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김일손 생애
부인상을 당하고 그 뒤 모친 봉양을 위해 진주목학의 교수(敎授)로 나갔다 2년 동안 진주에 머물면서 진주목사 경대소(慶大素)를 비롯한 문인 30여 명이 촉석루(矗石樓)에서 진양수계(晉陽修禊)을 결성하였다. 병을 핑계로 교수직을 사임하고 고향에 돌아가 운계정사(雲溪精舍)를 열고 학문 연구에 몰두하였다.
1489년(성종 20년)에 정여창(鄭汝昌)과 두류산(頭流山)을 유람하고 〈두류기행록(頭流紀行錄)〉을 남겼다. 같은 해 9월에 성종에게 치도(治道) 12항을 상소했다.
1491년(성종 21년) 사가독서(賜暇讀書)를 했고, 후에 이조정랑(吏曹正郞)이 되었다. 그는 주로 언관(言官)으로 있으면서 훈구파(勳舊派) 학자들의 부패와 비행의 반성을 요구했고 한치의 굽힘이 없었다.
성종 때 춘추관 헌납(獻納) 재직시에 훈구파의 반성을 요구했다. 그 뒤 질정관(質正官)으로 명나라에 파견되었을 때는 정유(鄭愈) 등의 중국 학자와 교유하며 사상을 주고 받고, 정유가 지은 〈소학집설 小學集說〉을 가지고 귀국하여 조선에 전파했다.
김일손 생애
1495년(연산군 1년) 1월 충청도도사로 있을 당시 시국에 관한 시폐(時弊) 26개조를 상소하면서 소릉복위를 상소문을 올렸다. 3월 모친상을 당했다. 3년상을 마치고 1498년초 공직에 복귀했다.
춘추관의 사관(史官)으로 있었다.
하지만 나중에  훈구파 대신의 생각을 해석한 바로 세조 찬위의 부당성을 풍자하여 스승 김종직이 지은 <조의제문(弔義帝文)>을 후에 찾아내어서 본 결과 <조의제문>은 그의 스승 김종직이 항우(項羽)가 초 회왕(懷王), 즉 의제(義帝)를 죽이고 찬탈한 것을 기록한 것으로, 초 의제를 조상하는 형식이었지만 실은 훈구파 대신의 생각으로 해석한 바로 단종을 의제에 비유한 것으로 세조의 찬탈을 비판한 것이라 생각하였다. 이 조의제문에 대해서 1498년(연산군 4년) 훈구파가 일으킨 무오사화(戊午士禍) 때 그 결과로 김종직은 부관참시(剖棺斬屍)를 당하였고, 권오복(權五福)·권경유(權景裕)·이목(李穆) 등 사림파 여러 인물들과 함께 처형당하게 된다.
김일손 생애
그의 주장 가운데 훈구파에서 문제로 삼았던 것은 덕종의 후궁인 소훈 윤씨(昭訓尹氏)에게 이유 없이 지나치게 많은 전민(田民)과 가사(家舍)를 내렸다고 세조의 조카인 단종과 사육신의 판결을 잘못한 것을 비판한 점이다.
학조가 왕실의 위세를 업고 해인사 주지를 자신의 수하로 갈아치운 사실 이 문제가 된 것이었다. 또한 학조가 세종의 아들인 광평대군과 영응대군의 땅과 백성들을 사취한 사실도 문제가 되었다. 승려 학조는 세조의 불사에 참여하여 총애를 받았고, 세조의 측근인 공신 김수온의 형제였다.
영응대군 부인 송씨는 군장사란 절에 올라가 설법을 듣다가 계집종이 깊이 잠들면 학조와 잠을 잤다. 그는 학조와 대방군부인 송씨의 사실을 성종의 대화에서 직접 언급하며 이를 비판하였다.
김일손 생애
그는 세조의 꿈 때문에 어이없이 부관참시된 단종의 어머니인 현덕왕후(顯德王后)의 소릉(昭陵)을 복구할 것을 주장하였고, 황보 인(皇甫仁)·김종서(金宗瑞) 등을 절의를 지킨 인물로 평가하고, 숙의권씨(淑儀權氏)의 노비와 토지를 권람(權擥)이 가로챘다고 비판하였다. 이러한 그의 비판은 동료들로부터도 위험한 것으로 여겨져 정광필이나 남곤, 김굉필, 김전, 김안국 등은 그런 신랄한 지적을 한 그에게 되도록 외부에 발설하지 말라고 충고하거나, 오히려 그를 나무라고 질책했다.
그의 직언을 비판한 정광필과 김안국, 남곤, 김전, 김굉필 등은 살아남았지만, 그의 직언에 동조했거나 긍정적이었던 김종직의 문하생들은 대부분 무오사화와 갑자사화로 희생된다.
이극돈도 나중에 연루되어 희생자가 된다.
당시의 훈구 대신들과 이 문제를 논의한 후, 1498년 《성종실록》을 편찬할 때 스승 김종직이 쓴 조의제문을 훈구파의 대신이 조의제문의 해석을 노사신·한치형·윤필상·신수근·유자광 등을 통해 연산군에게 알렸다. 이 글은 세조를 비방하고, 노산군의 억울한 죽음을 애도하는 내용이라고 생각하고 추측하고 있었다.
김일손 생애
조의제문을 본 연산군은 진노하여 김일손을 붙잡아오도록 명했다. 스승의 조의제문이 그 이유였다. 김일손은 당시 고향에 내려가 병 치료 중이었으나 체포되어 심한 고문을 받았고 결국 대역죄로 몰려 7월 광통방(廣通坊)에서 능지처참되었다. 그의 스승 김종직은 부관참시되었으며 권경유·권오복·허반 등 다른 많은 사류도 화를 입었다.
이 일을 무오사화라 한다. 이를 계기로 세조 때 등장하여 성종 때에 세력을 확장해나가던 신진 사림은 집권층인 훈구파에게 대대적으로 숙청되었다.
김일손이 형벌을 당할 때, 그의 고향에 있는 냇물이 별안간 붉게 물들어 3일 동안이나 되돌아오지 않았다고 한다. 이에 그 냇물은 붉은 시내라는 뜻의 자계(紫溪)라 불리게 되었다.
연산군은 1504년(연산군 10)에 갑자사화 때 ‘김일손의 집 땅을 깎아 평평하게 하라’고 명하고 스승인 김종직을 부관참시하고, 그의 가족이 멸문지화(滅門之禍)를 당해 부인 예안김씨(禮安金氏)가 조카 김대장(金大壯)을 후사(後嗣)로 삼았다.
중종반정 이후 신원되었고, 문민(文愍)이라는 시호가 내려졌으며, 중종 때 직제학, 현종 때 승정원 도승지, 순조 때 이조참판에 각각 추증되었다. 경상북도 청도의 자계서원(紫溪書院), 경상남도 함양의 청계서원(靑溪書院), 충청남도 목천(木川)의 도동서원(道東書院) 등에 배향되었다. 문집에 《탁영문집》이 있다.
그는 거문고를 좋아했고 능숙한 연주가였다.
그가 남긴 거문고는 탁영금이라고 해서 귀중한 유물이다. 김일손이 타던 거문고는 1490년경 만든 것으로 추정되며, 옛 선비들이 사용한 악기로는 유일하게 국가문화재(보물)로 지정되었다.
김일손 평가와 비판
일찍이 스승인 김종직을 닮아 사장(詞章)에 능했으며, 당시 고관들의 불의와 부패를 규탄하였다.
패관잡기에는 그를 평하기를 "계운(季雲·김일손의 자)은 참으로 세상에 드문 선비였으나, 불행한 시대를 만나 화를 입고 죽었다"고 애석해 했다. <사우명행록>(師友名行錄)은 "공은 참으로 세상에 드문 재주요, 묘당(廟堂)의 그릇이었다. ...(이하 중략)... 인물을 시비하고 국사를 논의함은 마치 청천백일 같았다. 애석하도다. 훈구파가 어찌 차마 그를 거리에 내놓고 죽였는가"라고 하였다.
