#43 이온 결합의 원리

문제 1 · OX 문제

원소들이 화학 결합을 형성하는 가장 큰 이유는 18족 비활성 기체와 같은 안정한 전자 배치를 갖기 위해서이다. ( )

정답: O

원자들도 우리 사람처럼 '완벽한 상태'를 꿈꿔요. 껍질이 꽉 찬 18족 친구들이 원자 세계의 아이돌인데, 그 모습을 닮으려고 전자를 주고받으며 친구를 사귀는(결합하는) 거랍니다.

문제 2 · OX 문제

이온 결합은 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력에 의해 형성된다. ( )

정답: O

자석의 N극과 S극이 서로 강력하게 끌어당기는 것처럼, 플러스(+) 기운을 가진 양이온과 마이너스(-) 기운을 가진 음이온이 만나면 서로 눈이 맞아 강력한 인력이 작용해서 결합합니다.

문제 3 · OX 문제

이온 결합 물질은 금속 원소의 양이온과 비금속 원소의 음이온이 결합하여 만들어진다. ( )

정답: O

전자를 버리고 싶어 하는 통 큰 '금속 양이온'과 전자를 어떻게든 얻고 싶어 하는 간절한 '비금속 음이온'이 만나면 찰떡궁합의 커플이 됩니다. 기브앤테이크가 확실하거든요.

문제 4 · OX 문제

이온 결합 화합물을 화학식으로 나타낼 때는 음이온을 먼저 쓰고 양이온을 뒤에 씁니다. ( )

정답: X

화학식을 쓸 때는 예의를 갖춰서 양이온을 앞에 먼저 써줍니다! 염화 나트륨도 나트륨(양이온)을 먼저 써서 NaCl이라고 표기하는 규칙이 있어요. 읽을 때는 뒤에서부터 읽지만요.

문제 5 · OX 문제

이온 결합 화합물은 전체적으로 전기적 중성(전하량의 합이 0)을 이루어야 한다. ( )

정답: O

당연하죠! 결합할 때 플러스 총합과 마이너스 총합이 완벽하게 비겨서 저울이 평평하게 수평을 유지해야 화합물이 탄생할 수 있어요. 0이 되도록 개수비를 조절합니다.

문제 6 · OX 문제

염화 나트륨(NaCl)은 나트륨 이온(Na⁺)과 염화 이온(Cl⁻)이 1:1의 개수비로 결합한 물질이다. ( )

정답: O

플러스 1개짜리 Na⁺와 마이너스 1개짜리 Cl⁻는 전하 크기가 똑같으니 굳이 여러 명 모일 필요 없이 딱 1:1로 결합합니다.

문제 7 · OX 문제

염화 마그네슘(MgCl₂)은 마그네슘 이온(Mg²⁺)과 염화 이온(Cl⁻)이 1:1의 개수비로 결합한 물질이다. ( )

정답: X

마그네슘 이온은 힘이 세서 플러스 2개(+2)짜리예요. 마이너스 1개(-1)짜리 염화 이온 혼자서는 덤빌 수 없어서 염화 이온 2개가 필요합니다. 그래서 개수비는 1:2가 되어야 맞습니다.

문제 8 · OX 문제

산화 마그네슘(MgO)은 마그네슘 이온(Mg²⁺)과 산화 이온(O²⁻)이 1:1의 개수비로 결합한 물질이다. ( )

정답: O

마그네슘은 플러스 2개(+2), 산소는 마이너스 2개(-2)로 전하의 힘이 완전 대등합니다. 그러니까 기분 좋게 1:1 비율로 만납니다.

문제 9 · OX 문제

이온 결합 화합물은 고체 상태에서 전기가 잘 통한다. ( )

정답: X

고체 상태에서는 이온들이 서로를 너무 꽉 붙잡고 있어서 옴짝달싹할 수가 없어요! 전하를 배달해 줄 친구들이 쇠사슬에 묶여 있는 꼴이라 전기가 흐르지 못합니다.

문제 10 · OX 문제

이온 결합 화합물은 수용액 상태나 액체(용융) 상태에서 전기 전도성이 있다. ( )

정답: O

물에 녹이거나 뜨겁게 녹여서 액체로 만들면, 묶여 있던 이온들이 자유를 찾아 찰랑거리며 돌아다닐 수 있게 됩니다. 이 이온들이 신나게 전하를 나르니까 전기가 찌릿찌릿 잘 통하게 됩니다.

문제 11 · OX 문제

이온 결합 화합물은 외부에서 힘을 가하면 쉽게 부서지거나 쪼개진다. ( )

정답: O

망치로 때리면 이온들이 한 칸씩 밀려나요. 그러면 플러스 옆에 플러스, 마이너스 옆에 마이너스가 마주 보게 되면서 "으악!" 하고 서로 밀어내는 척력이 작용해 쉽게 쪼개지고 부서집니다.

