M06 이온 형성과 이온식

과학화학중228쪽물질의 구성

전하 · 전기적 중성 · 원자핵 · 양성자 · 전자 · 중성자 · 이온 · 양이온 · 음이온 · 이온식 · 위첨자 · 아래첨자 · 단원자 이온 · 다원자 이온 · 암모늄 이온 · 탄산 이온 · 질산 이온 · 황산 이온 · 염화 이온 · 산화 이온 · 전자 배치

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이 자료는

중2 과학 「물질의 구성」의 여섯 번째 소단원, 이온의 형성과 이온식을 다루는 학습지입니다. '원자핵이 (+)이면 원자 전체도 (+) 아닌가요?', '전자 수가 달라지면 원소도 달라지나요?', 'Mg2+의 2는 전자가 모두 2개라는 뜻인가요?'처럼 학생들이 실제로 헷갈려 하는 질문을 하나씩 골라 답하는 방식으로 되어 있습니다.

리튬 원자의 전하 모형, 나트륨 원자가 전자 1개를 잃는 변화와 산소 원자가 전자 2개를 얻는 변화, 나트륨 금속과 염화 나트륨 삽화, O2와 O2−의 구별, 암모니아 분자와 암모늄 이온, 탄산 이온의 구성 그림, 대표 이온 표가 들어 있습니다. 양성자 수와 전자 수로 전체 전하를 계산하고, 이온식에서 원자 수와 전하를 따로 읽는 법을 익힙니다.

뒤쪽에 확인 문제 52개(기본·적용 1~50번, 선택 보충 51~52번)와 정답·해설이 있습니다.

미리보기

실제 학습지의 일부입니다. 누르면 크게 볼 수 있습니다.

나트륨 원자가 전자 1개를 잃는 변화 — 변화 전후의 전체 전하 · 3쪽

핵심 정리 · 이온 형성과 이온식

학습지의 질문과 답을 짧게 정리했습니다. 모형 그림과 확인 문제는 PDF에 있습니다.

원자 안에 전하가 있는데 왜 원자는 중성인가요?

중성 원자는 양성자 수와 전자 수가 같기 때문입니다. 양성자 한 개의 전하를 +1, 전자 한 개의 전하를 −1로 놓으면 리튬 원자는 (+3)+(−3)=0입니다. 원자핵만 보면 (+)전하를 띠지만, 원자 전체의 전하를 구할 때는 전자까지 함께 계산해야 합니다.

전자를 잃으면 왜 양이온이 되나요?

(−)전하를 띤 전자가 줄어 양성자 수보다 전자 수가 적어지기 때문입니다. 나트륨 원자(양성자 11개, 전자 11개)가 전자 1개를 잃으면 11−10=+1이 됩니다. 양성자를 새로 넣지 않아도 양이온이 되며, '잃는다'라는 말만 보고 부호를 (−)로 정하면 안 됩니다.

전자를 얻으면 왜 음이온이 되나요?

(−)전하를 띤 전자가 늘어 양성자 수보다 전자 수가 많아지기 때문입니다. 산소 원자(양성자 8개, 전자 8개)가 전자 2개를 얻으면 8−10=−2가 됩니다. 단, 이 설명은 처음이 중성 원자일 때이고, 이미 이온이었다면 변화 뒤의 양성자 수와 전자 수를 다시 비교해야 합니다.

이온이 되면 다른 원소로 바뀌나요?

아닙니다. 원소의 종류를 정하는 것은 양성자 수이고, 전자만 잃거나 얻는 변화에서는 양성자 수가 바뀌지 않습니다. 나트륨 이온도 양성자는 11개이므로 양성자 10개인 네온으로 바뀌지 않습니다. 같은 원소인지는 두 입자의 양성자 수끼리, 중성인지는 한 입자 안의 양성자 수와 전자 수를 비교합니다.

이온이 되면 질량과 성질도 달라지나요?