지족당 남곤은 그의 문장력과 시 재주가 동문 수학들 중에서는 가장 뛰어났는데, 불행하게도 일찍 죽음을 당했다며 항상 애통해하였다.
남효온은 ‘김일손은 세상에 보기드문 자질을 타고났으며, 종묘에서 사용할 수 있는 그릇’이라고 추켜세웠다.
남명 조식은 그에 대해 “살아서는 서리를 업신여길 절개(凌霜之節)가 있었고, 죽어서는 하늘에 통하는 원통함이 있었다”고 하면서 그의 죽음을 안타까워했다.
김일손 평가와 비판
1668년 노론의 영수 우암 송시열은 "탁영선생은 문장과 절행으로서 한 시대의 으뜸이었던 분인데 불행하게도 연산군을 만나 동시(東市)에서 처형당하는 화를 입었고, 그 화는 온 사림(士林)에 미치었다. 지금도 당시의 일을 말할 때면 기가 막히고 목이 메지 않는 사람이 없다. 중국 사람들까지도 칭찬하여 말하길 ‘동국(東國)의 한유’라 하였다."라고 탁영선생문집 서문을 지었다.
그러나 과격하다는 비판도 있다. 후대에 월정 윤근수가 지은 <월정만필>에 의하면 "김일손이 정광필과 양남어사(兩南御史)가 되어 용인의 객관에 같이 묵었을 때 ‘시사를 논하는데 강개하여 과격한 말을 많이 했다"고 전한다. 정광필 등은 그가 너무 과격하다며 이를 나무랐다고 한다.
김일손 사상과 신념
김종직의 문인 중에는 김굉필·정여창 등과 같이 경학(經學)을 중시하면서 ‘수기(修己)’를 지향하는 계열과,
남효온·조위 등과 같이 사장(詞章)을 중시하면서 ‘치인(治人)’을 지향하는 계열이 있었는데, 김일손은 후자의 대표적 인물이었다.
그는 일찍이 스승 김종직을 닮아 사장(詞章)에 능통했다.
지리산 유람 때 지은 시
사직을 청하고 낙향하면서 지은 시
한편, 현실 대응 자세는 매우 과감하고 진취적이었다. 예컨데 소릉 복위 상소는 극히 모험적이었다.
1493년(성종 24년) 겨울 독서당에서 공부하다 틈날 때 마다 거문고를 배웠는데, 권오복이 물었다. “여러분께서는 옛것을 좋아하면서 왜 오현금이나 칠현금을 곁에 두지 않습니까?" 김일손이 답하기를 “지금의 음악은 옛날 음악에 말미암은 것이오. 소강절이 옛날 옷인 심의를 입지 않고 ‘지금 사람은 마땅히 지금의 옷을 입어야 한다’ 고 했는데, 나는 이 말을 취한 것이오”
김일손은 지금의 육현금만 고집했던 것은 아니었다. 육현금을 독서당에 비치해 두었고, 또 오현금을 집안에 두었다. 어떤 손님이 보고 의문하니 김일손이 답하기를 “겉으로는 지금의 것을, 마음으로는 옛것을 따르고자 합니다.”
김일손 사상과 신념
지리산 기행문 《속두류록》에 깊은 산중에까지 미친 시정의 폐단에 눈살을 찌푸리는 광경을 서슴 없이 기술하고 있다.
하동 오대사 인근 주민들이 이정의 횡포로 번잡한 조세와 과중한 부역에 시달린다고 하소연하였고, 지리산에 잣이 많이 난다는 속설을 믿고 해마다 관청에서 잣을 독촉하느라 주민들이 산지에서 사다가 공물로 충당한다는 사실을 숨김 없이 토로하였다.
또한 하동 쌍계사에 들렀을 때는 관청에서 은어를 잡는데, 불어난 물로 여의치 않자 승려들에게 살생에 필요한 물건들을 준비하라 재촉하는 모습 등 기술하였다.
또한 굶주림을 이기지 못한 산속 백성들이 밭을 일구려고 좌방사 앞의 밤나무를 도끼로 찍어 남긴 것을 본 탁영의 “높은 산 깊은 골까지 개간하여 경작하려 하니, 나라의 백성이 많아진것이다. 그렇다면 그들의 생활을 넉넉하게 하고, 그들을 교화시킬 방도를 생각해야 할 것이다”라는 말에서 현실적이고 합리적인 사고를 중시하는 조선 초기 신진학자의 의식세계를 가졌다.
김일손 기타
학통상으로는 정몽주의 학파였다. 학맥상으로는 백이정과 안향에게까지 거슬러 올라가는데, 백이정, 안향→이제현→이색→정몽주→길재→김숙자→김종직→김일손으로 이어진다.
김일손 기타
백이정, 안향→이제현→이색→정도전
　　　　　　　　　　　　　→이숭인
　　　　　　　　　　　　　→정몽주→권근
　　　　　　　　　　　　　　　　　　→권우→세종대왕
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→정인지
　　　　　　　　　　　　　　　　　　→길재→김숙자→김종직→정여창
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→김굉필→조광조
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→김안국
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→김정국
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→주계부정 이심원
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→김일손
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→김전
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→남곤
김일손 기타
남곤은 그의 동문이자 친구였으며 같은 스승 김종직의 문하에서 공부했다. 무오사화로 죽임을 당한 탁영(濯纓) 김일손의 묘를 중종반정 후 이장할 때 남곤은 글을 지어 "공(公)은 참으로 세상에 드문 재주요 묘당(廟堂)의 그릇이었다. 소장(疎章)과 차자(箚子)의 문장이 넓고 깊음이 큰 바다와 같았고, 인물은 시비하고 국사를 논함이 마치 청천백일(靑天白日) 같았다. 애석(哀惜)하도다 연산군이 어찌 차마 그를 거리에 내놓고 죽였는가, 공은 실로 세상에 드문 선비였다.불행한 때를 만나 화(禍)를 입고 죽었구나" 하고 애석해 하면서 만시(輓詩)를 지었다.
