원소의 주기적 성질. 알칼리 금속(1족)과 할로젠 원소(17족)의 반응성

원소의 주기적 성질. 알칼리 금속(1족)과 할로젠 원소(17족)의 반응성

전자(electron)를 잃고 싶어 하는 성질과 전자를 얻고 싶어 하는 성질의 차이

 

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1. 알칼리 금속: 원자 번호가 클수록 반응성이 큰 이유

※ 핵심 원리: 알칼리 금속은 전자를 잃기 쉬울수록 반응성이 크다.

 

> 알칼리 금속은 가장 바깥쪽 전자 껍질에 1개의 원자가 전자(valence electron)를 가지고 있다. 이 때문에 이들은 (자신이 갖고 있는) 전자를 1개 잃고 양이온(M^+)이 되면서 비활성 기체와 같은 안정된 전자 배치를 가지려는 성질이 강하다.

( 참고: 옥텟 규칙 https://ywpop.tistory.com/2634 )

 

> 원자 번호 증가 → 전자 껍질 수 증가: 원자 번호가 커질수록 전자 껍질 수가 많아져 원자 반지름이 커진다.

( 참고: 원자 반지름 https://ywpop.tistory.com/9339 )

 

> 인력 감소: 인력은 거리가 멀어질수록 약해진다. 원자핵과 가장 바깥쪽 전자 사이의 거리가 멀어지기 때문에, 핵이 전자를 붙잡는 인력이 약해진다.

( 참고: 유효 핵전하 https://ywpop.tistory.com/2526 )

 

> 결론: 원자 번호가 클수록 원자가 전자를 떼어내는 데 필요한 에너지(이온화 에너지)가 작아져 전자를 훨씬 쉽게 잃어버리므로 반응성이 커진다.

 

> 반응성 크기: Li < Na < K < Rb < Cs

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/5643 ]

알칼리 금속과 물의 반응. Alkali Metal-Water Reactions

 

 

 

 

2. 할로젠(할로겐): 원자 번호가 클수록 반응성이 작은 이유

※ 핵심 원리: 할로젠 원소는 전자를 얻기 쉬울수록 반응성이 크다.

 

> 할로젠 원소는 가장 바깥쪽 전자 껍질에 7개의 원자가 전자를 가지고 있다. 이 때문에 이들은 외부에서 전자를 1개 얻어 음이온(X^-)이 되면서 안정해지려는 성질이 강하다.

 

> 원자 번호 증가 → 원자 반지름 증가: 할로젠 역시 원자 번호가 커질수록 전자 껍질 수가 늘어나 원자 반지름이 커진다.

 

> 인력 감소: 원자 반지름이 커지면 외부에서 들어오는 전자를 끌어당기는 원자핵의 인력이 상대적으로 약해진다. 즉, 핵과 가장 바깥쪽 껍질 사이의 거리가 멀어서 외부 전자를 세게 잡아당기지 못한다.

( 외부 전자: 예를 들면, 알칼리 금속이 잃어버린 전자 )

 

> 결론: 원자 번호가 클수록 외부 전자를 끌어당기는 힘(전자 친화도 및 전기 음성도 경향)이 약해져 전자를 얻기가 더 어려워지므로 반응성이 작아진다.

( 참고: 전자 친화도 https://ywpop.tistory.com/2948 )

 

> 반응성 크기: F > Cl > Br > I

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/6563 ]

할로겐의 성질. 할로겐간 산화-환원 반응

 

 

 

 

 

 

 

 

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