1A족 원소의 특징 Alkali Metal

 

제련 Metallurgy

: 광석으로부터 금속을 얻는 과정

광석 내의 금속은 양이온의 형태로 발견된다. 그러므로 제련은 항상 이온을 '원소형 금속' 으로 환원하는 과정을 포함한다.

이 과정에서 사용할 수 있는 환원제는 다양하나, 대표적으로는 '탄소' 가 있다. (저비용, 구하기 용이)

 

1A족 원소 Alkali metal

ns^1의 [원자가 전자 배치] (valence electron configuration) 보유.

원자가 전자를 쉽게 잃는, 반응성이 특출나게 큰 금속들. (비금속과 다를 바 없는 화학적 성질을 가지는 수소를 제외하고)

 

* 수소 *

수소는 화학적으로 전형적인 비금속으로 행동한다! 비금속과는 공유 결합 화합물을 형성하고 금속과는 이온 결합 화합물(=염)을 형성한다. 수소를 포함한 두 개 이상의 성분으로 구성된 화합물을 수소화물(hydride)이라고 한다.

 

* 수소화물의 세 가지 종류 *

1. 이온성 수소화물 (ionic hydride)

: 수소가 가장 활성이 큰 1A, 2A족 금속과 결합할 때 생성된다. (예 - LiH, CaH2)

이들은 수소 음이온(H-)과 금속 양이온을 포함하는 것으로 규정된다.

수소 음이온은 센 환원제이다. 이온성 수소화물을 물에 넣으면 격렬한 반응이 일어난다.

예컨대, LiH(s) + H2O(l) --> H2(g) + Li+(aq) + OH-(aq)

 

2. 공유결합성 수소화물 (covalent hydride)

: 수소가 다른 비금속들과 결합할 때 생성된다. HCl, CH4, NH3, H2O 등이다.

 

3. 금속성 수소화물 (metallic hydride)

: 전이금속 결정이 수소기체와 반응할 때 생성된다. 수소 분자는 금속의 표면에서 해리하고, 작은 수소원자는 결정구조 내부로 이동하여 홀(hole) 또는 틈새(interstice) 위치를 차지한다. 이러한 금속-수소 혼합물은 화합물이라기보다는 고용체(solid solution)에 더 가깝다.