김일손 기타
귀신(鬼神)은 아득하고 어두운데 천도는 진실로 알기도 어렵구나.귀신도 천도는 좋아하고 미워함이 인간과는 달라 화와 복을 항상 거꾸로 베푸나니,길고 긴 이 우주(宇宙)에 오래 사나 짧게 사나 하루살이와 같은 것이라.촉루의 즐거움이 인간의 임금보다 나은지 어찌알랴,달관으로 한 웃음에 부치니 뜬 구름처럼 아득하다.다만 아깝기는 세상에 이름난 사람은 한번 나기 매양 어렵도다. 수백년을 걸려서야 겨우 한번 보게되네. 그를 보고도 성취시키지 못하니 태평의 다스림을 어느 때에나 보랴, 나의 난 것이 무슨 다행으로 그대와 동시였네, 서한시대(西漢時代)의 문장이요,송(宋)나라 원풍(元豊), 희녕(熙寧)시대의 인물이었네,정치의 잘못됨을 한 숨 쉬고 통곡(痛哭)하며,옳은 일이라면 용감(勇敢)히 하였도다. 강관의 무리들이 옆에서 이를 갈며 엿보는 줄 어찌 알았으랴, 큰 칼 쓴 죄인으로 문득 사형장(死 刑場)으로 가란 말가, 세상 만사에 없는 일이 없구나, 동해 바다가 끝없이 너르네, 지금은 세상이 바로 되어가 혹한 법도 풀어져 선하고 악한 것이 구별이 되네, 어찌 무오년의 원통(寃痛)함은 아직도 신설(伸雪)하지 못하는고,춘추의 필법에는 내 임금의 허물을 위(諱)하는 예가 있어 정공(定公).애공(哀公)의 기록에는 숨긴 말이 많다하나 이렇게 춘추(春秋)를 지은 성인(聖人)은 하늘과도 같아서 후세 사람 따를 바 못되고,붓을 잡아 들은대로 쓰는 것은 사가(史家)의 상례이다. 들은바 가 바르고 틀림이 있다해도 그것은 사람의 사견(私見)이다. 그것을 정리 편찬하는 데는 실록청(實錄廳)이 있으니 허위로 된 것이면 깎으면 그만인데 다만 뱃속의 칼이 터럭속의 흠터를 찾아냈네. 위(魏)나라 사람들이 국악(國惡)을 써서 길거리 에 보인 것과는 비할 것도 아니로다. 벼슬 자리에서 직무(職務)를 행하지 못했다면 그 죄는 매를 치면 될 것이요,현능한 인재에는 특별히 용서하고 감형하는 옛 법도 있는 바다. 이런 말씀 아뢰어 임금의 의혹을 풀어드릴이 없구나. 세월도 10년을 넘게되니 식자들의 가슴에 영원한 슬픔이여,파타성(跛타城) 성동의 낮은 언덕 초라하여 시체 감출곳 되지 못하네 사랑하는 자질들이 좋은 땅 가려 이장 (移葬)하려 하도다. 그대는 지금 하늘 위에서 굽어보면 먼지만 자욱하리. 솔개나 굼벵이를 택하지 않거든 하물며 이땅저땅 상관하랴마는 인간에서 구구하게 성묘 (省墓)하고 제사(祭祀)드리기 편함을 취함이네.처량하다 목천현(木川縣)에 구불 구불한 산기슭, 후일에 도지(圖誌)를 편찬(編纂)할 때 이 무덤 기록하여 빼지마오.
김일손 가계
6대조부 김관(金管)은 불교를 배척하고 유학 진흥에 공헌한 선비이다. 증조부 김서(金湑)가 청도에 터를 잡아 대대로 정착하는 기틀을 마련하였다. 할아버지는 김극일(金克一)로 길재(吉再)에게 수학했고 효성이 지극하여 절효(節孝)라고 일컬어졌다. 아버지는 남계 김맹(金孟)으로 김숙자(金叔滋) 문하에서 공부하였다. 또한 형인 김준손(金駿孫)과 김기손(金驥孫)도 정시(庭試)에 합격함으로써 가문 전체가 당대에 이름을 떨쳤다. 김일손의 가계는 영남 사림의 정통적인 맥과 흐름을 같이하고 있는데, 이러한 가문 배경으로 인해 어려서부터 도학과 문학에 쉽게 접할 수 있었다.
김일손 가계
조모 : 이씨(李氏) - 한성부판윤(漢城府判尹) 이간(李暕)의 딸
아버지 : 김맹(金孟, 1410년(태종 10년) ~ 1483년(성종 14년)) - 이조참판(吏曹參判)
전모 : 진주 정씨(晉州鄭氏) - 집현전한림(集賢殿翰林) 정중건(鄭仲虔)의 딸
이복 누나 : 김진경(金震卿)에게 출가
조카 : 김영(金英)
생모 : 용인 이씨(龍仁李氏) - 형조참의(刑曹參議) 이양(李讓)의 딸, 이유번(李有蕃)의 손녀, 공조전서(工曹典書) 이중순(李中順)의 증손
누나 : 윤기분(尹起汾)에게 출가
조카 : 윤수(尹燧)
조카 : 윤돈(尹燉)
누나 : 조건(趙鍵)에게가출가
조카 : 조여우(趙如愚)
조카 : 조여회(趙如晦)
조카 : 곽당(郭塘)에게 출가
형 : 김준손(金駿孫, 1454년 ∼ 1508년)
형수 : 이씨(李氏)- 생원(生員) 이설(李設)의 딸
형수 : 제주 고씨(濟州高氏) - 사도시정(司䆃寺正) 고태익(高台翼)의 딸, 한성부윤(漢城府尹) 고득종(高得宗)의 손녀, 상호군(上護軍) 고봉지(高鳳智)의 증손
조카 : 김대유(金大有, 1479년 ~ 1551년), 호는 삼족당(三足堂)
김일손 가계
형수 : 남원 양씨(南原梁氏) - 찰방(察訪) 양보(梁普)의 딸, 영광군수(靈光郡守) 양준(梁峻)의 손녀. 김해부사(金海府使) 양사귀(梁思貴)의 증손
조카 : 김대장(金大壯) - 계부 김일손에게 입양
조카 : 김대축(金大畜, 1496년 ~ 1563년)
조카 : 김대아(金大雅, 1498년 ~ 1576년)
조카 : 이공권(李公權)에게 출가
형 : 김기손(金驥孫, 1456년 ∼ 1493년) -  병조좌랑(兵曹佐郞)
형수 : 흥해 최씨(興海崔氏) - 직제학(直提學) 최연(崔淵)의 딸, 현감(縣監) 최윤(崔潤)의 손녀, 대사성(大司成) 최강(崔康)의 증손
김일손 가계
배우자 : 단양 우씨(丹陽禹氏) - 병조참판(兵曹參判) 우극관(禹克寬)의 딸, 역동(易東) 우탁(禹倬)의 6세손, 형조참의(刑曹參議) 이양(李讓)의 외손
양자 : 김대장(金大壯, 1493년 ∼ 1549년) - 창녕현감(昌寧縣監)
며느리 : 남원 양씨(南原梁氏, 1495년 ~ 1572년) - 현감(縣監) 양치준(梁治準)의 딸
손자 : 김갱(金鏗, ? ~ 1628년) - 사헌부 지평(司憲府 持平)
손부 : 밀양 박씨(密陽朴氏) - 병재(甁齋) 박하징(朴河澄)의 딸, 부사직(副司直) 박승원(朴承元)의 손녀, 소고(嘯皐) 박건(朴乾)의 증손
증손녀 : 김심(金審)에게 출가
외현손 : 김자준(金自俊)
외현손 : 곽경득(郭景得)에게 출가
외현손 : 신순우(辛舜佑)에게 출가
외현손 : 조열(曹悅)에게 출가
외현손 : 김극해(金克諧)에게 출가
외현손 : 우배선(禹拜善)에게 출가
증손녀 : 이렴(李濂)에게 출가
외현손 : 이상(李瑺)
외현손 : 이현(李玹)
손자 : 김장(金鏘, 1519년 ~ 1587년) - 충좌위사과(忠佐衛司果)
김일손 가계
손부 : 전주 류씨(全州柳氏) - 사과(司果) 류세봉(柳世鳳)의 딸, 대사헌(大司憲) 류헌(柳軒)의 손녀, 직제학(直提學) 류극서(柳克恕)의 6세손
증손 : 김치삼(金致三, 1560년 ∼ 1625년) - 사첨시 참봉(司瞻寺 參奉)
종손부 : 고성 이씨(固城李氏) - 이벽(李碧)의 딸, 이교(李郊)의 손녀, 모헌(慕軒) 이육(李育)의 증손, 좌의정(左議政) 이원(李原)의 현손, 참판(參判) 박영(朴穎)의 외손
현손 : 김선경(金善慶, 1586년 ~ 1638년) - 통례원좌통례(通禮院左通禮)
현손 : 이지영(李之英)에게 출가
현손 : 조이수(曺以需)에게 출가
증손 : 유광선(柳光先)에게 출가
외현손 : 유익원(柳益源)
외현손 : 유익청(柳益淸)
증손 : 김류(金瀏)에게 출가
외현손 : 김지성(金之聲)
증손 : 조기엽(趙起曄)에게 출가
손녀 : 안굉(安宏)에게 출가
외증손 : 안극충(安克忠)
손자 : 김령(金鈴, 1520년 ~ 1607년) - 부호군(副護軍)
손부 : 밀양 박씨(密陽朴氏) - 박언정(朴彦貞)의 딸, 소요당(逍遙堂) 박하담(朴河淡)의 후손
손부 : 한양 조씨(漢陽趙氏) - 조창호(趙昌浩)의 딸
증손 : 김계우(金啓遇, 1562년 ~ 1622년) - 훈련원판관(訓鍊院判官)
증손 : 김계무(金啓務, 1565년 ~ 1628년) - 훈련원첨정(訓鍊院僉正)
증손 : 김계상(金啓常, 1567년 ~ 미상) - 태인현감(泰仁縣監)
증손 : 김수원(金秀源, 1569년 ~ 1630년) - 내금위장(內禁衛將), 단원(檀園) 김홍도(金弘道)의 선조
증손 : 배인권(裵仁權)에게 출가
증손 : 박장수(朴章秀)에게 출가
증손 : 양기문(梁起門)에게 출가
이인좌
이인좌(李麟佐, 1695 ~ 1728)는 조선 영조 때의 역신(逆臣)이다. 본명은 현좌(玄佐), 1695년, 청주시에서 태어났으며, 제4대 임금인 세종대왕의 넷째아들인 임영대군(臨瀛大君)의 9대손이며 관찰사를 지낸 이운징의 손자이다.
