원소 주기율표
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전자 배치는 원자의 전자가 껍질과 부껍질에 어떻게 배열되어 있는지를 보여 줍니다. 이 도표는 모든 원소의 바닥 상태 전자 배치를 비활성 기체 약식으로 제시하므로, 예를 들어 소듐이 [Ne] 3s¹, 즉 네온의 전자에 3s 부껍질의 전자 하나를 더한 것임을 읽을 수 있습니다.
전자 배치 읽는 법
전자 배치의 각 부분은 부껍질과 그 안의 전자 수를 나타냅니다. 1s² 2s² 2p⁶에서 첫 번째 숫자는 껍질(에너지 준위), 글자는 부껍질의 종류, 위첨자는 전자의 수입니다. s 부껍질에는 전자가 최대 2개, p에는 6개, d에는 10개, f에는 14개가 들어가며, 위첨자의 합은 항상 원자 번호와 같습니다.
모든 부껍질을 다 쓰면 길어지므로 이 표는 비활성 기체 약식을 씁니다. 대괄호 안에 앞선 비활성 기체의 기호를 쓰면 그 원소의 모든 전자를 나타냅니다. 황의 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴는 [Ne] 3s² 3p⁴가 됩니다. 칸은 블록별로 색칠되어 있고, 각 칸에는 원소의 전자 배치가 표시됩니다.
채우는 순서
전자는 에너지가 가장 낮은 부껍질부터 채워지며, 이 규칙을 쌓음 원리(aufbau 원리)라고 합니다. 순서는 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p이므로 4s는 3d보다 먼저 채워지고 4f는 6s 뒤에 채워집니다. 외울 필요는 없습니다. 각 주기를 왼쪽에서 오른쪽으로 읽으면 s 블록에서 f 블록(6주기와 7주기의 맨 아래 행), d 블록을 거쳐 p 블록까지 채우는 순서대로 블록을 지나가게 됩니다.
이 표는 부껍질을 채우는 순서가 아니라 껍질 번호 순서로 쓰므로, 철은 [Ar] 3d⁶ 4s²로 나타납니다. 전이 금속이 이온이 될 때는 바깥쪽 s 전자를 먼저 잃으므로 Fe²⁺는 [Ar] 3d⁶입니다.
규칙의 예외
약 스무 개의 원소는 단순한 채우기 순서를 따르지 않습니다. 가장 잘 알려진 것은 크로뮴([Ar] 3d⁵ 4s¹)과 구리([Ar] 3d¹⁰ 4s¹)로, 전자 하나가 4s에서 3d로 옮겨 가서 d 부껍질이 정확히 절반 또는 완전히 찹니다. 은과 금은 구리의 패턴을 따르고, 팔라듐([Kr] 4d¹⁰)은 가장 바깥쪽 s 부껍질에 전자가 전혀 없습니다. 초중량 원소의 전자 배치는 측정값이 아니라 계산으로 예측한 값입니다.
풀이 예시: 염소
원소의 위치를 보면 전자 배치를 알 수 있습니다. 팔라듐을 제외하면 주기 번호는 전자가 들어 있는 가장 바깥 껍질이고, 블록은 어느 부껍질이 채워지고 있는지를 알려 줍니다. 염소는 3주기에 있고 p 블록의 다섯 번째 원소이므로 전자 배치는 3p⁵로 끝납니다. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵, 즉 [Ne] 3s² 3p⁵입니다. 위첨자의 합은 염소의 원자 번호인 17이고, 바깥 껍질에는 2 + 5 = 7개의 원자가 전자가 있습니다.
