주기율표 족 특징

1족 - 알칼리 금속

주기율표에서 1족에 속하는 원소들은 알칼리 금속으로 알려져 있습니다. 이 족의 모든 원소들은 외전자 구성이 s¹로 되어 있으며, 양전하를 가지는 이온으로 화학반응에 참여합니다. 예를 들어, 나트륨은 자연상태에서의 기호는 Na이며, 외전자가 하나 있어 전자를 줄이기 위해 다른 원자와 결합합니다.

알칼리 금속은 물과 반응하여 수소 기체를 방출하고 염기성 용액을 만들어냅니다. 이러한 특성은 알칼리 금속이 화재 위험성을 가지고 있음을 의미하기도 합니다.

또한, 알칼리 금속은 자외선의 파장을 흡수하고 산란시키는 특성을 가지고 있어 유리에 접촉하면 색을 변화시킵니다. 이는 자외선 경독 효과를 줄여주는 특성으로 응용되기도 합니다.

2족 - 알칼리토금속

2족에 속하는 원소들은 알칼리토 금속이라고 불리며, 외전자 구성이 s²입니다. 1족과 마찬가지로 양전하를 가지는 이온으로 반응을 합니다. 베릴륨과 마그네슘은 2족에 속하는 대표적인 원소입니다.

알칼리토 금속은 알칼리 금속보다 덜 화학적으로 활발하며, 물과는 반응하지 않습니다. 그러나 산과 반응하여 수소 기체를 방출하고 염기성 용액을 생성합니다. 여러 산업에서 알칼리토 금속은 높은 녹점과 전기 전도성을 가지고 있어 중요한 용도로 사용됩니다.

예를 들면, 베릴륨은 가벼우면서도 강도가 높아 우주 비행에서 사용되는 소재로 널리 알려져 있습니다. 또한, 마그네슘은 가벼운 금속으로 자동차, 항공기 및 자전거와 같은 운송 수단의 부품으로 사용됩니다.

3족 - 분열수소

3족은 주기율표에서 분열수소로 알려진 원소들을 포함합니다. 이 족에는 분열수소, 알루미늄, 갈륨 등이 있으며, 외전자 구성은 s²p¹입니다. 3족 원소들은 반응성이 다양하며, 다른 원소와의 결합으로 다양한 화합물을 형성합니다.

분열수소는 기호로 H₂O₂로 나타내어지며, 산화작용이나 염소처리에서 산소 공급원으로 사용됩니다. 알루미늄은 가벼워서 구조용 재료로 사용되고, 전기 전도성과 열 전도성이 뛰어나 반도체 및 전선으로도 사용됩니다. 또한, 갈륨은 고온에 강하며 약간의 응용에서 사용되는 희귀 금속입니다.

4족 - 탄소족

4족은 주기율표에서 탄소족이라고 알려져 있는 원소들을 포함합니다. 탄소, 규소, 저마늄, 주석 등이 이에 해당하며, 외전자 구성은 s²p²입니다. 이 원소들은 다른 원소와의 결합으로 매우 다양한 화합물을 형성할 수 있습니다.

탄소족 원소들은 공통적으로 고체로 존재하며, 전기 전도성과 열 전도성이 다소 다릅니다. 탄소는 호박옥이나 약탈체로 쓰이는 반도체 소재이며, 규소는 주로 유리 제조 및 반도체 산업에서 널리 사용됩니다.

저마늄은 독특한 화학적 속성을 가지고 있어 합금의 주요 구성 성분이 될 수 있으며, 소량의 저마늄은 고효율 태양 전지에도 사용됩니다. 주석은 저마늄과 비슷한 특성을 가지고 있으며, 납과 합금을 이루거나 침강저항용도 등에 널리 사용됩니다.

5족 - 산화물 형성 원소

5족에 속하는 원소들은 산화물 형성 원소로 알려져 있습니다. 질소, 인, 안티모니, 비스무트 등이 이에 해당하며, 외전자 구성은 s²p³입니다. 5족 원소들은 산화물로서 자주 발견되며, 다양한 산화물을 생성하는 경향이 있습니다.

질소는 공기 중에서 가장 풍부하게 발견되며, 기체로 존재하는 경우가 많습니다. 인은 불활성 인상을 형성하는 특징을 가지고 있으며, 비스무트는 훈육 현상으로 유명합니다. 안티모니도 비슷한 특성을 가지고 있지만 더 큰 독성을 갖고 있습니다.

산화물 형성 원소로서의 특성 때문에 5족 원소들은 화약 및 폭발물, 비료 등 다양한 산업에서 활용됩니다. 예를 들어, 질화물은 폭약을 제조하는 데 사용되며, 인산은 식물의 생장에 필요한 비료로 사용됩니다.

6족 - 산화물 생성 가능성이 다양한 원소

6족은 산화물 형성 가능성이 다양한 원소들이 속하는 족입니다. 산소, 황, 셀렌, 텔루륨, 폴로늄 등이 여기에 해당합니다. 이 족의 원소들은 외전자 구성이 s²p⁴로 되어 있으며, 다양한 산화물을 형성할 수 있는 특성을 가지고 있습니다.

산소는 지구 상에서 가장 풍부하게 발견되는 원소이며, 대부분의 화합물에서 산소를 포함하고 있습니다. 황은 불쾌한 냄새로 잘 알려져 있으며, 황산 및 황산 염의 형태로 널리 사용됩니다. 셀렌은 약한 독성을 가지고 있으며, 텔루륨은 전도성이 높은 반도체 속성을 가지고 있습니다.

폴로늄은 자연에서 매우 희귀하게 발견되며, 방사선 방출로 인해 고도의 독성을 가지고 있습니다. 이러한 특성으로 인해 폴로늄은 암치료 및 핵 에너지 산업과 관련하여 연구되고 있습니다.

7족 - 할로젠

7족은 할로젠이라고 알려져 있는 원소들이 속하는 족입니다. 플루오린, 염소, 브로민, 아이오딘, 아스타틴이 여기에 해당합니다. 이 원소들은 외전자 구성이 s²p⁵로 되어 있으며, 안정화를 위해 전자를 받아들이기를 선호합니다.

할로젠은 대부분의 반응에서 음이온으로 존재하며, 매우 활발하게 반응하여 다양한 화합물을 생성합니다. 염소는 물과 반응하여 염소산을 생성할 수 있고, 브로민은 자연에서 액체 형태로 존재합니다.

아이오딘은 보통 고체로 짙은 보라색을 가지고 있으며, 아스타틴은 가장 희귀한 자연 원소 중 하나입니다. 할로젠은 소독제, 소화제 및 염료 등과 같은 다양한 용도로 사용됩니다.

8족 - 비활성 기체

8족 원소들은 비활성 기체로 알려져 있으며, 헬륨과 네온이 여기에 속합니다. 이 원소들은 외전자가 가장 외부 껍질에 채워져 있