이인좌는 을해(1695년)생이다. [감난록(勘亂錄) 권2 영조 4년 무신 3월 25일]
1728년(영조4) 이인좌(34세)의 네 아들 중명(中明)·인명(仁明)·문명(文明)·화명(化明)은 조선왕조실록 영조4년 7월 24일·영조21년 11월 17일 및 승정원일기 영조4년 4월 14일 등에 따르면, 7세~12세인 관계로 함경도에 관노(官奴) 발배됐다.
이인좌(李玄佐)가 20세 쯤에 결혼했다면, 1728년(영조4) 무신년 봉기 당시에 큰아들이 12세가 된다.
이인좌 생애
과격한 소론 인사였던 그는 신임사화로 득세하였으나, 영조의 즉위로 소론이 몰락하면서 함께 실각했다. 그리하여 비밀리에 소론파를 규합하여 1728년, 정희량과 함께 군사를 일으켜 청주를 함락하고 안성에 이르렀으나 도원수 오명항에게 대패하여 죽산으로 도피하였다. 그러나 그칠 줄 모르는 추격으로 산사에 숨었다가 신길만(申吉萬) 등 마을 사람들에게 붙들려 한양으로 압송되었다. 그해 음력 3월 26일, 친국에서 역모의 전모를 공술하고 다음날 대역모반죄로 군기시 앞에서 참형에 처해졌다.
1873년(고종 10)에 가서 이현일, 윤휴, 한효순, 목내선, 정인홍, 정도전 등을 복권해야 된다는 신원 상소가 올려졌다. 이에 면암 최익현(崔益鉉)과 중암 김평묵(金平黙)은 말도 안되는 소리라며 강하게 반발하였다. 그러나 정도전, 이현일, 윤휴 등을 복권해야 된다는 상소가 계속되자 최익현과 김평묵은 이를 막기 위해 줄기차게 노력하였다.
이인좌 생애
1873년(고종 10)부터 1876년까지 최익현과 김평묵 등은 상소 등을 통해 "이현일, 한효순, 목내선 등의 신원을 요구한 사람들을 추율(追律, 반역죄)로 처단해야 하며, 남인(南人)인 윤휴(尹鑴) 이후로 우리 서인(노론)과 남인은 원수가 됐다. 만약 서양과의 조약이 성립된 후에 민암, 목내선, 이인좌, 정희량, 이현일의 후손들이 백성의 불인(不忍)한 마음을 이용하여 창을 들고 도성과 대궐을 침범한다면 올바른 선비들이 일망타진될 것이다"라고 주창하여 이들의 복권 여론을 끝까지 반대하여 무산시켰다. 그 뒤에도 최익현과 김평묵은 남인과 이인좌의 난 관련자들의 복권을 결사 반대하였다. 결국 김평묵과 최익현이 모두 죽은 뒤 1907년(융희 2년)에 가서야 윤휴, 이현일 등과 함께 복권된다.
전자 배열
원자물리학과 양자화학에서 전자 배열(영어: Electron configuration)은 원자나 분자(또는 기타 물리적 구조)의 전자가 원자 궤도 또는 분자 궤도에 분포하는 방식이다. 예를 들어, 네온 원자의 전자 배열은 1s2 2s2 2p6인데, 이는 1s, 2s, 2p 서브셸이 각각 2개, 2개, 6개의 전자로 채워져 있음을 의미한다.
전자 배열은 각 전자가 원자핵과 다른 모든 전자들이 만들어내는 평균 장에서 궤도를 따라 독립적으로 움직이는 것으로 묘사한다. 수학적으로, 배열은 슬레이터 행렬식 또는 구성 상태 함수로 묘사된다.
양자역학의 법칙에 따르면, 에너지 준위는 각 전자 배열과 관련이 있다. 특정 조건에서 전자는 광자 형태의 에너지 양자를 방출하거나 흡수하여 한 배열에서 다른 배열로 이동할 수 있다.
다양한 원자의 전자 배열에 대한 지식은 원소 주기율표의 구조를 이해하고, 원자를 결합시키는 화학 결합을 설명하며, 화합물의 화학식과 분자기하를 이해하는 데 유용하다. 벌크 물질에서 동일한 개념은 레이저와 반도체의 특이한 특성을 설명하는 데 도움이 된다.
전자 배열 껍질과 서브껍질
전자 배열은 원자의 보어 모형에서 처음 구상되었으며, 전자의 양자역학적 본성에 대한 이해가 발전했음에도 불구하고 껍질과 서브껍질에 대해 이야기하는 것이 여전히 일반적이다.
전자 껍질은 전자가 차지할 수 있는 동일한 주양자수 n을 공유하는 허용 상태의 집합이다. 전자 배열의 각 항에서 n은 각 궤도 문자 앞에 오는 자연수이다(예: 헬륨의 전자 배열은 1s2이므로 n = 1이고 궤도에는 두 개의 전자가 포함된다). 원자의 n번째 전자 껍질은 2n2개의 전자를 수용할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 껍질은 2개의 전자를 수용할 수 있고, 두 번째 껍질은 8개의 전자를, 세 번째 껍질은 18개의 전자를 수용할 수 있다. 2배의 요소는 전자 스핀 때문에 각 연속적인 껍질마다 허용되는 상태의 수가 두 배가 되기 때문에 발생한다. 각 원자 궤도는 반대 스핀을 가진 최대 2개의 동일한 전자를 허용하며, 하나는 +1⁄2 스핀(보통 위쪽 화살표로 표시)을 가지고 다른 하나는 -1⁄2 스핀(아래쪽 화살표로 표시)을 갖는다.
전자 배열 껍질과 서브껍질
서브껍질은 껍질 내에서 공통 방위 양자수 l로 정의되는 상태 집합이다. l의 값은 0부터 n-1까지이다. l = 0, 1, 2, 3 값은 각각 s, p, d, f 라벨에 해당한다. 예를 들어, 3d 서브껍질은 n = 3 및 l = 2를 갖는다. 서브껍질에 배치할 수 있는 최대 전자의 수는 2(2l + 1)로 주어진다. 이는 s 서브껍질에 2개, p 서브껍질에 6개, d 서브껍질에 10개, f 서브껍질에 14개의 전자를 제공한다.
각 껍질과 각 서브껍질을 차지할 수 있는 전자의 수는 양자역학 방정식에서 비롯되며, 특히 동일한 원자 내에서 두 전자가 네 가지 양자수 모두에 대해 동일한 값을 가질 수 없다고 명시하는 파울리 배타 원리에서 비롯된다.
