원소 주기율표
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산화수는 원자의 모든 결합이 완전한 이온 결합이라고 가정했을 때 그 원자가 갖게 될 전하입니다. 이 표는 모든 원소의 일반적인 산화수를 나열합니다. 많은 비금속과 전이 금속은 여러 개를 갖지만, 소듐(+1)과 플루오린(−1) 같은 원소는 하나뿐입니다.
산화수와 이온 전하
이온 전하는 식탁용 소금 속 Na⁺처럼 실제 이온을 나타냅니다. 산화수는 이온이 존재하지 않는 공유 화합물을 포함한 모든 화합물에 쓸 수 있는 장부 정리용 도구입니다. 이산화 탄소 CO₂에서는 C⁴⁺ 이온이 없는데도 탄소에 +4, 각 산소에 −2를 부여합니다. 산화수를 쓰면 산화 환원 반응에서 전자의 흐름을 따라갈 수 있습니다. 산화수가 올라간 원자는 산화된 것이고, 산화수가 내려간 원자는 환원된 것입니다.
산화수를 부여하는 규칙
O₂나 Fe처럼 홀로 있는 원소는 0입니다. 단순 이온의 산화수는 그 전하와 같습니다. 플루오린은 화합물에서 항상 −1입니다. 산소는 보통 −2이지만 H₂O₂ 같은 과산화물에서는 −1입니다. 수소는 보통 +1이지만 NaH 같은 금속 수소화물에서는 −1입니다. 1족 금속은 +1, 2족 금속은 +2입니다. 중성 화합물에서 산화수의 합은 0이고, 다원자 이온에서는 이온의 전하와 같습니다.
표에는 가장 흔한 산화수만 나와 있습니다. 제논이 플루오린화물에서 +2, +4, +6에 이르는데도 산소는 −2만, 비활성 기체는 0으로 나열되어 있습니다. 마이트너륨부터의 초중량 원소는 알려진 값이 없으므로 칸에 대시가 표시됩니다.
표 전체의 패턴
주족 원소에서 가장 높은 양의 산화수는 보통 원자가 전자 수와 같고, 가장 낮은 음의 산화수는 그 수에서 8을 뺀 값입니다. 원자가 전자가 5개인 질소는 +5에서 −3까지 걸쳐 있고, 7개인 염소는 +7에서 −1까지 나열됩니다. 왼쪽의 금속은 양수만 보이는데, 1족은 +1, 2족은 +2입니다.
전이 금속은 바깥쪽 s 전자뿐 아니라 d 전자도 사용할 수 있으므로 많은 금속이 여러 산화수를 가집니다. 망가니즈는 +2, +3, +4, +7로, 크로뮴은 +2, +3, +6으로 나열됩니다. 산화수를 오갈 수 있는 능력은 이들이 좋은 촉매가 되는 이유 중 하나입니다.
풀이 예시: KMnO₄ 속 망가니즈
과망가니즈산 포타슘 KMnO₄는 중성이므로 산화수의 합이 0이어야 합니다. 포타슘은 1족 금속이므로 +1이고, 산소 원자 네 개는 각각 −2이므로 합이 −8입니다. 그러면 +1 + Mn − 8 = 0이 되어 망가니즈는 +7이며, 이는 망가니즈에 대해 나열된 가장 높은 값입니다. 황산 H₂SO₄에도 같은 방법을 쓸 수 있습니다. 2 × (+1) + S + 4 × (−2) = 0이므로 황은 +6입니다.
118개 원소의 일반적인 산화수
열 제목을 누르면 정렬돼요.