118개 원소의 전자 배치
열 제목을 누르면 정렬돼요.
| 1 | 수소 | H | 1s1 | 1 |
| 2 | 헬륨 | He | 1s2 | 2 |
| 3 | 리튬 | Li | [He] 2s1 | 2, 1 |
| 4 | 베릴륨 | Be | [He] 2s2 | 2, 2 |
| 5 | 붕소 | B | [He] 2s2 2p1 | 2, 3 |
| 6 | 탄소 | C | [He] 2s2 2p2 | 2, 4 |
| 7 | 질소 | N | [He] 2s2 2p3 | 2, 5 |
| 8 | 산소 | O | [He] 2s2 2p4 | 2, 6 |
| 9 | 플루오린 | F | [He] 2s2 2p5 | 2, 7 |
| 10 | 네온 | Ne | [He] 2s2 2p6 | 2, 8 |
| 11 | 나트륨 | Na | [Ne] 3s1 | 2, 8, 1 |
| 12 | 마그네슘 | Mg | [Ne] 3s2 | 2, 8, 2 |
| 13 | 알루미늄 | Al | [Ne] 3s2 3p1 | 2, 8, 3 |
| 14 | 규소 | Si | [Ne] 3s2 3p2 | 2, 8, 4 |
| 15 | 인 | P | [Ne] 3s2 3p3 | 2, 8, 5 |
| 16 | 황 | S | [Ne] 3s2 3p4 | 2, 8, 6 |
| 17 | 염소 | Cl | [Ne] 3s2 3p5 | 2, 8, 7 |
| 18 | 아르곤 | Ar | [Ne] 3s2 3p6 | 2, 8, 8 |
| 19 | 칼륨 | K | [Ar] 4s1 | 2, 8, 8, 1 |
| 20 | 칼슘 | Ca | [Ar] 4s2 | 2, 8, 8, 2 |
| 21 | 스칸듐 | Sc | [Ar] 3d1 4s2 | 2, 8, 9, 2 |
| 22 | 타이타늄 | Ti | [Ar] 3d2 4s2 | 2, 8, 10, 2 |
| 23 | 바나듐 | V | [Ar] 3d3 4s2 | 2, 8, 11, 2 |
| 24 | 크로뮴 | Cr | [Ar] 3d5 4s1 | 2, 8, 13, 1 |
| 25 | 망가니즈 | Mn | [Ar] 3d5 4s2 | 2, 8, 13, 2 |
| 26 | 철 | Fe | [Ar] 3d6 4s2 | 2, 8, 14, 2 |
| 27 | 코발트 | Co | [Ar] 3d7 4s2 | 2, 8, 15, 2 |
| 28 | 니켈 | Ni | [Ar] 3d8 4s2 | 2, 8, 16, 2 |
| 29 | 구리 | Cu | [Ar] 3d10 4s1 | 2, 8, 18, 1 |
| 30 | 아연 | Zn | [Ar] 3d10 4s2 | 2, 8, 18, 2 |
| 31 | 갈륨 | Ga | [Ar] 3d10 4s2 4p1 | 2, 8, 18, 3 |
| 32 | 저마늄 | Ge | [Ar] 3d10 4s2 4p2 | 2, 8, 18, 4 |
| 33 | 비소 | As | [Ar] 3d10 4s2 4p3 | 2, 8, 18, 5 |
| 34 | 셀레늄 | Se | [Ar] 3d10 4s2 4p4 | 2, 8, 18, 6 |
| 35 | 브로민 | Br | [Ar] 3d10 4s2 4p5 | 2, 8, 18, 7 |
| 36 | 크립톤 | Kr | [Ar] 3d10 4s2 4p6 | 2, 8, 18, 8 |
| 37 | 루비듐 | Rb | [Kr] 5s1 | 2, 8, 18, 8, 1 |
| 38 | 스트론튬 | Sr | [Kr] 5s2 | 2, 8, 18, 8, 2 |
| 39 | 이트륨 | Y | [Kr] 4d1 5s2 | 2, 8, 18, 9, 2 |
| 40 | 지르코늄 | Zr | [Kr] 4d2 5s2 | 2, 8, 18, 10, 2 |
| 41 | 나이오븀 | Nb | [Kr] 4d4 5s1 | 2, 8, 18, 12, 1 |
| 42 | 몰리브데넘 | Mo | [Kr] 4d5 5s1 | 2, 8, 18, 13, 1 |
| 43 | 테크네튬 | Tc | [Kr] 4d5 5s2 | 2, 8, 18, 13, 2 |
| 44 | 루테늄 | Ru | [Kr] 4d7 5s1 | 2, 8, 18, 15, 1 |
| 45 | 로듐 | Rh | [Kr] 4d8 5s1 | 2, 8, 18, 16, 1 |
| 46 | 팔라듐 | Pd | [Kr] 4d10 | 2, 8, 18, 18 |
| 47 | 은 | Ag | [Kr] 4d10 5s1 | 2, 8, 18, 18, 1 |
| 48 | 카드뮴 | Cd | [Kr] 4d10 5s2 | 2, 8, 18, 18, 2 |
| 49 | 인듐 | In | [Kr] 4d10 5s2 5p1 | 2, 8, 18, 18, 3 |
| 50 | 주석 | Sn | [Kr] 4d10 5s2 5p2 | 2, 8, 18, 18, 4 |
| 51 | 안티모니 | Sb | [Kr] 4d10 5s2 5p3 | 2, 8, 18, 18, 5 |
| 52 | 텔루륨 | Te | [Kr] 4d10 5s2 5p4 | 2, 8, 18, 18, 6 |
| 53 | 아이오딘 | I | [Kr] 4d10 5s2 5p5 | 2, 8, 18, 18, 7 |
| 54 | 제논 | Xe | [Kr] 4d10 5s2 5p6 | 2, 8, 18, 18, 8 |
| 55 | 세슘 | Cs | [Xe] 6s1 | 2, 8, 18, 18, 8, 1 |