원자 스펙트럼 및 구조에 대한 완전한 양자 역학 이론에 대한 자세한 기술적 내용은 로버트 D. 코완(Robert D. Cowan)의 기본 서적에서 찾아볼 수 있다.
전자 배열 표기법
물리학자와 화학자는 원자와 분자의 전자 배열을 나타내기 위해 표준 표기법을 사용한다. 원자의 경우, 표기법은 원자 서브껍질 라벨(예: 인의 경우 1s, 2s, 2p, 3s, 3p 순서)과 각 서브껍질에 할당된 전자의 수가 위 첨자로 표시된 시퀀스로 구성된다. 예를 들어, 수소는 첫 번째 껍질의 s-궤도에 하나의 전자를 가지고 있으므로 1s1로 표기된다. 리튬은 1s-서브껍질에 두 개의 전자를, (더 높은 에너지의) 2s-서브껍질에 하나를 가지고 있으므로 1s2 2s1("원-에스-투, 투-에스-원"으로 발음)로 표기된다. 인 (원자 번호 15)은 다음과 같다: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3.
전자 배열 표기법
많은 전자를 가진 원자의 경우 이 표기법이 길어질 수 있으므로 약어 표기법이 사용된다. 전자 배열은 핵심부 전자와 원자가 전자로 시각화될 수 있으며, 이는 이전 주기의 비활성 기체와 동일하다: 각 주기의 원소는 마지막 몇 개의 서브껍질에 의해서만 차이가 난다. 예를 들어 인은 세 번째 주기이다. 구성이 1s2 2s2 2p6인 두 번째 주기 네온과는 세 번째 껍질의 존재에 의해서만 차이가 난다. 네온과 동일한 구성 부분은 [Ne]로 약어화되어 인의 구성을 네온의 구성을 명시적으로 쓰는 대신 [Ne] 3s2 3p3로 쓸 수 있게 한다. 이 관례는 가장 바깥쪽 껍질의 전자가 원소의 화학적 특성을 가장 많이 결정하기 때문에 유용하다.
전자 배열 표기법
주어진 배열의 경우 궤도 순서는 완전히 고정되어 있지 않다. 왜냐하면 궤도 점유만이 물리적 의미를 가지기 때문이다. 예를 들어, 타이타늄 바닥 상태의 전자 배열은 [Ar] 4s2 3d2 또는 [Ar] 3d2 4s2로 쓸 수 있다. 첫 번째 표기법은 중성 원자의 배열에 대한 마델룽 규칙을 기반으로 한 순서를 따르며, Ar, K, Ca, Sc, Ti 순서에서 4s가 3d보다 먼저 채워진다. 두 번째 표기법은 동일한 n 값을 가진 모든 궤도를 함께 묶으며, 이는 양이온을 형성하기 위해 주어진 원자에서 전자가 제거되는 순서의 역순인 "분광학적" 궤도 에너지 순서에 해당한다. Ti4+, Ti3+, Ti2+, Ti+, Ti 순서에서 3d가 4s보다 먼저 채워진다.
단일 점유 서브껍질의 위 첨자 1은 필수적이지 않다. 예를 들어, 알루미늄은 [Ne] 3s2 3p1 또는 [Ne] 3s2 3p로 쓸 수 있다. 더 높은 서브껍질이 점유되었음에도 불구하고 서브껍질이 비어 있는 원자(일부 이온의 경우와 마델룽 규칙에서 벗어나는 특정 중성 원자의 경우)의 경우, 빈 서브껍질은 위 첨자 0으로 표시되거나 아예 생략된다. 예를 들어, 중성 팔라듐은 [Kr] 4d10 5s0 또는 단순히 [Kr] 4d10로 쓸 수 있으며, 란타넘(III) 이온은 [Xe] 4f0 또는 단순히 [Xe]로 쓸 수 있다.
궤도 라벨(s, p, d, f)의 글자를 기울임체로 쓰는 것이 아주 일반적이지만, 국제 순수·응용 화학 연합(IUPAC)은 보통체를 권장한다(여기서 사용된 것처럼). 글자 선택은 이제는 사용되지 않는 sharp, principal, diffuse, fundamental (또는 fine)으로 미세 구조를 기반으로 스펙트럼 선을 분류하는 시스템에서 유래한다. 현대적 사용법은 각각 방위 양자수 l이 0, 1, 2, 3인 궤도를 나타낸다. f 다음에는 j를 건너뛰고 알파벳순으로 g, h, i...(l = 4, 5, 6...)로 이어진다. 비록 이러한 유형의 궤도는 거의 필요하지 않지만.
분자의 전자 배열은 비슷한 방식으로 작성되지만, 원자 궤도 라벨 대신 분자 궤도 라벨이 사용된다(아래 참조).
전자 배열 바닥 상태 및 들뜬 상태의 에너지
전자와 관련된 에너지는 그 궤도의 에너지이다. 배열의 에너지는 전자-전자 상호작용을 무시하고 각 전자의 에너지의 합으로 종종 근사된다. 가장 낮은 전자 에너지에 해당하는 배열을 바닥 상태라고 한다. 다른 모든 배열은 들뜬 상태이다.
예를 들어, 나트륨 원자의 바닥 상태 배열은 쌓음 원리(아래 참조)에 따라 1s2 2s2 2p6 3s1이다. 첫 번째 들뜬 상태는 3s 전자를 3p 서브껍질로 승격시켜 1s2 2s2 2p6 3p1 배열을 얻는 것으로, 3p 준위로 약어화된다. 원자는 에너지를 흡수하거나 방출하여 한 배열에서 다른 배열로 이동할 수 있다. 예를 들어, 나트륨등에서는 나트륨 원자가 전기 방전에 의해 3p 준위로 들뜨고, 589nm 파장의 노란색 빛을 방출하여 바닥 상태로 돌아간다.
전자 배열 바닥 상태 및 들뜬 상태의 에너지
일반적으로 원자가 전자(나트륨의 3s와 같은)의 여기는 가시광선 또는 자외선 광자에 해당하는 에너지를 포함한다. 핵심부 전자의 여기는 가능하지만, 일반적으로 X선 광자에 해당하는 훨씬 더 높은 에너지를 필요로 한다. 예를 들어, 나트륨의 2p 전자를 3s 준위로 들뜨게 하여 들뜬 1s2 2s2 2p5 3s2 배열을 형성하는 경우가 그러할 것이다.
이 문서의 나머지 부분은 원자나 분자의 "그" 배열이라고 종종 언급되는 바닥 상태 배열에 대해서만 다룬다.
전자 배열 역사
어빙 랭뮤어는 1919년 논문 "원자와 분자 속 전자의 배열"에서 길버트 뉴턴 루이스의 입방 원자 이론과 발터 코셀의 화학 결합 이론을 바탕으로 자신의 "원자 구조의 동심원 이론"을 설명하며 처음으로 제안했다. 랭뮤어는 주기율표의 역사와 옥텟 규칙의 발전에서 나타나듯이 다른 화학자들로부터 전자 원자 구조에 대한 연구를 발전시켰다.
닐스 보어 (1923)는 원소의 특성에서의 주기성이 원자의 전자 구조에 의해 설명될 수 있다는 랭뮤어의 모델을 통합했다. 그의 제안은 당시의 보어 모형 원자를 기반으로 했으며, 이 모델에서 전자 껍질은 핵으로부터 고정된 거리에 있는 궤도였다. 보어의 원래 배열은 오늘날의 화학자에게는 이상하게 보일 것이다. 황은 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4(2.8.6) 대신 2.4.4.6으로 주어졌다. 보어는 1893년 알프레트 베르너의 논문을 따라 4와 6을 사용했다. 사실, 화학자들은 물리학자들보다 훨씬 먼저 원자 개념을 받아들였다. 랭뮤어는 위에서 언급한 논문을 다음과 같이 시작했다.