| 1 | 수소 | H | +1, −1 |
| 2 | 헬륨 | He | 0 |
| 3 | 리튬 | Li | +1 |
| 4 | 베릴륨 | Be | +2 |
| 5 | 붕소 | B | +3 |
| 6 | 탄소 | C | +4, +2, −4 |
| 7 | 질소 | N | +5, +4, +3, +2, +1, −1, −2, −3 |
| 8 | 산소 | O | −2 |
| 9 | 플루오린 | F | −1 |
| 10 | 네온 | Ne | 0 |
| 11 | 나트륨 | Na | +1 |
| 12 | 마그네슘 | Mg | +2 |
| 13 | 알루미늄 | Al | +3 |
| 14 | 규소 | Si | +4, +2, −4 |
| 15 | 인 | P | +5, +3, −3 |
| 16 | 황 | S | +6, +4, −2 |
| 17 | 염소 | Cl | +7, +5, +1, −1 |
| 18 | 아르곤 | Ar | 0 |
| 19 | 칼륨 | K | +1 |
| 20 | 칼슘 | Ca | +2 |
| 21 | 스칸듐 | Sc | +3 |
| 22 | 타이타늄 | Ti | +4, +3, +2 |
| 23 | 바나듐 | V | +5, +4, +3, +2 |
| 24 | 크로뮴 | Cr | +6, +3, +2 |
| 25 | 망가니즈 | Mn | +7, +4, +3, +2 |
| 26 | 철 | Fe | +3, +2 |
| 27 | 코발트 | Co | +3, +2 |
| 28 | 니켈 | Ni | +3, +2 |
| 29 | 구리 | Cu | +2, +1 |
| 30 | 아연 | Zn | +2 |
| 31 | 갈륨 | Ga | +3 |
| 32 | 저마늄 | Ge | +4, +2 |
| 33 | 비소 | As | +5, +3, −3 |
| 34 | 셀레늄 | Se | +6, +4, −2 |
| 35 | 브로민 | Br | +5, +1, −1 |
| 36 | 크립톤 | Kr | 0 |
| 37 | 루비듐 | Rb | +1 |
| 38 | 스트론튬 | Sr | +2 |
| 39 | 이트륨 | Y | +3 |
| 40 | 지르코늄 | Zr | +4 |
| 41 | 나이오븀 | Nb | +5, +3 |
| 42 | 몰리브데넘 | Mo | +6 |
| 43 | 테크네튬 | Tc | +7, +6, +4 |
| 44 | 루테늄 | Ru | +3 |
| 45 | 로듐 | Rh | +3 |
| 46 | 팔라듐 | Pd | +3, +2 |
| 47 | 은 | Ag | +1 |
| 48 | 카드뮴 | Cd | +2 |
| 49 | 인듐 | In | +3 |
| 50 | 주석 | Sn | +4, +2 |
| 51 | 안티모니 | Sb | +5, +3, −3 |
| 52 | 텔루륨 | Te | +6, +4, −2 |
| 53 | 아이오딘 | I | +7, +5, +1, −1 |
| 54 | 제논 | Xe | 0 |
| 55 | 세슘 | Cs | +1 |
| 56 | 바륨 | Ba | +2 |
| 57 | 란타넘 | La | +3 |
| 58 | 세륨 | Ce | +4, +3 |
| 59 | 프라세오디뮴 | Pr | +3 |
| 60 | 네오디뮴 | Nd | +3 |
| 61 | 프로메튬 | Pm | +3 |
| 62 | 사마륨 | Sm | +3, +2 |
| 63 | 유로퓸 | Eu | +3, +2 |
| 64 | 가돌리늄 | Gd | +3 |
| 65 | 터븀 | Tb | +3 |
| 66 | 디스프로슘 | Dy | +3 |
| 67 | 홀뮴 | Ho | +3 |
| 68 | 어븀 | Er | +3 |
| 69 | 툴륨 | Tm | +3 |
| 70 | 이터븀 | Yb | +3, +2 |
| 71 | 루테튬 | Lu | +3 |
| 72 | 하프늄 | Hf | +4 |
| 73 | 탄탈럼 | Ta | +5 |
| 74 | 텅스텐 | W | +6 |
| 75 | 레늄 | Re | +7, +6, +4 |
| 76 | 오스뮴 | Os | +4, +3 |
| 77 | 이리듐 | Ir | +4, +3 |
| 78 | 백금 | Pt | +4, +2 |
| 79 | 금 | Au | +3, +1 |
| 80 | 수은 | Hg | +2, +1 |
| 81 | 탈륨 | Tl | +3, +1 |
| 82 | 납 | Pb | +4, +2 |
| 83 | 비스무트 | Bi | +5, +3 |
| 84 | 폴로늄 | Po | +4, +2 |
| 85 | 아스타틴 | At | +7, +5, +3, +1, −1 |
| 86 | 라돈 | Rn | 0 |
| 87 | 프랑슘 | Fr | +1 |
| 88 | 라듐 | Ra | +2 |
| 89 | 악티늄 | Ac | +3 |
| 90 | 토륨 | Th | +4 |
| 91 | 프로트악티늄 | Pa | +5, +4 |
| 92 | 우라늄 | U | +6, +5, +4, +3 |
| 93 | 넵투늄 | Np | +6, +5, +4, +3 |
| 94 | 플루토늄 | Pu | +6, +5, +4, +3 |
| 95 | 아메리슘 | Am | +6, +5, +4, +3 |
| 96 | 퀴륨 | Cm | +3 |
| 97 | 버클륨 | Bk | +4, +3 |
| 98 | 캘리포늄 | Cf | +3 |
| 99 | 아인슈타이늄 | Es | +3 |
| 100 | 페르뮴 | Fm | +3 |
| 101 | 멘델레븀 | Md | +3, +2 |
| 102 | 노벨륨 | No | +3, +2 |
| 103 | 로런슘 | Lr | +3 |
| 104 | 러더포듐 | Rf | +4 |
| 105 | 더브늄 | Db | +5, +4, +3 |
| 106 | 시보귬 | Sg | +6, +5, +4, +3, 0 |
| 107 | 보륨 | Bh | +7, +5, +4, +3 |
| 108 | 하슘 | Hs | +8, +6, +5, +4, +3, +2 |
| 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 | — |