| 56 | 바륨 | Ba | [Xe] 6s2 | 2, 8, 18, 18, 8, 2 |
| 57 | 란타넘 | La | [Xe] 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 18, 9, 2 |
| 58 | 세륨 | Ce | [Xe] 4f1 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 19, 9, 2 |
| 59 | 프라세오디뮴 | Pr | [Xe] 4f3 6s2 | 2, 8, 18, 21, 8, 2 |
| 60 | 네오디뮴 | Nd | [Xe] 4f4 6s2 | 2, 8, 18, 22, 8, 2 |
| 61 | 프로메튬 | Pm | [Xe] 4f5 6s2 | 2, 8, 18, 23, 8, 2 |
| 62 | 사마륨 | Sm | [Xe] 4f6 6s2 | 2, 8, 18, 24, 8, 2 |
| 63 | 유로퓸 | Eu | [Xe] 4f7 6s2 | 2, 8, 18, 25, 8, 2 |
| 64 | 가돌리늄 | Gd | [Xe] 4f7 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 25, 9, 2 |
| 65 | 터븀 | Tb | [Xe] 4f9 6s2 | 2, 8, 18, 27, 8, 2 |
| 66 | 디스프로슘 | Dy | [Xe] 4f10 6s2 | 2, 8, 18, 28, 8, 2 |
| 67 | 홀뮴 | Ho | [Xe] 4f11 6s2 | 2, 8, 18, 29, 8, 2 |
| 68 | 어븀 | Er | [Xe] 4f12 6s2 | 2, 8, 18, 30, 8, 2 |
| 69 | 툴륨 | Tm | [Xe] 4f13 6s2 | 2, 8, 18, 31, 8, 2 |
| 70 | 이터븀 | Yb | [Xe] 4f14 6s2 | 2, 8, 18, 32, 8, 2 |
| 71 | 루테튬 | Lu | [Xe] 4f14 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 32, 9, 2 |
| 72 | 하프늄 | Hf | [Xe] 4f14 5d2 6s2 | 2, 8, 18, 32, 10, 2 |
| 73 | 탄탈럼 | Ta | [Xe] 4f14 5d3 6s2 | 2, 8, 18, 32, 11, 2 |
| 74 | 텅스텐 | W | [Xe] 4f14 5d4 6s2 | 2, 8, 18, 32, 12, 2 |
| 75 | 레늄 | Re | [Xe] 4f14 5d5 6s2 | 2, 8, 18, 32, 13, 2 |
| 76 | 오스뮴 | Os | [Xe] 4f14 5d6 6s2 | 2, 8, 18, 32, 14, 2 |
| 77 | 이리듐 | Ir | [Xe] 4f14 5d7 6s2 | 2, 8, 18, 32, 15, 2 |
| 78 | 백금 | Pt | [Xe] 4f14 5d9 6s1 | 2, 8, 18, 32, 17, 1 |
| 79 | 금 | Au | [Xe] 4f14 5d10 6s1 | 2, 8, 18, 32, 18, 1 |
| 80 | 수은 | Hg | [Xe] 4f14 5d10 6s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 2 |
| 81 | 탈륨 | Tl | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1 | 2, 8, 18, 32, 18, 3 |
| 82 | 납 | Pb | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 | 2, 8, 18, 32, 18, 4 |
| 83 | 비스무트 | Bi | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3 | 2, 8, 18, 32, 18, 5 |
| 84 | 폴로늄 | Po | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4 | 2, 8, 18, 32, 18, 6 |
| 85 | 아스타틴 | At | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5 | 2, 8, 18, 32, 18, 7 |
| 86 | 라돈 | Rn | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6 | 2, 8, 18, 32, 18, 8 |
| 87 | 프랑슘 | Fr | [Rn] 7s1 | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 |
| 88 | 라듐 | Ra | [Rn] 7s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 2 |
| 89 | 악티늄 | Ac | [Rn] 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2 |
| 90 | 토륨 | Th | [Rn] 6d2 7s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2 |
| 91 | 프로트악티늄 | Pa | [Rn] 5f2 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 |
