)

나트륨	칼륨	칼슘	리튬	스트론튬	구리
노란색	보라색	주황색	빨간색	빨간색	청록색

암기 팁 : 청구 빨리 노나 보칼 / 빨스 바록 주슘

(3)불꽃 반응의 특징

-실험방법이 쉽고 간단하다.

-물질의 양이 적어도 포함된 금속원소를 확인할 수 있다.

-불꽃 반응 색이 비슷한 원소는 구별할 수 없다.

원소의 구별방법 2) 스펙트럼

(1) 스펙트럼 : 빛을 분광기에 통과시켰을 때 나타나는 여러가지 색깔의 띠

*연속스펙트럼 : 햇빛을 분광기로 관찰했을 때ㅑ 나타나는 연속적인 색의 띠 

* 선스펙트럼 : 금속원소의 불꽃 반응에서 나타나는 불꽃을 분광기로 관찰했을 때 선으로 밝게 나타나는 띠.

예) 수소원자의 선 스펙트럼

<네이버지식백과>

*원소의 구별방법 

[선스펙트럼] 물질에 포함되어 있는 원소찾기

<EBS 비욘드 중학과학 최사랑 선생님>

* 원자 (정의, 구조, 특징)

1. 원자 : 물질을 이루는 기본 입자.

2. 원자의 구조 : 원자는 원자핵과 전자로 이루어져 있다.

원자핵=> (+)전하를 띤다. 원자의 중심에 있다.

전자 ==> (-)전하를 띤다. 원자핵 주위를 움직이고 있다.

3. 원자의 특징

: 원자의 종류에 따라 원자핵의 (+)전하량이 다르고, 전자의 개수도 다르다.

한 원자에서 원자핵의 (+) 전하량과 전자의 총 (-) 전하량이 같다. => 원자는 전기적으로 중성이다.

*분자  (정의,특징)

1. 분자 : 독립된 입자로 존재하여 물질의 성질을 나타내는 가장 작은 입자

2. 분자의 특징 

-분자는 원자가 결합하여 이루어진다.

-물질의 종류에 따라 물질을 이루는 분자의 종류가 다르다.

-결합하는 원자의 종류와 개수에 따라 분자의 종류가 달라진다.

* 몇 가지 분자의 모형

1. 원소기호 : 원소의 종류에 따라 간단한 기호로 나타낸 것 - 베르셀리우스가 제안한 기호를 사용한다.

2. 원소기호를 나타내는 방법

라틴어나 영어로 된 원소이름의 첫글자를 알파벳의 대문자로 나타낸다.

수소 Hydrogen -> H

첫글자가 같은 원소가 있는 경우에는 중간 글자를 택하여 첫글자 다음에 소문자로 나타낸다.

염소 Chlourm -> Cl

*원소기호

 여러가지 원소의 원소기호

<중학2년 비상 과학교과서>

* 분자식

1,. 분자식 : 분자를 구성하는 원자의 종류와 개수를 원소기호와 숫자로 표현한 식.

2. 분자식을 나타내는 방법

1) 분자를 구성하는 원자의 종류를 원소기호로 쓴다.

2) 구성하는 원자의 개수를 원소 기호 오른쪽 아래에 작게 쓴다.

이때 1은 생략한다.

3) 분자의 개수는 분자식 앞에 숫자로 나타낸다.

물의 분자식은 H2O, 이산화탄소의 분자식은 CO2

물분자 2개 => 2H2O

*여러가지 분자의 분자식

수소	질소	산소	일산화탄소	이산화탄소
H	N2	O2	CO	CO2
암모니아	메테인	염화수소	물	과산화수소
NH3	CH4	HCl	H2O	H2O2

2. 분자식을 통해 알 수 있는 것

-3CO2

-분자의 종류와 개수 : 이산화탄소 분자 3개

-분자를 이루는 원자의 종류 : 탄소,산소

-분자1개당 원자의 개수 : 탄소원자1개, 산소원자2개

원자의 총개수 : 탄소원자 3개 + 산소원자 6개 -> 총9개

(분자1개당 원자개수)* 분자개수 = 3*3=9개

이온(종류,형성과정,표현방법)

1. 이온 : 원자가 전자를 잃거나 얻어서 전하를 띠게 된 입자.

2. 이온의 종류 및 형성과정

` 양이온 : 원자가 전자를 잃어 (+) 전하를 띠는 입자

* 음이온 : 원자가 전자를 얻어 (-) 전하를 띠는 입자.

3. 이온의 표현방법

양이온

[이온식] : 원소기호를 쓰고 오른쪽 위에 잃은 전자의 개수와 + 기호로 나타낸다(단, 1은 생략)

Li+

* 음이온

[이온식] : 원소기호를 쓰고 오른쪽 위에 얻은 전하의 개수와 -기호로 나타낸다(단 1은 생략)

F- ~ / ~화이온으로 읽는다.

4. 여러가지 이온의 이온식과 이름

* 이온확인실험

* 앙금생성반응 : 두 수용액을 섞었을 때 특정한 양이온과 음이온이 반응하여 앙금을 생성하는 반응

[염화나트륨 수용액과 질산은 수용액의 반응]

염화이온 Cl- 과 은이온 Ag+ 이 반응하여 흰색 앙금인

염화은 AgCl 을 생성한다.

Cl- + Ag+ -> Agcl↓

* 여러가지 앙금생성 반응

3. 앙금생성반응의 이용

공장폐수 속의 납 이온(Pb2+) 확인 : 황화이온(S2-)을 넣으면 검은색 앙금생성

-> Pb2+ + S2- -> PbS(검은색)

* 수돗물 속의 염화이온 Cl- 확인  : 은이온 Ag+을 넣으면 흰색 앙금생성되어 뿌옇게 흐려짐

Cl- + Ag+ -> AgCl (흰색)

<네이버지식백과>

<참조 : EBS 비욘드중학과학 최사랑 선생님/ 중학과학 2학년 교과서>