12족: 아연족
12족에는 아연, 카드뮴, 수은과 인공 원소인 코페르니슘이 속합니다. d 부껍질이 완전히 채워져 있어서 바깥쪽 s 전자 두 개만 사용하며 2+ 이온을 만듭니다. 수은은 유명한 별종으로, 실온에서 액체인 유일한 금속입니다.
가득 찬 d 부껍질과 s 전자 둘
아연은 [Ar] 3d¹⁰ 4s², 카드뮴은 [Kr] 4d¹⁰ 5s², 수은은 [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s²입니다. 가득 찬 d 부껍질은 흔한 화합물에서 건드려지지 않으므로, 이들은 전형적인 전이 금속보다 주족 금속에 가깝게 행동합니다. 아연과 카드뮴은 Zn²⁺와 Cd²⁺만 만들고, 수은은 Hg²⁺ 외에 수은 원자 두 개가 짝을 이룬 Hg₂²⁺ 이온이 있는 +1 화합물도 만듭니다.
d 부껍질에 빈자리가 없기 때문에 산화 아연과 황산 아연 같은 아연 화합물은 철, 코발트, 구리의 화려한 화합물과 달리 흰색입니다.
족을 따라 내려가며 나타나는 경향
12족은 d 블록에서 녹는점이 가장 낮으며, 아래로 갈수록 더 낮아집니다. 아연은 692.68 K, 카드뮴은 594.22 K, 수은은 불과 234.32 K(약 −39 °C)에서 녹습니다. 수은은 629.88 K에서 끓지만, 그보다 훨씬 낮은 온도에서도, 심지어 실온에서도 독성 증기를 내뿜습니다.
밀도는 7.14 g/cm³에서 8.65 g/cm³, 13.534 g/cm³로 올라가서 강철은 물론 납도 액체 수은에 뜹니다. 수은은 또한 모든 금속 중 제1 이온화 에너지가 10.438 eV로 가장 높습니다. 6s 전자를 매우 단단히 붙잡고 있어 원자끼리 약하게만 결합하며, 그래서 액체로 남아 있는 것입니다.
12족을 만나는 곳
아연은 아연 도금으로 강철을 코팅하며, 코팅이 긁힌 곳에서도 강철을 계속 보호합니다. 구리와 섞어 황동을 만들고, 산화 아연은 자외선 차단제에 들어 있으며, 아연은 면역계에 필수적인 영양소입니다. 카드뮴은 니켈-카드뮴 전지와 선명한 노란색 페인트에, 수은은 온도계와 형광등에 쓰였지만 둘 다 독성이 있어서 이런 용도는 단계적으로 사라지고 있습니다.
코페르니슘
니콜라우스 코페르니쿠스의 이름을 딴 코페르니슘(112)은 한 번에 몇 개의 원자만 만들어졌습니다. 성질은 측정된 것이 아니라 예측된 것입니다. 실험은 매우 휘발성이 크다는 것을 시사하며, 일부 계산은 실온에서 액체이거나 심지어 기체일 수도 있다고 예측합니다.
12족: 족을 따라 내려갈 때의 성질
열 제목을 누르면 정렬돼요.
| 30 | 아연 | Zn | 2 | +2 | 1.65 | 139 | 692.68 K (419.5 °C) | 7.14 g/cm³ |
| 48 | 카드뮴 | Cd | 2 | +2 | 1.69 | 158 | 594.22 K (321.1 °C) | 8.65 g/cm³ |
| 80 | 수은 | Hg | 2 | +1, +2 | 2 | 209 | 234.32 K (-38.8 °C) | 13.534 g/cm³ |
| 112 | 코페르니슘 | Cn | 2 | — | — | — | — | — |