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알칼리 금속

last modified: 2015-02-28 01:12:28 by Contributors


원소 주기율표에서 수소를 제외한[1] 1족 원소 - 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 프랑슘 - 들을 이르는 말.

은백색 광택과 단단함으로 대표되는 보통의 금속들과는 달리 알칼리 금속들은 광택이 없으며[2] 커터칼로 잘라질 정도로 매우 무르다. 또한 알칼리 금속은 각각 고유한 불꽃 반응색을 갖고 있는데, 리튬과 루비듐이 빨간색, 나트륨이 노란색, 칼륨이 보라색, 세슘이 파랑색이다.

알칼리 금속은 전자를 잃고 +1가의 양이온으로 존재하기 쉬우며 -1가의 할로겐 원소 이온과 결합하기 쉽다. (가장 대표적인 예가 소금 = 염화나트륨) 산소를 만나 산화되기 쉬우므로 공기 중에 보관하지 않고 석유나 벤젠 등에 넣어 보관하며, 물과 만나면 수소 기체를 발생시키면서 격렬하게 반응한다. 이유는 알칼리 금속이 물과 반응하면, 알칼리 금속 원자의 원자가 전자(최외각, 가장 바깥쪽에 위치한 전자)가 물의 두 수소 원자 하나를 떨어뜨리고 그 자리를 빼았는다. 떨어진 수소 원자는 기체가 되고 알칼리 금속은 남은 수소 하나, 산소 하나와 반응해 수산화물을 만든다.
산소 혹은 물과의 반응은 주기가 올라갈수록 (즉 리튬에서 세슘으로 갈수록.) 더욱 격렬해지는데, 물과의 반응을 알아보려면

위의 두 영상을 참고. 나트륨만 해도 발생하는 열 때문에 자신이 녹아서 구형이 되며 칼륨 이상은 폭발한다. 세슘은 공기 중에서도 자연발화 위험성이 있어 진공상태로 유통될 정도. 실제로 영화 등의 수중폭발신에서는 물 속에 리튬을 넣어 폭발효과를 낸다. 가장 약한 리튬이 그정도면 나머지는 오죽...

참고로 흔히 알려진 이 비디오가짜다. 낚인 사람 꽤 될 듯.

참고로 저 실험에서 가장 반응성이 높은 프랑슘은 아예 나오지도 않았는데, 왜냐하면.... 구하기 어려워서 그렇다. 지구 지각 속에 20~30 g 밖엔 없는데다가, 반감기가 20분 정도라서 애써 구한 것도 하루만 놔두면 거의 없어져 버린다. 그리고 방사능 물질이라는 것은 덤.

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  • [1] 사실 충분한 압력을 가해 원자핵 간의 사이가 보어 반경보다 더 좁아지면 금속성을 띠게 되긴 하지만
  • [2] 사실 광택이 없는 것은 아니며 알칼리 금속들을 칼로 잘라 단면을 관찰하면 광택을 볼 수 있다. 단지 공기 중의 산소와 만나 산화되어(쉽게 말해, 녹이 슬어) 광택이 몇 초만에 없어지기 때문에. 이런 이유로 알칼리 금속은 석유 안에 넣어서 보관한다. 그런데 또 리튬은 석유에 뜬다.

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