🔎 동족 원소, 공유 결합 (루이스 전자 점식)

핵심 주제: 1족(알칼리 금속), 17족(할로젠 원소), 18족(비활성 기체) 동족 원소의 특징과 성질 변화 경향성을 이해하고, 비금속 간의 결합인 공유 결합의 원리와 루이스 전자 점식을 학습한다.

1. 🥇 알칼리 금속 (1족)

할로젠 원소는 17족에 위치한 비금속 원소들이다.
원자가 전자 수가 일곱 개이며, 전자 하나를 얻어 1가 음이온을 형성하며 안정해진다.
알칼리 금속과 마찬가지로 반응성이 상당히 크다.
원자 번호가 작을수록 (족에서 위로 갈수록) 반응성이 커진다 (알칼리 금속과 반대 경향이다).
실온에서 2원자 분자(X₂)의 형태로 존재한다.
2원자 분자는 색깔을 가지며, 상온에서의 상태가 원소마다 다르다.
- 플루오린(F₂): 기체, 옅은 노란색
- 염소(Cl₂): 기체, 노란색
- 브로민(Br₂): 액체, 적갈색
- 아이오딘(I₂): 고체, 보라색
금속 및 수소와 잘 반응한다.
수소(H)와 반응하면 플루오린화 수소(HF), 염화 수소(HCl)와 같은 물질을 생성한다.
반응성이 큰 알칼리 금속과도 잘 반응하여 염화 리튬(LiCl)과 같은 금속 화합물을 만든다.

공유 결합은 비금속 원소와 비금속 원소 사이에 형성되는 결합이다.
비금속 원소의 원자들이 전자쌍을 공유하면서 형성된다.
이는 원자들이 옥텟 규칙을 만족하여 비활성 기체와 같이 안정한 전자 배치를 갖기 위함이다.
공유하는 전자쌍의 수에 따라 결합의 종류가 달라진다.
- 단일 결합: 하나의 전자쌍을 공유 (예: HCl)
- 이중 결합: 두 개의 전자쌍을 공유 (예: CO₂)
- 삼중 결합: 세 개의 전자쌍을 공유 (예: HCN)

복잡한 공유 결합을 간편하게 나타내기 위해 루이스가 개발한 방법이다.
원자의 원자가 전자를 점으로 표시하여 화학 결합을 나타낸다.
규칙:
- 원자가 전자 네 개가 되기 전까지는 점을 짝을 이루지 않도록 상하좌우에 배치한다.
- 원자가 전자 다섯 개부터는 짝을 이루며 배치한다.
루이스 전자 점식을 통해 화학 결합에 참여하는 전자의 개수를 쉽게 파악할 수 있다.
- 비공유 전자쌍: 이미 쌍을 이루고 있어 공유 결합에 사용되지 않는 전자쌍을 의미한다. 15족, 16족, 17족 원소에서 나타난다.
- 홀전자: 짝을 이루지 않고 화학 결합에 참여할 수 있는 전자를 의미한다.