화학1 개념정리 3(원소의 주기적 성질 - 주기율표 / 원소의 주기적 성질)

Ⅱ. 원자의 세계

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2. 원소의 주기적 성질

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01. 주기율표

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1) 원소의 분류와 주기율

• 되베라이너: 화학적 성질이 비슷하고 물리적 성질이 규칙적으로 변하는 세 원소를 '세 쌍 원소'로 묶음.
• 뉴랜즈: 원소를 원자량 순으로 나열했을 때 8번째마다 화학적 성질이 비슷한 원소가 나타난다는 '옥타브설'을 제안했으나 모든 원소에 적용되지 않음.
• 멜델레예프: 원소를 원자량 순서로 배열했을 때 비슷한 성질의 원소가 주기적으로 나타남을 발견하고 주기율표를 작성.

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2) 현대의 주기율표

 

• 모즐리: X선 연구로 원자핵의 양전하를 결정하는 방법을 알아내어 원자 번호를 정함.
• 현대 주기율표: 원소들을 원자 번호순으로 배열, 화학적 성질이 비슷한 원소가 같은 세로줄에 위치하도록 함. 주기율표는 족(세로줄)과 주기(가로줄)로 구성.
• 금속, 비금속, 준금속 원소: 금속 원소는 주기율표의 왼쪽과 가운데에 주로 위치하며, 비금속 원소는 오른쪽 윗부분에 위치. 준금속은 중간 성질을 가짐.

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3) 전자 배치와 주기율

• 화학적 성질: 원소의 화학적 성질은 원자가 전자 수에 의해 결정됨.
• 같은 족 원소: 화학적 성질이 비슷하며, 원자가 전자 수가 같음.
• 같은 주기 원소: 전자 껍질 수가 같음.

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02. 원소의 주기적 성질

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1) 유효핵전하

• 핵전하: 원자핵이 띠는 (+)전하.
• 유효핵전하: 다전자 원자에서 전자가 다른 전자를 가려 실제로 느끼는 핵전하.
• 같은 주기: 원자 번호가 증가할수록 유효 핵전하가 증가.

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2) 원자 반지름

• 정의: 원자 반지름은 두 핵 사이 거리의 반으로 정의.
• 영향 요인: 전자 껍질 수와 유효 핵전하.
• 같은 족: 원자 번호가 증가할수록 전자 껍질 수 증가로 원자 반지름이 커짐.
• 같은 주기: 원자 번호가 증가할수록 유효 핵전하 증가로 원자 반지름이 작아짐.

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3) 이온 반지름

• 양이온: 전자 껍질 수가 감소하여 반지름이 작아짐.
• 음이온: 전자 수 증가로 전자 사이 반발력 증가, 유효 핵전하 감소로 반지름이 커짐.

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4) 이온화 에너지

• 정의: 기체 상태의 원자로부터 전자 1개를 떼어내는 데 필요한 최소한의 에너지.
• 같은 족: 원자 번호가 증가할수록 이온화 에너지가 감소.
• 같은 주기: 원자 번호가 증가할수록 이온화 에너지가 증가.

• 순차 이온화 에너지: 전자를 순차적으로 떼어낼 때 필요한 에너지, 전자를 떼어낼수록 증가. 안쪽 전자 껍질의 전자를 떼어낼 때 급격히 증가.

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