문제 12 · OX 문제

이온 결합 화합물은 대체로 녹는점과 끓는점이 높아 상온에서 대부분 고체 상태로 존재한다. ( )

정답: O

이온 결합의 힘은 우주선 엔진만큼 강력해서 웬만한 열로는 끊을 수가 없어요. 그래서 녹는점이 무지 높고 상온에서 단단한 고체 상태로 지냅니다.

문제 13 · OX 문제

염화 칼슘(CaCl₂)은 제설제나 제습제 등으로 널리 사용되는 이온 결합 물질이다. ( )

정답: O

겨울철 눈이 오면 도로에 뿌리는 하얀 가루나 물먹는 하마 속에 든 가루가 바로 염화 칼슘이에요. 수분을 아주 잘 흡수하고 눈을 녹여주는 훌륭한 제설제 역할을 합니다.

문제 14 · OX 문제

탄산 칼슘(CaCO₃)은 조개껍데기나 달걀껍데기의 주성분이며 이온 결합 물질이다. ( )

정답: O

조개껍데기, 달걀껍데기, 그리고 학교 분필의 주성분이 탄산 칼슘입니다. 칼슘 이온과 탄산 이온이 만나 단단하게 뭉친 대표적인 이온 결합 화합물입니다.

문제 15 · OX 문제

수산화 나트륨(NaOH)은 비누의 원료로 쓰이며 이온 결합 물질이다. ( )

정답: O

수산화 나트륨(양잿물)은 단백질을 녹이는 성질이 있어서 기름과 섞어 비누를 만드는 데 쓰여요. 나트륨 이온과 수산화 이온이 결합한 대표적인 물질입니다.

문제 16 · SHORT_ANSWER

나트륨 이온(Na⁺)과 염화 이온(Cl⁻)이 결합하여 형성되는 화합물의 화학식을 쓰시오. [4글자]

정답: NaCl

1:1 비율로 결합하므로 원소 기호를 양이온부터 나란히 붙여서 NaCl이 됩니다. 대소문자 구분을 확실히 해주세요.

문제 17 · SHORT_ANSWER

마그네슘 이온(Mg²⁺)과 염화 이온(Cl⁻)이 결합하여 형성되는 화합물의 화학식을 쓰시오. [5글자]

정답: MgCl2

마그네슘의 +2를 중성으로 만들려면 -1짜리 염화 이온이 2개 필요해요. 그래서 Cl 뒤에 조그맣게 2를 적어 MgCl₂가 됩니다.

문제 18 · SHORT_ANSWER

칼슘 이온(Ca²⁺)과 산화 이온(O²⁻)이 결합하여 형성되는 화합물의 화학식을 쓰시오. [3글자]

정답: CaO

+2와 -2는 서로 크기가 같으니 Ca₂O₂라고 쓰면 안 되고, 가장 간단한 비율인 1:1로 나타내어 CaO가 됩니다.

문제 19 · SHORT_ANSWER

알루미늄 이온(Al³⁺)과 산화 이온(O²⁻)이 결합하여 형성되는 화합물의 화학식을 쓰시오. [5글자]

정답: Al2O3

3과 2의 최소공배수인 6을 만들어야 해요! 알루미늄 대장 2명(+6)과 산소 쫄병 3명(-6)이 모여야 전하량이 중성이 되므로 Al₂O₃가 됩니다.

문제 20 · SHORT_ANSWER

나트륨 이온(Na⁺)과 황화 이온(S²⁻)이 결합하여 형성되는 화합물의 화학식을 쓰시오. [5글자]

정답: Na2S

-2짜리 황화 이온을 만족시키려면 +1짜리 나트륨 이온이 2명 와야겠죠? 그래서 Na를 2개 쓰고 S를 붙여 Na₂S가 됩니다.

문제 21 · SHORT_ANSWER

이온 결합 화합물이 액체나 수용액 상태에서 전기가 통하는 이유는 이 입자들이 자유롭게 이동할 수 있기 때문이다. 이 입자는 무엇인가? [2글자]

정답: 이온

정답은 바로 '이온'입니다! 전하를 양어깨에 짊어진 플러스, 마이너스 이온들이 물속에서 둥둥 자유롭게 움직일 수 있는 '이온'들이 전하를 나르기 때문입니다.

문제 22 · SHORT_ANSWER

이온 결합 물질에 힘을 가하면 이온 층이 밀리면서 같은 전하를 띠는 이온끼리 마주 보게 되어 서로 밀어내는 힘이 작용하여 부서진다. 이 밀어내는 힘의 과학적 명칭은? [3글자]

정답: 반발력

같은 극끼리 밀어내는 서먹서먹한 힘을 '반발력(정전기적 반발력)'이라고 합니다. 이 힘 때문에 이온 결합 물질은 겉보기엔 단단해도 망치질 한 번에 와르르 깨집니다.

