금속

금속(金屬, metal)은 일반적으로 단단하고 광택이 있으며, 열 전도율과 전기 전도도가 높은 물질을 아우른다. 화학에서는 전이 금속과 전이후 금속을 통틀어 일컫는 표현으로 쓰이나, 간혹 준금속을 금속의 정의에 포함시키는 경우도 있다. 일반적으로 상온에서 고체 상태로 존재하며, 특유의 광택을 띠고 열과 전기를 잘 전달하는 도체로, 연성과 전성을 갖는다. 주기율표 상에 위치하는 118개의 원소 중 대략 4분의 3 정도가 일반적인 금속의 정의에 해당된다. 철, 구리, 알루미늄, 금, 주석, 우라늄 등이 자연 상태에서 흔히 발견된다. 보통 금속 원소는 전자를 잃고 양이온이 되기 쉬우며, 비금속은 반대로 전자를 얻기 쉽다. 천문학에서는 수소와 헬륨보다 무거운 원소들을 금속이라 하기도 한다. 골드바로 금의 희소성을 높이기도 한다.

전기차 배터리에 주로 사용되는 2차전지는 리튬이온 배터리다. 리튬이 전기차 배터리 소재로 선택된 건 이온화 경향이 가장 높은 금속이기 때문이다. 이온화 경향은 금속이 전자(-)를 내주고 양이온(+)이 되려고 하는 정도를 말한다.

개요

지구상에 존재하는 100여 종의 원소 중에서 상온에서 결정 고체로 존재하고, 열과 전기를 잘 전달하며 강도가 크고 연성, 전성이 풍부한 홑원소 물질. 원자가 일정한 거리·간격을 두고 규칙적으로 배열된 결정 고체이다. 헬륨·아르곤·네온과 같은 비활성기체 원소, 염소·불소와 같은 할로겐 원소, 산소, 수소, 황, 질소를 제외한 나머지 80여 종은 금속이 될 수 있는 원소이다. 철, 구리, 알루미늄, 금, 주석, 우라늄 등은 자연 상태에서 흔히 볼 수 있는 금속이다. 수은은 금속임에도 액체 상태를 이루는데 녹는점이 상온(常溫)보다 낮기 때문이나 응고하면 금속성을 갖는다.

금속은 여러 가지 기계적 가공을 할 수 있다. 금속의 흩원소 물질에 해당하는 원소를 금속원소라고 한다. 금속 고체는 면심입방 · 밀집6방 · 체심입방 중 하나의 결정으로 되어 있고 보통은 작은 결정의 집합체로 존재한다. 금속결정은 원자끼리의 금속결합으로 결합되어 있으며 그 때 전자의 일부는 자유전자로 존재한다. 이들 금속의 여러 성질(금속성)은 이 금속결합에 유래한다.

장주기형 주기율표에서 붕소와 아스타틴을 연결하는 선을 그으면 금속원소는 그 왼쪽에 위치한다. 즉 수소를 제외한 I 족(알칼리족과 구리족), II족(알칼리토금속과 아연족), 붕소를 제외한 Ⅲ족, 탄소와 규소를 제외한 Ⅳ족, Ⅷ족(철족과 백금족) 및 Ⅴ, Ⅵ, Ⅶ족의 a아족에 속하는 원소는 금속원소이다. 이 밖에 안티모니, 비스무트, 폴로늄도 금속원소에 포함시킨다. 또 붕소나 안티몬 등은 전기 저항이 높고, 금속과 비금속의 중간적 성질을 가진 홑원소 물질로 존재하거나 금속적 및 비금속적인 두 가지 변형태로 나타나므로 준금속이라고 한다. 또 상술한 금속 중에도 준금속이 있다. 또 홑원소 물질은 아니지만 각종 합금도 금속성을 지니므로 넓은 의미의 금속에 포함시킬 때가 있다.

금속은 대개 전기적으로 양성이어서 공유결합을 형성하기 어렵고, 비금속과는 이온결합으로 염을 만들기 쉽다. 금속의 산화 물, 수화산물에는 염기성이 많다.

종류

사실 수소와 할로겐 원소, 비활성 기체와 주기율표 오른쪽 위 구석의 일부 원소들을 제외하면 모두 금속이다.

족별 분류는 ㈜해시넷 위키의 주기율표를 기준으로 하며, 준금속도 포함한다.

준금속은 뒤에 @를 붙인다.

아직 실험으로 금속성이 확인되지 않았으나, 규칙에 의해 금속성을 띨 가능성이 있는 인공원소는 ?를 붙인다.

1족

• 수소 ?
• 리튬
• 칼륨
• 소듐
• 루비듐
• 세슘
• 프랑슘

2족

• 베릴륨
• 마그네슘
• 칼슘
• 스트론튬
• 바륨
• 라듐

3족

스칸듐 이트륨 란타넘 세륨 프라세오디뮴 네오디뮴 프로메튬 사마륨 유로퓸 가돌리늄 터븀

디스프로슘 홀뮴 어븀 툴륨 이터븀 루테튬 악티늄 토륨 프로트악티늄 우라늄 넵투늄

플루토늄 아메리슘 퀴륨 버클륨 캘리포늄 아인슈타이늄 페르뮴 멘델레븀 노벨륨 로렌슘

4족 티타늄 지르코늄 하프늄 러더포듐

5족 바나듐 나이오븀 탄탈럼 더브늄

6족 크로뮴 몰리브데넘 텅스텐 시보귬

7족 망가니즈 테크네튬 레늄 보륨

8족 철 루테늄 오스뮴 하슘

9족 코발트 로듐 이리듐 마이트너륨

10족 니켈 팔라듐 백금 다름슈타튬

11족 구리 은 금 뢴트게늄

12족 아연 카드뮴 수은 코페르니슘

13족 붕소 알루미늄 갈륨 인듐 탈륨 니호늄

14족 규소 @ 저마늄 @ 주석 납 플레로븀 ?

15족 비소 @ 안티모니 @ 비스무트 모스코븀 ?

16족 텔루륨 @ 폴로늄 @ 리버모륨 ?

17족 아스타틴 @ 테네신 @?

18족 오가네손 @?

참고자료

• 〈금속〉, 《위키백과》
• 〈금속〉, 《나무위키》
• 〈금속(metal, 金屬)〉, 《사이언스올》

같이 보기

• 준금속

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