주기율표에서 같은 족에 있는 원소는 왜 비슷한 성질을 갖나요?

Question

주기율표에서 같은 족에 있는 원소들끼리는 서로 비슷한 성질을 갖는 다고 하던데, 그 이유가 무엇인가요?

같은 족에 있는 원소들은 왜 비슷한 성질을 갖나요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

주기율표에서 같은 족에 있는 원소들은 원자 번호가 같은 바깥층 전자 수를 갖기 때문에, 비슷한 화학적 성질을 가지게 됩니다. 이를 전자 구성의 유사성이라고 합니다.

같은 족에 있는 원소들은 바깥층 전자 껍질에서 전자의 수가 동일하게 배치되어 있습니다. 이러한 전자 배치는 원소의 화학적 성질을 결정하는 중요한 역할을 합니다. 따라서, 같은 족에 있는 원소들은 바깥층 전자의 배치가 비슷하므로, 비슷한 화학적 성질을 가지게 되는 것입니다.

예를 들어, 1족인 알칼리금속은 모두 바깥층 전자가 1개이며, 이들은 다른 원소와 결합하기 쉬우며, 화학 반응에서 쉽게 전자를 잃어버리는 경향이 있습니다. 17족인 할로젠 원소들은 바깥층 전자가 7개이며, 이들은 다른 원소와 결합하여 안정화되기 위해 전자를 더 받아들일 필요가 있습니다. 이러한 전자 구성의 차이로 인해, 알칼리금속과 할로젠 원소는 서로 반대되는 화학적 성질을 가지게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

말씀대로 주기율표에서 같은 족에 속하는 원소들은 서로 유사한 화학적 특성을 보입니다.

이는 같은 족의 원소들이 핵 둘레를 도는 최외각 전자의 수가 같기 때문입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

주기율표를 일부러 그렇게 만든 것입니다

같은 성질을 가진 원소들을 같은 쪽으로 모아 주기율 표를 보기 쉽게 만든 것입니자

Answer 4

안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.

최외각 전자가 같으면 화학적 성길이 비슷한 이유는 화학 결합의 특징과 관련있습니다.

화학결합의 종류에는 이온결합, 공유결합, 금속결합, 공유결정 등으로 나눌 수 있습니다.

또 원소 중에는 비활성기체[18족]을 제외 하면 모든원소는 다른 원소와 결합해서 안정해 질려고 합니다.

다른 원소와 결합 할려면 이온결합이나 공유결합을 해야합니다.

이온결합의 경우는 전자를 주고 받는 것이고 공유 결합은 전자를 공유하는 것입니다.

이렇게 전자를 주고 받거나 공유 할려면 안쪽에 있는 전자를 주고 받는 것 보단 에너지준위가 높은 최외각에 있는 전자를 이용하는 것이 쉽죠.

그래서 원소의 화학적 특징은 최외각 전자수에 관련 있는 거지요.

근데 왜 최외각 전자수가 같으면 왜 성질이 비슷해지는 지냐면 옥텟규칙과 과련이 있습니다.

옥텟규칙이란 K껍질을 제외한 L,M,N.... 껍질에서는 최외각 전자수가 8개(K껍질은 2개)가 돼어서 안정해 질려는 성질입니다.

예를들어 리튬은 최외각 전자가 하나입니다. 따라서 리튬은 옥텟 규칙을 만족시키면서 안정해 질려고 합니다. 그래서 최외각에 전자 7개를 얻는 것보다는 가지고 있는 최외각 전자 1개를 버리면서 안정해질려고 합니다. 따라서 +1가의 양이온이 됩니다. 그래서 음이온인 -1가 Cl,OH등 과 이온 결합을 하지요.

이와 마찬가지로 리튬과 같은 족인 나트륨,칼륨,세슘등이 리튬과 같이 최외각 전자 하나를 내놓아 안정해질려고 하므로 +1가 양이온이 되서 -1가 물질과 화학결합을 하는 것입니다.

따라서 최외각 전자가 비슷하면 비슷한 물질과 반응 하므로 화학 성질이 비슷해지는 것입니다.