문제 23 · SHORT_ANSWER

염화 나트륨(NaCl)의 이름을 읽을 때 우리말로 어떻게 읽는가? [5글자]

정답: 염화나트륨

화학식 뒤에 있는 음이온부터 읽어주는 것이 우리나라 언어 규칙이에요! Cl(염화)을 먼저 읽고 Na(나트륨)을 뒤에 읽어서 염화 나트륨이라고 읽는 것이 정답입니다.

문제 24 · SHORT_ANSWER

황산 구리(CuSO₄)에서 양이온인 구리 이온(Cu²⁺)과 음이온인 황산 이온(SO₄²⁻)의 결합 개수비는? (몇 대 몇의 형태로 쓰시오.) [3글자]

정답: 1:1

구리도 +2, 황산 이온도 뭉뚱그려서 -2의 전하를 가져요. 힘의 크기가 2로 똑같으니 좋은 말 할 때 1:1의 개수비로 결합합니다.

문제 25 · SHORT_ANSWER

이온 결합 화합물 중 염화 칼슘(CaCl₂)은 겨울철 눈을 녹이는 어떤 용도로 가장 널리 쓰이는가? [3글자]

정답: 제설제

주변의 수분을 흡수하면서 동시에 열을 뿜어내어 눈을 녹이는 '제설제'로 아주 널리 활용됩니다. 얼어붙은 도로의 구원투수죠.

문제 26 · 객관식

염화 나트륨(NaCl)의 형성 과정에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

• ① 나트륨 원자는 전자를 얻어 양이온이 된다.
• ② 염소 원자는 전자를 잃고 음이온이 된다.
• ③ 나트륨 이온과 염화 이온 사이의 정전기적 인력에 의해 결합이 형성된다.
• ④ 염화 이온은 10번 네온(Ne)과 같은 안정한 전자 배치를 이룬다.
• ⑤ 나트륨 이온과 염화 이온은 1:2의 개수비로 결합한다.

정답: ③

이온 결합의 가장 기초적인 메커니즘을 묻는 문제입니다. 전자를 주고받아 형성된 양이온과 음이온의 정전기적 인력 결합입니다.

문제 27 · 객관식

이온 결합 화합물의 화학식 표기 및 구성 원리에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

• ① 화학식에서는 음이온의 기호를 항상 먼저 표기한다.
• ② 모든 이온 결합 화합물은 무조건 1:1의 개수비로만 결합한다.
• ③ 이온 결합 물질은 성분 이온들의 전하량의 합이 0(전기적 중성)이 되도록 결합한다.
• ④ 이온의 전하량은 원소 기호의 왼쪽 아래 부분에 숫자로 표시한다.
• ⑤ 결합하는 이온의 종류에 따라 전체 전하량이 플러스(+)를 띨 수도 있다.

정답: ③

화학식은 양이온을 먼저 쓰고 전체 전하는 중성이어야 합니다. ③번이 골든 정답입니다.

문제 28 · 객관식

다음 중 금속 원소와 비금속 원소가 만나 이온 결합을 형성하는 조합으로 가장 적절한 것은?

• ① 헬륨(He)과 네온(Ne)
• ② 수소(H)와 산소(O)
• ③ 나트륨(Na)과 칼슘(Ca)
• ④ 칼슘(Ca)과 염소(Cl)
• ⑤ 산소(O)와 황(S)

정답: ④

이온 결합은 금속과 비금속의 아름다운 만남입니다. 주기율표를 떠올리며 금속과 비금속의 만남을 찾으면 됩니다.

문제 29 · 객관식

어떤 미지의 양이온 A²⁺와 음이온 B⁻가 반응하여 이온 결합 화합물을 형성할 때, 이 화합물의 화학식으로 가장 옳은 것은?

• ① AB
• ② A₂B
• ③ AB₂
• ④ A₂B₂
• ⑤ A₃B₂

정답: ③

플러스 2개짜리 대장 A 한 명의 기운을 다 빼놓으려면, 마이너스 1개짜리 쫄병 B가 2명은 달려들어야겠습니다? A 하나에 B 둘! 그래서 AB2가 되는 것입니다.

문제 30 · 객관식

다음 중 18족 비활성 기체의 이용 사례로 적절하지 않은 것은?

• ① 헬륨 - 폭발 위험이 없는 충전 기체로 비행선에 활용
• ② 네온 - 독특한 빛을 내는 야간 광고판 광고등에 활용
• ③ 아르곤 - 반응성이 매우 높아 금속의 산화를 촉진하는 용접용 기체로 활용
• ④ 아르곤 - 이중창 내부에 채워 열 전도를 차단하는 단열 기체로 활용
• ⑤ 헬륨 - 잠수용 기체나 저온 연구용 냉매로 활용

정답: ③

아르곤은 전구가 열 때문에 타버리는 것을 막아주는 보호 기체로 쓰여야 정상이겠습니다. 광고판에는 네온이 들어가야 맞습니다!