원소 계열: 주기율표의 색깔은 무엇을 뜻할까요?
원소 계열은 성질이 비슷한 원소들의 모임이며, 대부분의 주기율표는 계열마다 고유한 색을 줍니다. 이 사이트는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 전이 금속, 전이후 금속, 준금속, 반응성 비금속, 할로젠, 비활성 기체, 란타넘족, 악티늄족의 열 가지 계열을 사용합니다. 각 계열은 색깔과 표에서의 위치로 알아볼 수 있습니다.
계열이 만들어지는 이유
같은 계열의 원소들이 비슷하게 행동하는 것은 대부분 원자가 전자라고 부르는 바깥쪽 전자의 수가 비슷하기 때문입니다. 이 바깥쪽 전자가 원소의 반응 방식을 결정합니다.
어떤 계열은 2족이나 18족처럼 한 열에 있습니다. 어떤 계열은 표의 한 블록 전체에 걸쳐 있습니다. 색깔은 단지 표시일 뿐이고 표마다 다른 색을 쓰므로, 항상 범례를 확인하세요.
알칼리 금속과 알칼리 토금속
알칼리 금속은 수소를 제외한 첫 번째 열인 1족으로, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 프랑슘입니다. 칼로 자를 수 있을 만큼 무르고 물과 반응하여 수소 기체를 만듭니다. 칼륨은 매우 격렬하게 반응해서 수소가 연보라색 불꽃을 내며 탑니다.
알칼리 토금속은 2족으로, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 라듐입니다. 1족의 이웃 원소보다 단단하고 반응성이 낮습니다. 칼슘은 뼈와 치아를 만드는 데 도움이 되고, 스트론튬은 불꽃놀이에 붉은색을 줍니다.
전이 금속과 전이후 금속
전이 금속은 3족부터 12족까지 넓은 가운데 블록을 채웁니다. 철, 구리, 은, 금이 여기에 포함되며 대부분 단단하고 강하고 윤이 납니다. 철은 주로 강철의 형태로 가장 널리 쓰이는 금속입니다.
전이후 금속은 그 오른쪽, 계단선 바로 앞에 있습니다. 이 사이트에서는 알루미늄, 갈륨, 인듐, 주석, 탈륨, 납, 비스무트, 폴로늄이 해당합니다. 대부분의 전이 금속보다 무르고 더 쉽게 녹습니다. 갈륨은 약 29.8 °C에서 녹으므로 손안에서 액체가 됩니다.
준금속과 반응성 비금속
준금속은 지그재그 계단선을 따라 놓여 있는 붕소, 규소, 저마늄, 비소, 안티모니, 텔루륨입니다. 금속과 비슷한 면도 있고 아닌 면도 있습니다. 지각에서 산소 다음으로 많은 원소인 규소는 컴퓨터 칩의 핵심 재료입니다.
반응성 비금속은 수소, 탄소, 질소, 산소, 인, 황, 셀레늄입니다. 대부분은 오른쪽 위에 있고, 수소는 금속이 아닌데도 1족 맨 위에 놓여 있습니다. 이들은 생명의 원소입니다. 산소, 탄소, 수소, 질소가 우리 몸 질량의 약 96%를 차지합니다.
할로젠과 비활성 기체
할로젠은 17족으로, 플루오린, 염소, 브로민, 아이오딘, 아스타틴입니다. 이름은 '소금을 만드는 것'이라는 뜻인데, 금속과 반응하여 염화 나트륨 같은 염을 만들기 때문입니다. 염소 화합물은 수영장을 깨끗하게 유지해 주고, 치약 속 플루오린화물은 치아를 보호하는 데 도움이 됩니다.
비활성 기체는 마지막 열인 18족으로, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논, 라돈입니다. 바깥쪽 껍질이 가득 차 있어 거의 아무것과도 반응하지 않습니다. 헬륨은 공기보다 가벼워서 파티 풍선을 띄우고, 네온은 가게 간판에서 붉은 주황색으로 빛납니다.
아래의 두 행
란타넘족(57–71)과 악티늄족(89–103)은 본표 아래에 인쇄된 두 행입니다. 원래 6주기와 7주기에 속하지만 표가 너무 넓어지지 않도록 아래로 옮겨 놓았습니다.
란타넘족은 서로 매우 비슷한, 무르고 은백색인 금속입니다. 예를 들어 네오디뮴은 이어폰과 전기 모터에 쓰이는 강한 자석을 만듭니다. 악티늄족은 모두 방사성이며, 우라늄은 원자력 발전소의 연료입니다.
마이트너륨(109)부터 오가네손(118)까지의 초중원소는 또 하나의 색으로 표시합니다. 각 원소는 원자 몇 개만 만들어졌기 때문에 이 사이트는 이들의 성질을 알 수 없는 것으로 표시합니다.
핵심 정리
- 원소 계열은 성질이 비슷한 원소들의 모임이며, 표에서는 쉽게 찾을 수 있도록 색으로 구분합니다.
- 알칼리 금속(1족)과 알칼리 토금속(2족)은 맨 왼쪽의 반응성 금속입니다.
- 전이 금속은 3–12족을 채우고, 더 무른 전이후 금속은 계단선 바로 앞에 있습니다.
- 준금속은 계단선을 따라 놓여 있고, 반응성 비금속, 할로젠(17족), 비활성 기체(18족)는 오른쪽에 있습니다.
- 란타넘족과 악티늄족은 본표 아래의 두 행이며, 악티늄족은 모두 방사성입니다.
스스로 확인하기
이 레슨에 대한 간단한 질문 세 개입니다.
1. 마지막 열인 18족을 채우는 계열은 무엇일까요?
정답 보기
비활성 기체 — 18족은 비활성 기체이며, 바깥쪽 껍질이 가득 차 있어 거의 반응하지 않습니다.2. 수소는 1족 맨 위에 놓여 있습니다. 수소는 어느 계열에 속할까요?
정답 보기
반응성 비금속 — 수소는 반응성 비금속이므로 1족의 알칼리 금속은 리튬부터 시작합니다.3. 방사성 원소로만 이루어진 계열은 무엇일까요?