5주기: 루비듐에서 제논까지
5주기는 루비듐(37)에서 제논(54)까지 18개 원소로, 4주기와 똑같이 배열되지만 한 껍질 더 바깥에 있습니다. 이트륨에서 카드뮴까지의 두 번째 전이 금속 행과 은, 주석, 아이오딘 같은 친숙한 원소가 들어 있습니다. 핵심은 행 가운데에서 4d 부껍질이 채워진다는 것입니다.
5s, 4d, 5p 채우기
루비듐([Kr] 5s¹)과 스트론튬([Kr] 5s²)이 다섯 번째 껍질을 시작합니다. 이어서 이트륨부터 카드뮴까지는 4d 부껍질을 채우고, 인듐부터 제논까지는 5p를 채워 [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁶으로 끝납니다.
4d와 5s는 에너지가 매우 가깝기 때문에 이 금속 중 몇 개는 뜻밖의 전자 배치를 가집니다. 나이오븀, 몰리브데넘, 루테늄, 로듐, 은은 모두 5s 전자를 하나 유지하고, 팔라듐([Kr] 4d¹⁰)은 5s 전자가 아예 없습니다.
5주기의 경향
전기 음성도는 루비듐의 0.82에서 아이오딘의 2.66까지, 첫 번째 이온화 에너지는 루비듐의 4.177 eV에서 제논의 12.13 eV까지 높아집니다. 루비듐은 바깥 전자를 너무 쉽게 내놓아서 공기와 닿으면 불이 붙을 수도 있습니다.
행의 가운데에서 몰리브데넘은 2896 K에서 녹아 5주기에서 가장 높은 값을 보이고, 루테늄은 12.45 g/cm³로 밀도가 가장 높습니다. 오른쪽으로 갈수록 수치는 다시 내려갑니다. 주석은 505.08 K에서 녹고, 보라색 증기를 내는 반짝이는 짙은 색 고체인 아이오딘은 386.85 K에서 녹습니다.
5주기 원소를 만나는 곳
은은 어떤 금속보다 전기를 잘 통하며 보석, 거울, 전자 제품에 쓰입니다. 주석은 철제 식품 캔을 코팅하고 대부분의 땜납에서 주된 금속이며, 산화 인듐 주석은 터치스크린의 투명 전도체입니다. 아이오딘은 갑상샘에 필요하기 때문에 식탁용 소금에 첨가되고, 스트론튬 염은 불꽃놀이를 붉게 물들이며, 팔라듐은 자동차 배기가스를 정화하는 데 도움을 줍니다.
테크네튬(43)은 안정한 동위 원소가 전혀 없습니다. 1937년에 실험실에서 처음 만들어졌고, 수명이 짧은 형태가 의료 영상 검사에 쓰입니다. 제논은 일부 자동차 전조등을 밝히고 우주선의 이온 엔진에 동력을 공급하며, 1962년에는 화합물을 만든다고 밝혀진 최초의 비활성 기체가 되었습니다.
5주기: 주기를 따라 가로로 갈 때의 성질
열 제목을 누르면 정렬돼요.
| 37 | 루비듐 | Rb | 1 | s | 0.82 | 4.177 | 고체 |
| 38 | 스트론튬 | Sr | 2 | s | 0.95 | 5.695 | 고체 |
| 39 | 이트륨 | Y | 3 | d | 1.22 | 6.217 | 고체 |
| 40 | 지르코늄 | Zr | 4 | d | 1.33 | 6.634 | 고체 |
| 41 | 나이오븀 | Nb | 5 | d | 1.6 | 6.759 | 고체 |
| 42 | 몰리브데넘 | Mo | 6 | d | 2.16 | 7.092 | 고체 |
| 43 | 테크네튬 | Tc | 7 | d | 1.9 | 7.28 | 고체 |
| 44 | 루테늄 | Ru | 8 | d | 2.2 | 7.361 | 고체 |
| 45 | 로듐 | Rh | 9 | d | 2.28 | 7.459 | 고체 |
| 46 | 팔라듐 | Pd | 10 | d | 2.2 | 8.337 | 고체 |
| 47 | 은 | Ag | 11 | d | 1.93 | 7.576 | 고체 |
| 48 | 카드뮴 | Cd | 12 | d | 1.69 | 8.994 | 고체 |
| 49 | 인듐 | In | 13 | p | 1.78 | 5.786 | 고체 |
| 50 | 주석 | Sn | 14 | p | 1.96 | 7.344 | 고체 |
| 51 | 안티모니 | Sb | 15 | p | 2.05 | 8.64 | 고체 |
| 52 | 텔루륨 | Te | 16 | p | 2.1 | 9.01 | 고체 |
| 53 | 아이오딘 | I | 17 | p | 2.66 | 10.451 | 고체 |
| 54 | 제논 | Xe | 18 | p | 2.6 | 12.13 | 기체 |