족 (주기율표)

화학에서 족(族, group 혹은 family) 화학 원소의 주기율표에서 열(세로줄)을 가리킨다. 주기율표에는 18개의 번호가 매겨진 족이 있다. 2족과 3족 사이에 있는 14개의 f-구역 열에는 족 번호가 매겨져 있지 않다. 한 족에 속하는 원소들은 원자의 가장 바깥쪽 전자 껍질의 유사한 물리적 또는 화학적 특성을 가진다(즉 동일한 핵 전하이다). 이는 대부분의 화학적 특성이 가장 바깥쪽 전자의 궤도 위치에 따라 결정되기 때문이다.

"1족"부터 "18족"까지의 현대적인 번호 매기기 체계는 1988년부터 국제 순수·응용 화학 연합(IUPAC)에서 권장되었다. 1~18족 체계는 이전 비활성 기체 원자의 전자 외에 각 원자의 s, p, d 전자를 기반으로 한다. 두 가지 오래된 호환되지 않는 명명 체계는 사용되는 체계에 따라 동일한 번호를 다른 족에 할당할 수 있다. 오래된 체계는 케미컬 애브스트랙트 서비스(CAS, 미국에서 더 보편적)와 1988년 이전 IUPAC(유럽에서 더 보편적)에서 사용되었다. 18개 족 체계는 화학계에서 보편적으로 받아들여지지만, 1번과 2번 원소(수소와 헬륨)이 속해 있는 족에 대한 일부 이견이 존재한다. 내부 전이 금속에 대한 유사한 변화는 교과서에 계속 존재하지만, 올바른 위치는 1948년부터 알려져 있었고 1988년(1~18족 번호 매기기와 함께)과 2021년에 IUPAC에서 두 번 승인되었다.

족은 가장 상위 원소를 사용하여 가리키거나 특정한 별도의 이름을 가질 수도 있다. 예를 들어, 16족은 "산소족" 혹은 "16족 원소"로도 불린다. 예외는 일반적으로 8족을 의미하지만, 화학에서는 철, 코발트, 니켈 또는 유사한 화학적 특성을 가진 다른 원소 집합을 의미할 수도 있는 "철족"이다. 천체물리학 및 핵물리학에서는 철족이 일반적으로 철, 코발트, 니켈, 크로뮴 및 망가니즈를 의미한다.

 족 이름 
현대 족 이름은 1~18번이며, 14개의 f-구역 열은 번호가 매겨지지 않았다(전부 포함하면 주기율표의 32개 열을 구성한다). 또한 할로젠과 같은 관용명이 일반적이다. 역사적으로 로마 숫자 I~VIII과 "A" 및 "B" 접미사를 기반으로 한 여러 족 이름이 사용되었다.

 족 이름 목록 
 IUPAC이름 옛IUPAC 옛 CAS이름 원소별 이름 IUPAC권장 관용명 다른 이름       리튬족 수소 및 알칼리 금속 "리튬족"은 수소를 제외한다       베릴륨족 알칼리 토금속        스칸듐족         타이타늄족         바나듐족         크로뮴족         망가니즈족         철족         코발트족         니켈족         구리족  때로는 주화 금속이라 불리지만,이에 포함되는 집합은 임의적이다.       아연족  휘발성 금속       붕소족 트라이엘 이코사젠토금속       탄소족 테트렐 크리스탈로젠아다만토젠메릴라이드       질소족 15족 원소펜텔      산소족 칼코젠        플루오린족 할로젠       족또는  비활성 기체 아에로젠

 주화 금속: 뢴트게늄(Rg)이 주화 금속으로 간주되는지에 대해 저자마다 의견이 다르다. 다른 주화 금속과 마찬가지로 11족에 속하며 금과 화학적으로 유사할 것으로 예상된다. 반면에 극도로 방사성이 강하고 수명이 짧아 이름이 뜻하는 것처럼 실제로 주화에 사용될 수 없으며, 이러한 이유로 때때로 주화 금속에 제외된다.

 트라이엘 (13족), 그리스어 tri(셋, III)에서 유래
 테트렐 (14족), 그리스어 tetra(넷, IV)에서 유래
 펜텔 (15족), 그리스어 penta(다섯, V)에서 유래

 CAS 및 이전 IUPAC 번호 매기기 (A/B) 
두 가지 이전의 족 번호 체계가 존재한다. 각각 CAS(케미컬 애브스트랙트 서비스)와 이전 IUPAC 체계이다. 둘 다 숫자(아라비아 숫자 또는 로마 숫자)와 문자 A, B를 사용한다. 두 체계는 숫자에 대해서는 일치한다. 숫자는 해당 족 원소의 대략적인 최고 산화수를 나타내며, 따라서 동일한 숫자를 가진 다른 원소와 유사한 화학적 특성을 나타낸다. 숫자는 주기율표의 왼쪽에서 한 번, 오른쪽에서 한 번 대체로 선형적으로 증가하며(참조 원소의 산화수 목록), 전이 금속에서는 약간의 불규칙성이 있다. 그러나 두 체계는 문자를 다르게 사용한다. 예를 들어, 포타슘(K)은 하나의 원자가 전자를 가지고 있다. 따라서 1족에 있다. 칼슘(Ca)은 두 개의 원자가 전자를 포함하고 있기 때문에 2족에 있다.

이전 IUPAC 체계에서는 문자 A와 B가 주기율표의 왼쪽(A)과 오른쪽(B) 부분에 지정되었고, CAS 시스템에서는 문자 A와 B가 주족 원소(A)와 전이 금속(B)에 지정되었다. 이전 IUPAC 시스템은 유럽에서 자주 사용되었으며, CAS는 미국에서 가장 일반적으로 사용했다. 새로운 IUPAC 체계는 혼란스럽게도 동일한 이름을 사용하여 다른 것을 의미하는 두 체계를 대체하기 위해 개발되었다. 새로운 체계는 표준 주기율표에서 족을 왼쪽에서 오른쪽으로 단순히 증가하는 숫자로 매긴다. IUPAC 제안은 1985년에 대중의 의견을 수렴하기 위해 처음 배포되었고, 나중에 1990년 무기화학 명명법 판에 포함되었다.Leigh, G. J. Nomenclature of Inorganic Chemistry: Recommendations 1990. Blackwell Science, 1990. .

 특정 열이 아닌 족 
족은 위에서 설명한 대로 주기율표의 특정한 열로 정의되지만, "족"이라고 명명된 원소 집합 중에는 열이 아닌 것도 있다.

이와 유사한 집합으로 화학적 귀금속, 주화 금속, 귀금속, 난융 금속 등이 있다.

 각주 

 참고 문헌 

분류:주기율표