[Section 1] 이온(ion)과 주기율표

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0. INTRO

원자나 분자의 전하량이 항상 중성을 띄는 것은 아니다. 화학적으로 어떠한 원자나 분자가 전하를 얻거나 잃으면 음이온 혹은 양이온이라고 부른다.  양이온과 음이온에 대해 자세히 알아보도록 하자.

1. 이온(ion)

화학에서 이온은 원자나 분자의 상태를 지칭하는 용어이다. 대전된 원자나 분자들은 전자를 얻거나 잃기도 하는데, 전자를 얻게되면 음이온(Anion) 전자를 잃으면 양이온(cation) 상태라고 지칭한다. 또 이렇게 이온 상태가 변화하는 것을 전리 또는 이온화(ionization)라 부르기도 한다. 

 

실제로 원소는 양성자의 개수에 의해서 그 종들이 분류되지만, 각각의 원소들은 서로 다른 이온화 경향을 보인다. 이렇게 이온화 성질에 따라, 그리고 양성자 번호에 따라 체계적으로 분류한 표가 주기율표(periodic table)이다. 

2. 주기율표(Periodic table)

주기율표

 

주기율표는 순서대로 원자 번호를 정렬한 듯 보이지만, 가로로 묶인 족(Group) 번호와 세로로 묶인 주기(Period) 번호에 따라서 다른 성질을 보인다. 여기서는 족에 따른 분류와 원소의 이름만 간단히 알아보도록 하자.

A. 비활성 기체(noble gas), 18족

비활성 기체는 18족 으로 분류된 7개의 원소를 지칭한다. 가벼운 순서대로 헬륨(He,2) < 네온(Ne,10) < 아르곤(Ar,18) < 크립톤(Kr,36) < 제논(Xe,54) < 라돈(Rn, 86) < 오가네손(Og,118) 이다.

B. 할로젠(halogen) 원소, 17족

할로젠 원소는 17족으로 분류된 6개의 원소를 지칭한다. 가벼운 순서대로 플루오린(F,9) < 염소(Cl, 17) < 브로민(Br, 35) < 아이오딘(I, 53) < 아스타틴(At, 85) < 테네신(Ts, 117)이다.

C. 준금속(metalloid) 원소, 13,14,15,16 족 중

준금속 원소는 13~16족에 포함된 7가지 원소를 지칭한다. 가벼운 순서대로 붕소(B,5) < 규소(Si,14)< 저마늄(Ge,32) < 비소(As,33) < 안티몬(Sb,51) 텔루륨(Te,52) < 폴로늄(Po,84)이다.

D. 알칼리 금속(alkali metal) 원소,  1족

알칼리 금속 원소는 1족에 포함된 총 6가지 원소를 지칭한다. 가벼운 순서대로 리튬(Li,3) < 나트륨(Na,11)< 칼륨(K,19)< 루비듐(Rb,37)< 세슘(Cs,55)<프랑슘(Fr,87)이다.

E. 알칼리 토금속(alkaline earth metal) 원소, 2족

알칼리 토금속은 2족으로 분류된 6개의 원소를 지칭한다. 가벼운 순서대로 베릴륨(Be,4) < 마그네슘(Mg,12) < 칼슘(Ca,20) < 스트론튬(Sr,38) < 바륨(Ba,56) < 라듐(Ra,88)이다.

 

F. 그 외 원소들

족과 주기가 아니고 다른 체계에 의해서 분류되는 원소 모음들은 다음과 같다.

 

란타넘 족, 악티늄 족, 전이 금속, 전이후 금속

 

보다 자세한 내용은 이후에 다루기로 하자.