질량은 거의 변하지 않지만 성질은 크게 달라질 수 있습니다. 전자는 양성자나 중성자에 비해 매우 가볍고 양성자 수·중성자 수는 그대로이기 때문입니다. 나트륨 금속은 물과 격렬하게 반응하지만 물속의 나트륨 이온은 그와 같은 반응을 보이지 않습니다.

이온식의 오른쪽 위 숫자는 무엇을 뜻하나요?

이온 전체의 전하를 나타냅니다. 숫자는 전하의 크기, 부호는 전하의 종류이며, 크기가 1이면 숫자 1만 생략하고 +나 −는 남깁니다. Mg2+의 2는 전자가 2개라는 뜻이 아니라 전체 전하가 +2라는 뜻이고, 마그네슘의 양성자가 12개이므로 전자는 10개입니다.

O2와 O2−는 무엇이 다른가요?

O2의 아래 2는 원자 수이고, O2−의 위 2−는 전하입니다. O2는 산소 원자 2개가 결합한 중성 분자이고, O2−는 산소 원자 하나가 전자 2개를 얻어 된 산화 이온입니다. 산소 원자 하나가 전자 2개를 얻은 것을 아래에 2를 써서 나타내면 산소 원자 2개라는 다른 정보가 됩니다.

다원자 이온의 전하는 어떻게 읽나요?

여러 원자가 결합한 묶음 전체의 전하로 읽습니다. NH4+는 질소 원자 1개와 수소 원자 4개, 모두 5개 원자로 된 묶음 전체의 전하가 +1이라는 뜻이고, CO3 2−의 2−도 산소 원자마다 붙는 전하가 아니라 탄소 1개와 산소 3개가 결합한 묶음 전체의 전하입니다. 원자 수와 전하의 크기는 서로 다른 정보입니다.

핵심 용어

전하: 입자가 띠는 전기적인 성질. (+)전하와 (−)전하가 있음
전기적 중성: (+)전하와 (−)전하의 크기가 같아 입자 전체의 전하가 0인 상태
이온: 원자 하나 또는 여러 원자가 결합한 묶음이 전체적으로 전하를 띠는 입자
양이온·음이온: 전체가 (+)전하를 띠면 양이온, (−)전하를 띠면 음이온
이온식: 이온의 종류와 전하를 기호로 나타낸 식
단원자 이온: 원자 하나에서 된 이온(예: Na+, Mg2+, Cl−, O2−)
다원자 이온: 여러 원자가 결합한 묶음 전체가 전하를 띠는 이온(예: NH4+, CO3 2−)
전자 배치: 전자들이 에너지 상태에 따라 나뉘어 있는 방식

다 풀고 나면

원자핵의 전하와 입자 전체의 전하를 구별하고, 중성 원자가 전기적으로 중성인 이유를 설명할 수 있다.
양성자 수와 전자 수로 입자 전체의 전하를 계산하고 중성·양이온·음이온으로 분류할 수 있다.
원소의 종류는 양성자 수로 정해지며, 전자만 잃거나 얻어도 원소가 바뀌지 않음을 설명할 수 있다.
이온식에서 아래 숫자(원자 수)와 위 숫자·부호(전체 전하)를 구별해 읽고 쓸 수 있다.
대표 단원자 이온과 다원자 이온의 이름과 이온식을 연결할 수 있다.

이렇게 풀면 됩니다

1번 주제부터 차례로 읽되, 각 질문(Q)을 먼저 보고 내 답을 한 번 말해 본 뒤 설명을 읽습니다.
모형 그림은 범례를 먼저 읽고, 양성자 수 → 전자 수 → 양성자 수 − 전자 수 순서로 전체 전하를 구합니다. 이온식은 아래 숫자와 위 숫자·부호를 따로 읽습니다.
확인 문제를 풀고 틀린 문제는 해설을 본 뒤 해당 주제로 돌아가 다시 읽습니다. 선택 보충(51~52번)은 기본 문제를 마친 뒤 풀어도 됩니다.

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