주기율표 제 8장제 8장 Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
ns 1 ns 2 ns 2 np 1 ns 2 np 2 ns 2 np 3 ns 2 np 4 ns 2 np 5 ns 2 np 6 d1d1 d5d5 d 10 4f 5f 원소의 바닥 상태 전자 배치
원소들의 분류
주족 원소의 양이온과 음이온의 전자 배치 Na [Ne]3s 1 Na + [Ne] Ca [Ar]4s 2 Ca 2+ [Ar] Al [Ne]3s 2 3p 1 Al 3+ [Ne] 원자들은 전자들을 제거되도록 양이온은 불활성 기체의 외각 전자 배치를 가진다. H 1s 1 H - 1s 2 or [He] F 1s 2 2s 2 2p 5 F - 1s 2 2s 2 2p 6 or [Ne] O 1s 2 2s 2 2p 4 O 2- 1s 2 2s 2 2p 6 or [Ne] N 1s 2 2s 2 2p 3 N 3- 1s 2 2s 2 2p 6 or [Ne] 원자들은 전자들을 가지도록 음이온이 불활성 기체의 외각 전자 배치를 가진다.
주족 원소의 양이온과 음이온
Na + : [Ne]Al 3+ : [Ne] F - : 1s 2 2s 2 2p 6 or [Ne] O 2- : 1s 2 2s 2 2p 6 or [Ne]N 3- : 1s 2 2s 2 2p 6 or [Ne] Na +, Al 3+, F -, O 2- 와 N 3- 는 Ne 와 모두 등전자성 H - 와 같이 등전자성인 자연의 원자는 어떤 것이 있는가 ? H - : 1s 2 He 처럼 같은 전자 배치 등전자성 : 같은 수의 전자를 가지고 있어서 바닥 상태 전자 배치가 같은 원자와 이온들
전이 금속의 양이온 전자 배치 양이온이 형성될 때는 전자는 항상 ns 궤도 함수로부터 먼저 제거된 후, (n – 1)d 궤도함수에서 제거된다. Fe: [Ar]4s 2 3d 6 Fe 2+ : [Ar]4s 0 3d 6 or [Ar]3d 6 Fe 3+ : [Ar]4s 0 3d 5 or [Ar]3d 5 Mn: [Ar]4s 2 3d 5 Mn 2+ : [Ar]4s 0 3d 5 or [Ar]3d 5
유효 핵전하 (Z eff ) 는 하나의 전자가 느끼는 “ 양전하 ” 이다. Na Mg Al Si Z eff Core Z Radius (pm) Z eff = Z - 0 < < Z ( = 가리움 상수 ) Z eff Z – 내부 또는 핵 전하 수
유효 핵전하 (Z eff ) Z eff 증가 Z eff 감소
원자 반지름 금속결합 반지름공유결합 반지름
원자 번호에 대한 원자 반지름
Filled n=1 shell Filled n=2 shell Filled n=3 shell Filled n=4 shell Filled n=5 shell 원자 번호에 따른 일차 이온화 에너지의 변화
일차 이온화 에너지에서 일반적인 경향 일차 이온화 에너지 증가
전자 친화도는 음이온을 형성하기 위해 기체 상태의 원자가 전자 하나를 받아들일 때 나타나는 에너지 변화의 음수값이다. X (g) + e - X - (g) F (g) + e - X - (g) O (g) + e - O - (g) H = -328 kJ/mol EA = +328 kJ/mol H = -141 kJ/mol EA = +141 kJ/mol
주기율표에서의 대각선 관계
1A 족 원소 (ns 1, n 2) M M e - 2M (s) + 2H 2 O (l) 2MOH (aq) + H 2(g) 4M (s) + O 2(g) 2M 2 O (s) 반응성 증가
2A 족 원소 (ns 2, n 2) M M e - Be (s) + 2H 2 O (l) No Reaction 반응성 증가 Mg (s) + 2H 2 O (g) Mg(OH) 2(aq) + H 2(g) M (s) + 2H 2 O (l) M(OH) 2(aq) + H 2(g) M = Ca, Sr, or Ba