전자 배열 역사
«…원자 구조 문제는 주로 물리학자들이 다루었지만, 그들은 원자 구조 이론으로 궁극적으로 설명되어야 할 화학적 특성을 거의 고려하지 않았다. 주기율표에 요약된 것과 같은 화학적 특성과 관계에 대한 방대한 지식은 순전히 물리적인 선을 따른 상대적으로 미흡한 실험 데이터보다 원자 구조 이론을 위한 더 나은 기반이 되어야 한다... 이 전자들은 일련의 동심원 껍질로 배열되며, 첫 번째 껍질은 두 개의 전자를 포함하고, 다른 모든 껍질은 8개를 가지는 경향이 있다.…»
원자의 원자가 전자는 리하르트 아베크가 1904년에 설명했다.
1924년, 에드먼드 클리프턴 스토너는 아르놀트 조머펠트의 세 번째 양자수를 전자 껍질의 설명에 통합하여 황의 껍질 구조를 2.8.6으로 정확하게 예측했다. 그러나 보어의 시스템이나 스토너의 시스템 모두 자기장 내에서의 원자 스펙트럼 변화(제이만 효과)를 정확하게 설명할 수 없었다.
전자 배열 역사
보어는 이 단점(및 다른 단점들)을 잘 알고 있었고, 1923년에 친구 볼프강 파울리에게 양자 이론(현재 "초기 양자론"으로 알려진 시스템)을 구하는 데 도움을 요청하는 편지를 보냈다. 파울리는 제이만 효과가 원자의 가장 바깥쪽(즉, 원자가) 전자의 반응에만 의존한다고 성공적으로 가설을 세웠다. 파울리는 네 번째 양자수와 자신의 배타 원리(1925)를 포함하여 스토너의 껍질 구조를 정확한 서브껍질 구조로 재현할 수 있었다.
주양자수 n이 같은 두 개 이상의 전자가 다른 세 가지 양자수 k [l], j [ml] 및 m [ms]에 대해 같은 값을 갖는 것은 금지되어야 한다.
1926년에 발표된 슈뢰딩거 방정식은 수소 원자에 대한 해의 직접적인 결과로 네 가지 양자수 중 세 가지를 제공했다. 이 해는 오늘날 화학 교과서(및 위)에 나와 있는 원자 궤도를 산출한다. 원자 스펙트럼에 대한 조사를 통해 원자의 전자 배열을 실험적으로 결정할 수 있었고, 전자가 원자 궤도에 채워지는 순서에 대한 경험적 규칙(마델룽 규칙(1936)으로 알려짐, 아래 참조)으로 이어졌다.
전자 배열 원자: 쌓음 원리와 마델룽 규칙
쌓음 원리(독일어 Aufbau, "쌓아 올림, 구성")는 닐스 보어의 전자 배열 개념의 중요한 부분이었다. 이 원리는 다음과 같이 명시될 수 있다.
최대 두 개의 전자가 증가하는 궤도 에너지 순서대로 궤도에 배치된다. 즉, 가장 낮은 에너지의 서브껍질이 먼저 채워지고 그 후에 전자가 더 높은 에너지 궤도에 배치된다.
이 원리는 알려진 118개 원소의 바닥 상태에 대해 매우 잘 작동하지만, 때로는 약간 틀리기도 한다. 쌓음 원리의 현대적 형태는 마델룽 규칙(또는 클레흐코프스키 규칙)에 의해 주어진 궤도 에너지 순서를 설명한다. 이 규칙은 1929년에 샤를 자네에 의해 처음 언급되었고, 1936년에 에르빈 마델룽에 의해 재발견되었으며, 나중에 V. M. Klechkowski에 의해 이론적 정당화가 주어졌다.
이것은 궤도를 채우는 다음 순서를 제공한다.
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, (8s, 5g, 6f, 7d, 8p, 9s)
이 목록에서 괄호 안의 서브껍질은 현재 알려진 가장 무거운 원자(Og, Z = 118)의 바닥 상태에서는 점유되지 않는다.
전자 배열 원자: 쌓음 원리와 마델룽 규칙
쌓음 원리는 핵물리학 및 핵화학의 핵 껍질 모형에서와 같이 원자핵 내의 양성자와 중성자에도 수정된 형태로 적용될 수 있다.
주기율표의 형태는 각 원소의 원자 전자 배열과 밀접하게 관련되어 있다. 예를 들어, 2족(주기율표의 두 번째 열)의 모든 원소는 [E] ns2 (여기서 [E]는 비활성 기체 배열)의 전자 배열을 가지며, 화학적 특성에서 현저한 유사성을 보인다. 주기율표의 구역 측면에서 주기율표의 주기성은 s, p, d, f 서브껍질을 채우는 데 필요한 전자의 수(2, 6, 10, 14) 때문이다. 이러한 구역은 주기율표의 직사각형 섹션으로 나타난다. 유일한 예외는 헬륨인데, 헬륨은 s-구역 원자임에도 불구하고 화학적 불활성(가득 찬 외부 껍질의 결과) 때문에 일반적으로 p-구역의 다른 비활성 기체들과 함께 배치된다(이 예외를 유지해야 하는지에 대한 논의는 현대 문헌에 있다).
원자가(가장 바깥쪽) 껍질의 전자는 각 원소의 화학적 성질을 크게 결정한다. 화학적 특성의 유사성은 전자 배열 개념보다 한 세기 이상 전에 언급되었다.
전자 배열 원자: 쌓음 원리와 마델룽 규칙
쌓음 원리는 궤도 에너지의 순서가 특정 원소와 다른 원소 사이에서 모두 고정되어 있다는 근본적인 가설에 기반을 두고 있다. 두 경우 모두 이것은 단지 근사적으로만 사실이다. 이 원리는 원자 궤도를 최대 두 개의 전자를 넣을 수 있는 고정된 에너지의 "상자"로 간주한다. 그러나 원자 궤도 "안"에 있는 전자의 에너지는 원자(또는 이온, 또는 분자 등)의 다른 모든 전자의 에너지에 의존한다. 둘 이상의 전자를 가진 시스템에 대한 "단일 전자 해"는 없으며, 정확하게 계산할 수 없는 다전자 해의 집합만 존재한다. (하지만 하트리-폭 방법과 같은 수학적 근사치가 존재한다.)
쌓음 원리가 근사치에 기반을 두고 있다는 사실은 거의 고정된 채움 순서가 존재하며, 주어진 껍질 내에서 s-궤도가 항상 p-궤도보다 먼저 채워진다는 사실에서 알 수 있다. 단일 전자를 가진 수소형 원자에서는 동일한 껍질의 s-궤도와 p-궤도가 외부 전자기장이 없는 경우에 매우 좋은 근사치로 정확히 동일한 에너지를 갖는다. (그러나 실제 수소 원자에서는 에너지 준위가 핵의 자기장과 램 이동의 양자 전기역학적 효과에 의해 약간 분리된다.)
전자 배열 원자: 쌓음 원리와 마델룽 규칙
쌓음 원리의 순진한 적용은 전이 금속의 기본 화학에서 잘 알려진 역설 (또는 명백한 역설)로 이어진다. 칼륨과 칼슘은 주기율표에서 전이 금속보다 먼저 나타나며, 각각 [Ar] 4s1 및 [Ar] 4s2의 전자 배열을 갖는다. 즉, 4s-궤도가 3d-궤도보다 먼저 채워진다. 이는 마델룽 규칙과 일치한다. 4s-궤도는 n + l = 4 (n = 4, l = 0)이고 3d-궤도는 n + l = 5 (n = 3, l = 2)이기 때문이다. 칼슘 이후, 전이 금속의 첫 번째 계열(스칸듐부터 아연)에 있는 대부분의 중성 원자는 두 개의 4s 전자를 가진 배열을 갖지만, 두 가지 예외가 있다. 크로뮴과 구리는 각각 [Ar] 3d5 4s1 및 [Ar] 3d10 4s1의 전자 배열을 갖는다. 즉, 하나의 전자가 4s-궤도에서 3d-궤도로 이동하여 반쪽으로 채워지거나 완전히 채워진 서브껍질을 생성한다. 이 경우 일반적인 설명은 "반쪽으로 채워지거나 완전히 채워진 서브껍질이 특히 안정적인 전자 배열"이라는 것이다. 그러나 텅스텐(W)은 마델룽 규칙을 따르는 d4 s2 배열을 가지며 d5 s1 배열을 가지지 않고, 나이오븀(Nb)은 반쪽으로 채워지거나 완전히 채워진 서브껍질을 만들지 않는 예외적인 d4 s1 배열을 갖는다는 사실에 의해 뒷받침되지 않는다.