| 92 | 우라늄 | U | [Rn] 5f3 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 |
| 93 | 넵투늄 | Np | [Rn] 5f4 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 22, 9, 2 |
| 94 | 플루토늄 | Pu | [Rn] 5f6 7s2 | 2, 8, 18, 32, 24, 8, 2 |
| 95 | 아메리슘 | Am | [Rn] 5f7 7s2 | 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2 |
| 96 | 퀴륨 | Cm | [Rn] 5f7 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 25, 9, 2 |
| 97 | 버클륨 | Bk | [Rn] 5f9 7s2 | 2, 8, 18, 32, 27, 8, 2 |
| 98 | 캘리포늄 | Cf | [Rn] 5f10 7s2 | 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2 |
| 99 | 아인슈타이늄 | Es | [Rn] 5f11 7s2 | 2, 8, 18, 32, 29, 8, 2 |
| 100 | 페르뮴 | Fm | [Rn] 5f12 7s2 | 2, 8, 18, 32, 30, 8, 2 |
| 101 | 멘델레븀 | Md | [Rn] 5f13 7s2 | 2, 8, 18, 32, 31, 8, 2 |
| 102 | 노벨륨 | No | [Rn] 5f14 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 2 |
| 103 | 로런슘 | Lr | [Rn] 5f14 7s2 7p1 | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 3 |
| 104 | 러더포듐 | Rf | [Rn] 5f14 6d2 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2 |
| 105 | 더브늄 | Db | [Rn] 5f14 6d3 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 11, 2 |
| 106 | 시보귬 | Sg | [Rn] 5f14 6d4 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2 |
| 107 | 보륨 | Bh | [Rn] 5f14 6d5 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 13, 2 |
| 108 | 하슘 | Hs | [Rn] 5f14 6d6 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 14, 2 |
| 109 | 마이트너륨 | Mt | [Rn] 5f14 6d7 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 |
| 110 | 다름슈타튬 | Ds | [Rn] 5f14 6d8 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 16, 2 |
| 111 | 뢴트게늄 | Rg | [Rn] 5f14 6d9 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 17, 2 |
| 112 | 코페르니슘 | Cn | [Rn] 5f14 6d10 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 2 |
| 113 | 니호늄 | Nh | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 |
| 114 | 플레로븀 | Fl | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p2 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4 |
| 115 | 모스코븀 | Mc | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p3 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 5 |
| 116 | 리버모륨 | Lv | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p4 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 |
| 117 | 테네신 | Ts | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p5 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7 |
| 118 | 오가네손 | Og | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p6 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8 |