후전이 금속
후전이 금속은 전이 금속과 준금속의 계단 사이에 있는 p-구역의 금속입니다. 이 사이트에는 알루미늄, 갈륨, 인듐, 주석, 탈륨, 납, 비스무트, 폴로늄의 여덟 가지가 있습니다. 전이 금속보다 무르고 약해서 때로는 약한 금속이라고도 불립니다.
주기율표에서의 위치
이들은 13족에서 16족에 있습니다. 13족에는 알루미늄, 갈륨, 인듐, 탈륨, 14족에는 주석과 납, 15족에는 비스무트, 16족에는 폴로늄이 있습니다. 바깥 전자는 알루미늄([Ne] 3s² 3p¹)처럼 s와 p 오비탈에 있으며, 갈륨부터는 그 아래에 가득 찬 d 부껍질이 있습니다.
분류는 다양하며, 폴로늄은 때때로 준금속이라고도 불립니다. 니호늄, 플레로븀, 모스코븀, 리버모륨(113~116)은 7주기에서 이 족 아래에 위치하여 후전이 금속일 것으로 예상되지만, 만들어진 원자가 너무 적어서 이 사이트에서는 알려지지 않은 원소로 분류합니다.
성질
이들은 반짝이고 전도성이 좋은 진짜 금속이지만, 전이 금속보다 무르고 녹는점이 낮습니다. 알루미늄(660 °C)을 제외하면 모두 약 330 °C 아래에서 녹습니다. 갈륨은 30 °C 바로 아래에서 녹아서 손안에서 액체가 되지만, 약 2400 °C가 되어야 끓습니다. 이들의 산화물 중 다수는 양쪽성이어서 산과 염기 모두와 반응합니다. 탈륨과 납은 독성이 있고, 폴로늄은 방사능이 매우 강합니다.
반응과 경향
알루미늄은 반응성이 크지만, 공기와 닿자마자 얇고 단단한 산화막이 생겨 알루미늄을 보호합니다. 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃. 이 반응성이 테르밋 반응 2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe를 일으키며, 이 반응은 철도 레일 용접에 쓰는 녹은 철을 만들어 냅니다.
13족에서 15족을 따라 내려갈수록 더 무거운 원소는 바깥쪽 s 전자 쌍이 결합에 잘 참여하지 않기 때문에, 족 번호보다 2 작은 산화 상태를 점점 더 선호합니다. 이 불활성 쌍 효과 때문에 탈륨은 +1, 납은 +2, 비스무트는 +3에서 가장 안정하지만, 알루미늄은 거의 항상 +3입니다.
일상 속 쓰임
알루미늄은 지각에서 가장 풍부한 금속이며 철 다음으로 널리 쓰여서, 캔, 포일, 항공기, 송전선에 쓰입니다. 주석은 강철 캔에 입혀지고 구리와 섞여 청동을 만듭니다. 납은 자동차 배터리와 X선 차폐에 쓰이지만 독성 때문에 가솔린과 페인트에서는 퇴출되었습니다. 질화 갈륨과 갈륨 비소는 LED에 쓰이고, 인듐 주석 산화물은 터치스크린이 전기를 통하게 하며, 중금속치고 이례적으로 독성이 없는 비스무트는 위장약에 쓰입니다.
이 족의 원소
| 13 | 알루미늄 | Al | 26.982 | [Ne] 3s2 3p1 | +3 | 고체 |
| 31 | 갈륨 | Ga | 69.723 | [Ar] 3d10 4s2 4p1 | +3 | 고체 |
| 49 | 인듐 | In | 114.82 | [Kr] 4d10 5s2 5p1 | +3 | 고체 |
| 50 | 주석 | Sn | 118.71 | [Kr] 4d10 5s2 5p2 | +2, +4 | 고체 |
| 81 | 탈륨 | Tl | 204.38 | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1 | +1, +3 | 고체 |
| 82 | 납 | Pb | 207.2 | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 | +2, +4 | 고체 |
| 83 | 비스무트 | Bi | 208.98 | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3 | +3, +5 | 고체 |
| 84 | 폴로늄 | Po | 209 | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4 | +2, +4 | 고체 |