원소 주기율표
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밀도는 주어진 부피에 질량이 얼마나 빽빽하게 들어 있는지를 나타냅니다. 이 표는 모든 원소의 밀도를 세제곱센티미터당 그램(g/cm³)으로, 기체는 리터당 그램(g/L)으로 보여 줍니다. 밀도는 대체로 표의 아래로 갈수록 커지며, 가장 밀도가 높은 원소인 오스뮴과 이리듐은 6주기의 가운데에 있습니다.
원소 1번부터 118번까지 밀도의 변화
원소마다 막대 하나가 원자 번호 순서로 놓여 있습니다. 점선은 각 주기의 끝인 비활성 기체를 나타내므로 반복되는 봉우리가 주기적 패턴을 보여 줍니다. 막대에 마우스를 올리면 값이 보이고, 아래 표에는 모든 값이 나열되어 있습니다.
밀도가 측정하는 것
밀도는 질량을 부피로 나눈 값입니다(ρ = m/V). 고체와 액체는 실온 가까이에서 측정한 g/cm³로 나타냅니다. 기체는 밀도가 약 천 배 작으므로 0 °C, 1 atm에서의 g/L로 나타내며, 1 g/L는 0.001 g/cm³와 같습니다. 약 1 g/cm³인 물보다 밀도가 큰 것은 물에 가라앉고 작은 것은 뜹니다. 페르뮴과 그보다 무거운 원소는 밀도가 알려져 있지 않습니다.
색에 로그 척도를 쓰는 이유
원소의 밀도는 수소 기체에서부터 수십만 배 더 밀도가 높은 금속까지 걸쳐 있습니다. 보통의 척도로는 모든 기체와 대부분의 가벼운 원소가 거의 같은 색으로 보일 것이므로, 이 표는 색이 한 단계 바뀔 때마다 일정한 양을 더하는 것이 아니라 비슷한 배율을 곱하는 것을 나타내는 로그 척도를 씁니다. 표 아래의 범례에는 가장 낮은 값과 가장 높은 값이 나와 있습니다.
밀도의 경향
밀도는 원자 질량이 원자 크기보다 빠르게 커지기 때문에 대체로 한 족에서 아래로 갈수록 커집니다. 또한 각 주기의 가운데로 갈수록 높아집니다. 전이 금속은 무거운 원자를 촘촘하게 쌓는 반면 오른쪽의 많은 비금속은 기체입니다. 최고점은 6주기에서 나타나는데, 란타넘족 수축 때문에 오스뮴, 이리듐, 백금 같은 원자는 질량이 큰데도 크기가 작게 유지됩니다. 예를 들어 텅스텐은 바로 위의 몰리브데넘보다 밀도가 거의 두 배입니다.
예외도 있습니다. 리튬, 소듐, 포타슘은 물보다 밀도가 낮아서 반응하는 동안 물 위에 뜨며, 포타슘은 1족에서 더 아래에 있는데도 소듐보다 밀도가 낮습니다.
풀이 예시: 금
금의 밀도는 19.3 g/cm³이므로 1 cm³ 크기의 금 정육면체의 질량은 19.3 g입니다. 부피가 500 cm³인 금괴의 질량은 500 × 19.3 = 9650 g, 즉 약 9.65 kg입니다. 같은 부피의 알루미늄은 밀도가 2.7 g/cm³이므로 1350 g에 불과하며, 그래서 항공기에서 음료수 캔까지 가벼운 무게가 중요한 곳에 알루미늄을 씁니다.
118개 원소의 밀도
열 제목을 누르면 정렬돼요.
| 1 | 수소 | H | 0.09 g/L |
| 2 | 헬륨 | He | 0.179 g/L |
| 3 | 리튬 | Li | 0.534 g/cm³ |
| 4 | 베릴륨 | Be | 1.85 g/cm³ |
| 5 | 붕소 | B | 2.34 g/cm³ |
| 6 | 탄소 | C | 2.267 g/cm³ |
| 7 | 질소 | N | 1.251 g/L |
| 8 | 산소 | O | 1.429 g/L |
| 9 | 플루오린 | F | 1.696 g/L |
| 10 | 네온 | Ne | 0.9 g/L |
| 11 | 나트륨 | Na | 0.968 g/cm³ |
| 12 | 마그네슘 | Mg | 1.738 g/cm³ |
| 13 | 알루미늄 | Al | 2.7 g/cm³ |
| 14 | 규소 | Si | 2.329 g/cm³ |
| 15 | 인 | P | 1.823 g/cm³ |
| 16 | 황 | S | 2.07 g/cm³ |
| 17 | 염소 | Cl | 3.214 g/L |
| 18 | 아르곤 | Ar | 1.784 g/L |
| 19 | 칼륨 | K | 0.862 g/cm³ |
| 20 | 칼슘 | Ca | 1.54 g/cm³ |
| 21 | 스칸듐 | Sc | 2.989 g/cm³ |
| 22 | 타이타늄 | Ti | 4.506 g/cm³ |
| 23 | 바나듐 | V | 6 g/cm³ |
| 24 | 크로뮴 | Cr | 7.19 g/cm³ |
| 25 | 망가니즈 | Mn | 7.21 g/cm³ |
| 26 | 철 | Fe | 7.874 g/cm³ |
| 27 | 코발트 | Co | 8.9 g/cm³ |
| 28 | 니켈 | Ni | 8.908 g/cm³ |
| 29 | 구리 | Cu | 8.96 g/cm³ |
| 30 | 아연 | Zn | 7.14 g/cm³ |
| 31 | 갈륨 | Ga | 5.91 g/cm³ |
| 32 | 저마늄 | Ge | 5.323 g/cm³ |
| 33 | 비소 | As | 5.727 g/cm³ |
| 34 | 셀레늄 | Se | 4.81 g/cm³ |
| 35 | 브로민 | Br | 3.103 g/cm³ |
