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스터디 | study

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> 전이원소
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> 1. 전이원소
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>    주기율표의 제 4주기 이후에 나타나는 원소로 3A~7A,
>    8족 및 1B족에 속하는 모든원소들을 전이원소라고 한다.
>    즉 전이원소란 d 또는 f 오비탈이 완전히 체워져 있지
>    않은 원소를 말한다.
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> 2. 전이원소의 분류
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>    1) 제 4주기 전이원소 (3d 원소) : Sc ~ Cu
>    2) 제 5주기 전이원소 (4d 원소) : Y ~ Ag
>    3) 제 6주기 전이원소 (5d, 4f 원소) : La ~ Au
>    4) 제 7주기 전이원소 (5f 원소) : Ac ~ Lr
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> 3. 전이원소의 전자배치
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>    제 4주기의 Sc~Cu의 전자배치를 보면 1s에서 3p
>    오비탈까지의 전자배치는 아르곤의 전자배치와 같고
>    4S 오비탈의 전자의 수는 모두 2개이며, 원자번호가
>    증기함에 따라 전자는 3d 오비탈에 체워진다.
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>    ※ 제 4주기 전이원소의 전자배치
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>       ======== =========  =============
>       원자번호    원소       전자배치
>       ======== =========  =============
>        21      스칸듐 Sc  [16Ar] 3d14s2
>        22        티탄 Ti  [16Ar] 3d24s2
>        23      바나듐 V   [16Ar] 3d34s2
>        24        크롬 Cr  [16Ar] 3d54s1
>        25        망간 Mn  [16Ar] 3d64s2
>        26          철 Fe  [16Ar] 3d64s2
>        27      코발트 Co  [16Ar] 3d74s2
>        28        니켈 Ni  [16Ar] 3d84s2
>        29        구리 Cu  [16Ar] 3d104s1
>       ======== =========  =============
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>    ※ 오비탈의 에너지 준위순서
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>       1s&lt;2s&lt;2p&lt;3s&lt;3p&lt;4s&lt;3d&lt;4p&lt;5s&lt;4d&lt;5p ...
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> 4. 전이원소의 특징
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>    1) 물리적 특징
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>       a) 모두 금속이며 금속광택, 열, 전기 전도성이 크다.
>       b) 녹는점, 끓는점이 높다
>       c) 원자번호가 증가하면, 3d, 4d 오비탈에 전자가 증가
>          하여 핵을 가려주기 때문에 4s, 5s 오비탈이 안쪽으로
>          끌려 들어가지 않는다.
>          따라서 원자번호가 증가하여도 원자의 크기는 별로
>          변하지 않고 질량이 증가하기 때문에 밀도가 커진다.
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>       d) 이온의 크기
>          4s, 5s, 오비탈의 전자가 떨어져 나간 상태이므로
>          3d, 4d 전자들은 핵의 인력을 받아 안쪽으로 끌려
>          이온의 크기는 작아진다.
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>     2) 화학적 성질
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>        a) 산화수
>        
>           전이원소는 모두 금속이므로 산화수는 +이며 에너지
>           준위는 4s&lt;3d이지만, 이온에서는 3d 오비탈이
>           더 안정하므로 4s 전자를 먼저 잃으므로 산화수는
>           대개 +2이며, d 오비탈의 전자도 방출되기 때문에 +2
>           이외의 여러가지 산화수를 갖는다.
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>        b) 이온의 색
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>           전이원소의 이온은 색을 띠고 있는것이 많다, 이것은
>           맨 바깥 전자 껍질의 s 오비탈과 d 오비탈의 에너지 
>           차이가 적어서 전자가 가시광선에서 원소에 따라
>           특이한 파장의 빛에너지를 흡수하여, 에너지가 낮은
>           s 오비탈에서 에너지가 높은 d 오비탈로 전자가 쉽게
>           이동할 수 있기 때문이다.
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>           또 전이원소는 착이온을 만드는 성질이 있으며,
>           이러한 착이온도 대개 색을 띠고 있다.
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>        c) 반응성
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>           대부분 반응성이 약하여 전이원소의 단체나 화합물은
>           촉매로 쓰이는 것이 많다.
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>   ※ 훈트의 법칙
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>      홑전자의 수가 가장 많은 전자배치가 가장 안정적이다.
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>   ※ 전형원소/전이원소
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>      - 전형원소 : 원자가전자가 s 및 p 오비탈에 체워지는 원소
>      - 전이원소 : 원자가전자가 d 및 f 오비탈에 체워지는 원소
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> 5. 전이원소와 산화력
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>    일반적으로 높은 산화수를 가진 전이원소들은 좋은 산화제가 된다.
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>    예) KMnO4, K2CrO4, K2Cr2O7
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