전자 배열 원자: 쌓음 원리와 마델룽 규칙
이 명백한 역설은 전이 금속 원자에서 전자를 제거하여 이온을 형성할 때 발생한다. 이온화되는 첫 번째 전자는 "에너지가 더 높을 것"이라고 예상되는 3d-궤도에서 오는 것이 아니라 4s-궤도에서 온다. 4s와 3d 사이의 이러한 전자 교환은 전이 금속 첫 번째 계열의 모든 원자에서 발견된다. 중성 원자(K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, ...)의 배열은 일반적으로 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, ... 순서를 따르지만, 주어진 원자(예: Fe4+, Fe3+, Fe2+, Fe+, Fe)의 연속적인 이온화 단계는 일반적으로 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, ... 순서를 따른다.
전자 배열 원자: 쌓음 원리와 마델룽 규칙
이 현상은 원자 궤도의 에너지 순서가 핵 전하 또는 다른 궤도에 있는 전자의 존재에 의해 영향을 받지 않고 고정되어 있다고 가정할 때에만 역설적이다. 만약 그렇다면 3d-궤도는 수소에서와 같이 3p-궤도와 동일한 에너지를 가질 것이지만, 분명히 그렇지 않다. 철은 크로뮴보다 핵에 두 개의 양성자가 더 많고, 두 종의 화학적 특성이 매우 다르다는 점을 고려할 때, Fe2+ 이온이 크로뮴 원자와 동일한 전자 배열을 가져야 할 특별한 이유는 없다. 멜로즈와 에릭 스케리는 원자 구조 계산의 하트리-폭 방법의 두 전자 반발 적분 측면에서 궤도 점유에 따른 궤도 에너지의 변화를 분석했다. 최근 스케리는 자신의 이전 논문 제목을 포함한 대다수의 자료와는 달리 4s가 아닌 3d 궤도가 실제로 우선적으로 점유된다고 주장했다.
전자 배열 원자: 쌓음 원리와 마델룽 규칙
화학 환경에서는 배열이 더욱 변할 수 있다. 예를 들어, Th3+는 순수 이온일 때 [Rn] 5f1 배열을 가지지만, 대부분의 ThIII 화합물에서는 토륨 원자가 대신 6d1 배열을 갖는다. 대부분의 경우, 다양한 배열의 중첩이 존재한다. 예를 들어, 구리 금속은 [Ar] 3d10 4s1 또는 [Ar] 3d9 4s2 배열로는 잘 설명되지 않지만, 첫 번째 배열의 90% 기여와 두 번째 배열의 10% 기여로 잘 설명된다. 실제로 가시광선만으로도 대부분의 전이 금속에서 전자를 여기시킬 수 있으며, 그럴 때 전자는 종종 다른 배열을 통해 계속 "흐른다"(구리와 그 족은 예외).
전자 배열 원자: 쌓음 원리와 마델룽 규칙
비슷한 이온과 같은 3dx 4s0 배열은 금속이 산화수 0을 가질지라도 단순 결정장 이론에 의해 설명되는 전이 금속 착물에서 발생한다. 예를 들어, 육카르보닐크로뮴은 여섯 개의 일산화 탄소 리간드로 둘러싸인 크로뮴 원자(이온이 아님)로 설명될 수 있다. 중심 크로뮴 원자의 전자 배열은 리간드 사이의 세 개의 낮은 에너지 d 궤도를 채우는 여섯 개의 전자를 가진 3d6로 설명된다. 다른 두 개의 d 궤도는 리간드의 결정장 때문에 더 높은 에너지에 있다. 이 그림은 착물이 반자성, 즉 짝지어진 전자가 없다는 실험적 사실과 일치한다. 그러나 분자궤도함수 이론을 사용하는 더 정확한 설명에서는 여섯 개의 전자가 차지하는 d형 궤도가 자유 원자의 d 궤도와 더 이상 동일하지 않다.
전자 배열 원자: 쌓음 원리와 마델룽 규칙
더 무거운 원소들 중에는 마델룽 규칙에 대한 몇 가지 예외가 더 있으며, 원자 번호가 증가할수록 반쪽 채워진 서브껍질의 안정성과 같은 간단한 설명을 찾기가 점점 더 어려워진다. 다른 전자가 궤도 에너지에 미치는 영향을 설명하는 근사 방법인 하트리-폭 계산을 통해 대부분의 예외를 예측할 수 있다. 정성적으로 예를 들어, 4d 원소는 마델룽 이상 현상이 가장 많이 집중되어 있는데, 이는 4d–5s 간격이 3d–4s 및 5d–6s 간격보다 크기 때문이다.
더 무거운 원소의 경우, 내각 전자가 빛의 속력에 가까운 속도로 움직이므로 원자 궤도의 에너지에 대한 특수 상대론의 효과도 고려해야 한다. 일반적으로 이러한 상대론적 효과는 다른 원자 궤도에 비해 s-궤도의 에너지를 감소시키는 경향이 있다. 이것이 6d 원소들이 로렌슘을 제외하고는 마델룽 이상 현상이 없을 것으로 예측되는 이유이다(로렌슘의 경우 상대론적 효과가 p1/2 궤도도 안정화시키고 바닥 상태에서의 점유를 유발한다). 상대론이 개입하여 7s 궤도를 6d 궤도보다 에너지적으로 낮게 만들기 때문이다.
전자 배열 원자: 쌓음 원리와 마델룽 규칙
아래 표는 f-구역(녹색)과 d-구역(파란색) 원자의 배열을 보여준다. 이 표는 궤도 점유 측면에서 바닥 상태 배열을 보여주지만, 분광학적으로 결정된 궤도 에너지 순서 측면에서 바닥 상태를 보여주지는 않는다. 예를 들어, 전이 금속에서 4s 궤도는 3d 궤도보다 에너지가 높고, 란탄족에서 6s는 4f와 5d보다 높다. 바닥 상태는 원소의 전자 배열 (데이터 페이지)에서 볼 수 있다. 그러나 이것은 전하에 따라 다르다. 칼슘 원자는 4s가 3d보다 에너지가 낮지만, Ca2+ 양이온은 3d가 4s보다 에너지가 낮다. 실제로 마델룽 규칙에 의해 예측된 배열은 이러한 이상한 경우에도 최소한 바닥 상태에 가깝다. 란타넘, 악티늄, 토륨의 빈 f 궤도는 화학 결합에 기여하며, 전이 금속의 빈 p 궤도도 마찬가지이다.
빈 s, d, f 궤도는 채워지는 순서를 강조하고, 바닥 상태에서 점유되지 않은 궤도(예: 란타넘 4f 또는 팔라듐 5s)도 화학 화합물에서 점유되고 결합할 수 있음을 명확히 하기 위해 명시적으로 표시되었다. (p-궤도도 마찬가지이지만, 기체상 바닥 상태에서 로렌슘에만 실제로 점유되므로 명시적으로 표시되지 않는다.)