| 36 | 크립톤 | Kr | 3.733 g/L |
| 37 | 루비듐 | Rb | 1.532 g/cm³ |
| 38 | 스트론튬 | Sr | 2.64 g/cm³ |
| 39 | 이트륨 | Y | 4.469 g/cm³ |
| 40 | 지르코늄 | Zr | 6.52 g/cm³ |
| 41 | 나이오븀 | Nb | 8.57 g/cm³ |
| 42 | 몰리브데넘 | Mo | 10.28 g/cm³ |
| 43 | 테크네튬 | Tc | 11 g/cm³ |
| 44 | 루테늄 | Ru | 12.45 g/cm³ |
| 45 | 로듐 | Rh | 12.41 g/cm³ |
| 46 | 팔라듐 | Pd | 12.023 g/cm³ |
| 47 | 은 | Ag | 10.49 g/cm³ |
| 48 | 카드뮴 | Cd | 8.65 g/cm³ |
| 49 | 인듐 | In | 7.31 g/cm³ |
| 50 | 주석 | Sn | 7.287 g/cm³ |
| 51 | 안티모니 | Sb | 6.697 g/cm³ |
| 52 | 텔루륨 | Te | 6.24 g/cm³ |
| 53 | 아이오딘 | I | 4.933 g/cm³ |
| 54 | 제논 | Xe | 5.894 g/L |
| 55 | 세슘 | Cs | 1.93 g/cm³ |
| 56 | 바륨 | Ba | 3.51 g/cm³ |
| 57 | 란타넘 | La | 6.162 g/cm³ |
| 58 | 세륨 | Ce | 6.77 g/cm³ |
| 59 | 프라세오디뮴 | Pr | 6.77 g/cm³ |
| 60 | 네오디뮴 | Nd | 7.01 g/cm³ |
| 61 | 프로메튬 | Pm | 7.26 g/cm³ |
| 62 | 사마륨 | Sm | 7.52 g/cm³ |
| 63 | 유로퓸 | Eu | 5.264 g/cm³ |
| 64 | 가돌리늄 | Gd | 7.9 g/cm³ |
| 65 | 터븀 | Tb | 8.23 g/cm³ |
| 66 | 디스프로슘 | Dy | 8.54 g/cm³ |
| 67 | 홀뮴 | Ho | 8.79 g/cm³ |
| 68 | 어븀 | Er | 9.066 g/cm³ |
| 69 | 툴륨 | Tm | 9.32 g/cm³ |
| 70 | 이터븀 | Yb | 6.9 g/cm³ |
| 71 | 루테튬 | Lu | 9.841 g/cm³ |
| 72 | 하프늄 | Hf | 13.31 g/cm³ |
| 73 | 탄탈럼 | Ta | 16.69 g/cm³ |
| 74 | 텅스텐 | W | 19.25 g/cm³ |
| 75 | 레늄 | Re | 21.02 g/cm³ |
| 76 | 오스뮴 | Os | 22.59 g/cm³ |
| 77 | 이리듐 | Ir | 22.56 g/cm³ |
| 78 | 백금 | Pt | 21.45 g/cm³ |
| 79 | 금 | Au | 19.3 g/cm³ |
| 80 | 수은 | Hg | 13.534 g/cm³ |
| 81 | 탈륨 | Tl | 11.85 g/cm³ |
| 82 | 납 | Pb | 11.34 g/cm³ |
| 83 | 비스무트 | Bi | 9.78 g/cm³ |
| 84 | 폴로늄 | Po | 9.196 g/cm³ |
| 85 | 아스타틴 | At | 7 g/cm³ |
| 86 | 라돈 | Rn | 9.73 g/L |
| 87 | 프랑슘 | Fr | 1.87 g/cm³ |
| 88 | 라듐 | Ra | 5.5 g/cm³ |
| 89 | 악티늄 | Ac | 10.07 g/cm³ |
| 90 | 토륨 | Th | 11.72 g/cm³ |
| 91 | 프로트악티늄 | Pa | 15.37 g/cm³ |
| 92 | 우라늄 | U | 19.1 g/cm³ |
| 93 | 넵투늄 | Np | 20.45 g/cm³ |
| 94 | 플루토늄 | Pu | 19.82 g/cm³ |
| 95 | 아메리슘 | Am | 12 g/cm³ |
| 96 | 퀴륨 | Cm | 13.51 g/cm³ |
| 97 | 버클륨 | Bk | 14.78 g/cm³ |
| 98 | 캘리포늄 | Cf | 15.1 g/cm³ |
| 99 | 아인슈타이늄 | Es | 8.84 g/cm³ |
| 100 | 페르뮴 | Fm | — |
| 101 | 멘델레븀 | Md | — |
| 102 | 노벨륨 | No | — |
| 103 | 로런슘 | Lr | — |
| 104 | 러더포듐 | Rf | — |
| 105 | 더브늄 | Db | — |
| 106 | 시보귬 | Sg | — |
| 107 | 보륨 | Bh | — |
| 108 | 하슘 | Hs | — |
| 109 | 마이트너륨 | Mt | — |
| 110 | 다름슈타튬 | Ds | — |
| 111 | 뢴트게늄 | Rg | — |
| 112 | 코페르니슘 | Cn | — |
| 113 | 니호늄 | Nh | — |
| 114 | 플레로븀 | Fl | — |
| 115 | 모스코븀 | Mc | — |
| 116 | 리버모륨 | Lv | — |
| 117 | 테네신 | Ts | — |
| 118 | 오가네손 | Og | — |