10족: 니켈족
10족에는 니켈, 팔라듐, 백금과 인공 원소인 다름슈타튬이 속합니다. 이들은 단단하고 광택이 나는 금속이며, 특히 수소가 관여하는 반응에서 뛰어난 촉매입니다. 가장 흔한 산화 상태는 +2입니다.
전자 열 개, 세 가지 배치
각 원자는 비활성 기체 껍질 바깥에 전자가 10개 있지만, 자연에 존재하는 구성원마다 그 배치가 다릅니다. 니켈은 [Ar] 3d⁸ 4s², 백금은 [Xe] 4f¹⁴ 5d⁹ 6s¹입니다. 팔라듐은 [Kr] 4d¹⁰으로, 비활성 기체 껍질 바깥에 s 전자가 없는 유일한 원소입니다.
화합물에서는 이 차이가 희미해집니다. 니켈과 팔라듐은 대부분 +2이고, 백금은 +2와 +4 화합물을 모두 만듭니다. 셋 모두 표면에서 수소 분자를 붙잡아 결합을 느슨하게 하고 수소 원자를 다른 분자에 넘겨줄 수 있는데, 이 때문에 훌륭한 촉매가 됩니다.
족을 따라 내려가며 나타나는 경향
니켈은 1728 K, 팔라듐은 1828.05 K, 백금은 2041.4 K에서 녹아, 왼쪽의 족들보다 완만하게 올라갑니다. 밀도는 니켈의 8.908 g/cm³에서 팔라듐의 12.023 g/cm³, 백금의 21.45 g/cm³로 급증합니다. 전기 음성도는 1.91에서 2.2, 2.28로 커집니다.
더 무거운 금속일수록 더 귀하기도 합니다. 백금은 공기 중에서 변색되지 않으며 뜨거운 왕수에만 녹습니다. 니켈은 또 다른 면에서 독특합니다. 철, 코발트처럼 강자성이지만 팔라듐과 백금은 그렇지 않습니다.
10족을 만나는 곳
니켈은 스테인리스강, 충전식 전지, 동전에 들어 있지만, 미국에서 '니켈'이라 부르는 5센트 동전은 실제로는 4분의 3이 구리입니다. 니켈 촉매는 식물성 기름에 수소를 첨가해 더 단단하게 만듭니다. 팔라듐과 백금은 촉매 변환기에서 배기가스를 정화하며, 팔라듐은 자기 부피의 수백 배에 달하는 수소 기체를 흡수할 수 있습니다. 백금은 장신구, 실험실 전극, 널리 쓰이는 항암제 시스플라틴에 쓰입니다.
다름슈타튬
다름슈타튬(110)은 1994년에 처음 만들어진 독일 도시 다름슈타트의 이름을 땄습니다. 지금까지 몇 개의 원자만 만들어졌기 때문에 성질은 측정된 것이 아니라 예측된 것입니다.
10족: 족을 따라 내려갈 때의 성질
열 제목을 누르면 정렬돼요.
| 28 | 니켈 | Ni | 2 | +2, +3 | 1.91 | 163 | 1,728 K (1,454.8 °C) | 8.908 g/cm³ |
| 46 | 팔라듐 | Pd | 10 | +2, +3 | 2.2 | 202 | 1,828.05 K (1,554.9 °C) | 12.023 g/cm³ |
| 78 | 백금 | Pt | 1 | +2, +4 | 2.28 | 209 | 2,041.4 K (1,768.2 °C) | 21.45 g/cm³ |
| 110 | 다름슈타튬 | Ds | 2 | — | — | — | — | — |