원자의 구조와 이온

원자는 가운데의 원자핵(양성자 + 중성자)과 그 주위를 움직이는 전자로 이루어져 있어요. 입자를 하나씩 넣고 빼며 원자를 만들어 보고, 원자가 전자를 잃거나 얻어 이온이 되는 과정과 전원을 연결했을 때 이온이 움직이는 모습을 관찰해 봐요.

2022 개정 교육과정중학교 과학 물질의 구성 · 원자의 구조, 주기율표, 이온

원자핵은 실제보다 아주 크게 그렸어요

주기율표 (원자 번호 1~20) · 누르면 그 원자를 만들어요

양성자(+)전하6

중성자전하 없음6

전자(−)전하6

전자 나타내기

알아보기

원자의 가운데에는 크기가 아주 작은 원자핵이 있고, 원자핵은 (+)전하를 띠는 양성자와 전하를 띠지 않는 중성자로 이루어져 있어요. (−)전하를 띠는 전자는 원자핵 주위를 빠르게 움직여요. 원자의 질량은 대부분 원자핵이 차지하고, 전자의 질량은 아주 작아요.

원소의 종류는 양성자 수에 따라 정해져요. 양성자 수를 원자 번호라고 하고, 주기율표는 원소를 원자 번호 순서로 배열한 표예요. 전자나 중성자의 수가 바뀌어도 원소의 종류는 그대로예요.

원자에서는 양성자 수와 전자 수가 같아서 (+)전하의 양과 (−)전하의 양이 같아요. 그래서 원자 전체는 전하를 띠지 않아요.

원자가 전자를 잃으면 (+)전하를 띠는 양이온, 전자를 얻으면 (−)전하를 띠는 음이온이 돼요. 이온은 원소 기호 오른쪽 위에 전하의 종류와 잃거나 얻은 전자 수를 써서 나타내요(1은 생략). 예: Na⁺, Mg²⁺, Cl⁻, O²⁻

이온이 들어 있는 곳에 전원을 연결하면 이온은 전기력을 받아 움직여요. 양이온은 (−)극 쪽으로, 음이온은 (+)극 쪽으로 이동해요. 색깔을 띤 이온이 움직이는 방향을 보면 그 이온이 어떤 전하를 띠는지 알 수 있어요.

교육과정 밖

전자가 원자핵에서 가까운 껍질부터 2개, 8개, 8개씩 채워진다는 규칙과, 가장 바깥 껍질이 다 차면 안정하다는 설명은 고등학교 통합과학에서 자세히 배워요. 같은 원소인데 중성자 수가 다른 원자(동위 원소)도 고등학교에서 다뤄요.

1. 원소의 종류를 결정하는 것은 무엇일까요?

2. 마그네슘 원자(양성자 12개)가 마그네슘 이온(Mg²⁺)이 될 때 일어나는 일은?

3. 황산 구리(Ⅱ)를 올린 곤약에 전원을 연결하면 푸른색이 어느 쪽으로 움직일까요?

4. 양성자 17개, 전자 18개로 이루어진 입자는 무엇일까요?

원자 모형이 발전해 온 과정, 동위 원소와 질량수, 전자 배치를 더 자세히 알아봐요.