다양한 이상 현상은 자유 원자를 설명하며 반드시 화학적 행동을 예측하지는 않는다. 따라서 예를 들어 네오디뮴은 일반적으로 +3 산화 상태를 형성하지만, 그 배열은 [Xe] 4f4 5d0 6s2이며, 순진하게 해석하면 6s 전자만 잃어버리는 것에 해당하는 더 안정한 +2 산화 상태를 시사할 수 있다. 반대로, 우라늄은 [Rn] 5f3 6d1 7s2로서 +3 산화 상태에서도 매우 안정하지 않으며, +4 및 +6을 선호한다.
하슘을 넘어선 원소의 전자 껍질 배열은 아직 실험적으로 검증되지 않았지만, 120번 원소까지는 마델룽 규칙에 예외 없이 따를 것으로 예상된다. 121번 원소는 p 전자가 g 전자보다 많은 비정상적인 배열 [Og] 8s2 5g0 6f0 7d0 8p1를 가질 것으로 예상된다. 이 이후의 전자 배열은 잠정적이며 모델마다 예측이 다르지만, 5g, 6f, 7d, 8p1/2 궤도의 에너지 근접성으로 인해 마델룽 규칙이 깨질 것으로 예상된다. 하지만 8s, 5g, 6f, 7d, 8p의 채워지는 순서는 8p 및 9p 껍질의 거대한 스핀-궤도 분할과 9s 껍질의 거대한 상대론적 안정화로 인한 섭동에도 불구하고 대략적으로 유지될 것으로 예측된다.
전자 배열 열린 껍질과 닫힌 껍질
원자 궤도의 맥락에서, 열린 껍질은 전자로 완전히 채워지지 않았거나 화학 반응 중에 다른 원자 또는 분자와의 화학 결합을 통해 모든 원자가 전자를 내주지 않은 원자가 껍질을 말한다. 반대로 닫힌 껍질은 완전히 채워진 원자가 껍질로 얻어진다. 이 배열은 매우 안정하다.
분자의 경우 "열린 껍질"은 홀전자가 있음을 나타낸다. 분자궤도함수 이론에서 이는 단일 점유된 분자 궤도로 이어진다. 분자궤도함수 이론의 계산화학 구현에서, 열린 껍질 분자는 제한된 열린 껍질 하트리-폭 방법 또는 비제한 하트리-폭 방법으로 처리해야 한다. 반대로 닫힌 껍질 배열은 모든 분자 궤도가 이중으로 점유되었거나 비어 있는 상태(단일항 상태)에 해당한다. 열린 껍질 분자는 계산적으로 연구하기 더 어렵다.
전자 배열 비활성 기체 배열
비활성 기체 배열은 비활성 기체의 전자 배열이다. 모든 화학 반응의 기본은 화학 원소가 안정성을 얻으려는 경향이다. 전형 원자는 일반적으로 옥텟 규칙을 따르는 반면, 전이 금속은 일반적으로 18 전자 규칙을 따른다. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn과 같은 비활성 기체는 이미 비활성 기체 배열을 가지고 있기 때문에 다른 원소보다 반응성이 낮다. 오가네손은 무거운 원자의 상대론적 효과 때문에 반응성이 더 높을 것으로 예측된다.
전자 배열 비활성 기체 배열
모든 시스템은 안정 상태 또는 최소 에너지 상태를 얻으려는 경향이 있으므로 화학 원소는 가장 가까운 비활성 기체와 유사한 안정한 전자 배열을 얻기 위해 화학 반응에 참여한다. 이러한 경향의 예는 두 개의 수소 (H) 원자가 하나의 산소 (O) 원자와 반응하여 물 (H2O)을 형성하는 것이다. 중성 원자 수소는 원자가 껍질에 하나의 전자를 가지고 있으며, 물을 형성할 때 산소에서 오는 두 번째 전자를 공유하여 원자가 껍질에 두 개의 전자를 가진 가장 가까운 비활성 기체 헬륨 (He)과 유사한 배열을 얻는다. 마찬가지로, 중성 원자 산소는 원자가 껍질에 여섯 개의 전자를 가지고 있으며, 두 개의 수소 원자로부터 두 개의 전자를 공유하여 원자가 껍질에 여덟 개의 전자를 가진 가장 가까운 비활성 기체 네온과 유사한 배열을 얻는다.
전자 배열 분자에서의 전자 배열
분자에서의 전자 배열은 각 분자가 다른 궤도 구조를 가지므로 원자의 전자 배열보다 더 복잡하다. 분자 궤도는 원자 및 단원자 이온에 사용되는 원자 궤도 라벨 대신 대칭에 따라 라벨이 지정된다. 따라서 이산소 분자 O2의 전자 배열은 1σg2 1σu2 2σg2 2σu2 3σg2 1πu4 1πg2로 작성되거나, 동등하게 1σg2 1σu2 2σg2 2σu2 1πu4 3σg2 1πg2로 작성된다. 1πg2 항은 두 개의 전자가 두 개의 축퇴된 π*-궤도(반결합 분자 오비탈)에 있음을 나타낸다. 훈트 규칙에 따라 이 전자들은 바닥 상태에서 평행한 스핀을 가지므로 이산소는 순 자기 모멘트를 갖는다(상자성이다). 이산소의 상자성 설명은 분자궤도함수 이론의 큰 성공이었다.
다원자 분자의 전자 배열은 광자의 흡수나 방출 없이 진동 결합을 통해 변할 수 있다.
고체에서는 전자 상태가 매우 많아진다. 이들은 더 이상 이산적이지 않고, 실제적으로 연속적인 가능한 상태의 범위(전자 띠)로 혼합된다. 전자 배열의 개념은 관련성을 잃고 띠 이론에 자리를 내준다.
전자 배열 응용
전자 배열의 가장 광범위한 응용은 무기화학과 유기화학 모두에서 화학적 성질을 합리화하는 데 있다. 사실, 전자 배열은 몇 가지 단순화된 형태의 분자궤도함수 이론과 함께 원자가 개념의 현대적 등가물이 되었으며, 원자가 형성할 것으로 예상되는 화학 결합의 수와 유형을 설명한다.
이 접근 방식은 일반적으로 화학적 특성의 정량적 예측을 시도하는 계산화학에서 더욱 발전된다. 수년 동안 대부분의 이러한 계산은 원자 궤도 함수 선형 결합(LCAO) 근사를 기반으로 했으며, 시작점으로 점점 더 크고 복잡한 바탕 함수 집합의 원자 궤도를 사용했다. 이러한 계산의 마지막 단계는 쌓음 원리에 따라 분자 궤도 사이에 전자를 할당하는 것이다. 모든 계산화학 방법이 전자 배열에 의존하는 것은 아니다. 밀도범함수 이론(DFT)은 이 모델을 폐기하는 방법의 중요한 예이다.
전자 배열 응용
둘 이상의 전자를 가진 원자 또는 분자의 경우, 전자의 움직임은 상관관계가 있으며 이러한 그림은 더 이상 정확하지 않다. 모든 다전자 시스템을 정확하게 설명하려면 매우 많은 수의 전자 배열이 필요하며, 특정 에너지 준위를 특정 단일 배열과 정확하게 연관시키는 것은 불가능하다. 그러나 전자 파동 함수는 일반적으로 매우 적은 수의 배열에 의해 지배되므로, 다전자 시스템에서도 전자 배열의 개념은 필수적이다.
전자 배열의 근본적인 응용은 원자 스펙트럼을 해석하는 데 있다. 이 경우, 원자에 사용 가능한 다양한 에너지 준위를 설명하는 하나 이상의 항기호로 전자 배열을 보완해야 한다. 항기호는 바닥 상태 배열뿐만 아니라 모든 전자 배열에 대해 계산할 수 있지만, 모든 에너지 준위가 실제로 관찰되는 것은 아니다. 원자 스펙트럼 분석을 통해 원소의 바닥 상태 전자 배열이 실험적으로 결정되었다.