이온화가 잘 되는 금속들의 총칭인 비금속(卑金屬)에 대해서는 비금속(금속) 문서를 참조하십시오.
非金屬 / Nonmetal
Be 금속
1 개요
금속도 준금속도 아닌 나머지 원소를 총칭하는 말이다. 경우에 따라선, 준금속도 비금속에 넣기도 한다. 또한 플루오린(불소), 염소를 포함한 17족 원소와 헬륨, 네온 등의 비활성 기체도 비금속에 포함된다.[1] 금속과는 전기음성도 등에서 차이를 보인다. 생명체와 탄화수소 유도체의 주요한 구성 원소들 대부분이 여기에 속한다.
2 목록
| 원소 분류 (배경색) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 알칼리 금속 | 알칼리 토금속 | 란타넘족 | 악티늄족 | 전이 금속 | 전이후 금속 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 준금속 | 비금속 | 할로젠 | 비활성 기체 | 미분류 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 상온(298K(25°C), 1기압 )원소 상태 (글자색) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ● 고체 | ● 액체 | ● 기체 | ● 미분류 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 이탤릭체 : 자연계에 없는 인공원소 또는 극미량으로 존재하는 원소 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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아래 목록은 상단의 주기율표의 기준에 따라 족별로 분류한 것이다.
3 특징
3.1 주기율표상의 비금속성
주기율표에서 볼 때 위로, 오른쪽으로 갈수록 비금속성이 세진다.[3] 비금속성은 원자가 외부의 전자를 얼마나 잘 받아들이는가를 나타낸다. 이는 옥텟 규칙과도 관련있다. 금속과 준금속, 비금속의 경계가 오른쪽-아래 방향으로 되어있는 것도 이 때문이다.
- 족: 족이 커진다는 것은 최외각전자가 많아짐을 뜻한다. 옥텟을 만족하려면 최외각전자를 8개로 완전히 채우거나 모두 바깥으로 내놓아야 하는데, 주어진 최외각전자가 많다면(다시 말해 부족한 개수가 적다면) 내놓는 것보다 받아들이는 쪽이 에너지를 덜 요구한다. 따라서 족이 커질수록 비금속성은 세진다.
- 주기: 주기가 커지면 전자궤도 껍질 수가 많아지고 원자반지름은 커진다. 이렇게 되면 최외각에 있는 전자들은 원자핵에서 멀리 떨어지게 되어, 원자 바깥으로 뛰쳐나오는 데 요구되는 에너지가 낮아진다. (즉 이온화에너지가 낮아진다.) 여기서 원자번호가 커지면 원자핵의 인력이 커지지만, 최외각이 아닌 내부 전자들로 인한 반발력까지 고려하면 결국 전자가 탈출하기 쉬워진다. 따라서 주기가 커질수록 비금속성은 약해진다.
비금속성이 센 원소는 대체로[4] 전기음성도, 이온화에너지, 그리고 전자친화도가 크다. 세 특성 모두 전자를 받아들이는 경향이 큰 원소에서 크게 나타난다.[5]
3.2 분자/화합물 구성 방식
비금속은 전자를 잘 받아들이려 하므로, 반대로 말하면 전자를 바깥으로 내놓으려 하지 않는다. 따라서 금속의 고유 특징인 금속결합은 하지 못하고, 전기 전도에 중요한 역할을 하는 자유전자가 생겨나지 않는다. 이로 인해 열전도성과 전기전도성이 낮다.
그 대신 금속 원소와 결합하여 이온 결합 물질을 생성하거나, 다른 비금속 원소와 결합하여 공유 결합 물질을 생성한다.
- 비금속-금속: 금속은 전자를 내놓으므로, 비금속이 이 전자를 가져가면서 적절한 비율로 양이온과 음이온이 되어 이온화합물을 이룬다.
- 비금속-비금속: 비금속끼리만 반응을 할 때에는 전자를 일방적으로 주거나 받는 식으로 옥텟을 이룰 수 없다. 따라서 전자를 중복해서 세어 옥텟을 만족하는 공유결합(배위결합 포함)을 이룬다.
3.3 지구상의 비금속
지구상에 상당히 많이 존재하는데 이는 핵융합 과정이 수소→헬륨→탄소→산소→규소→철로 이어지기 때문이다. 수소, 헬륨 이상으로 무거운 원소들이 태양 이전 세대의 별(태양은 2세대 별)이 핵융합하고 나온 부산물들이다.[6] 참고로 비금속이 아니더라도 철보다 원자번호가 작은 원소면 별의 핵융합으로 만들어질 수 있다. 다만 핵융합으로 생성되었다는 것 자체로 지구에 많은 다양한 비금속이 존재할 수 있는 것이다.
지구상의 비금속 중 산소는 산화규소 형태로 암석에 많이 존재한다. 유기물은 탄소와 질소, 산소, 수소, 인과 같은 비금속을 중심으로 이루기 때문에 생명체를 구성하는 골격 역할을 한다. 그중에서도 특히 공유결합 손이 많은 탄소가 유기물의 주축이다.
4 관련 문서
5 비금속 물질
- ↑ 금속이 아닌 것은 모두 비금속으로 보는 고등학교 과정까지의 경우 준금속도 비금속으로 본다.
- ↑ 초고압 상태에서는 상전이되어 금속이 된다고 한다(!).
- ↑ 그러나 주기율표 가장 오른쪽의 18족은 비금속이지만 안정한 상태이기에 비금속성은 없다.
- ↑ 여기서 '대체로'라는 표현을 쓴 건 예외가 있기 때문.
- ↑ 단 전기음성도는 비활성기체인 18족 원소들은 보통 논외로 둔다. 비활성기체는 반응성이 매우 작기 때문에, 특수한 환경에서 화합물을 이룰 수 있는 크립톤이나 제논을 제외하고 전기음성도 측정이 거의 불가능하다.
- ↑ 철보다 무거운 원소들은 대개 초신성 폭발 때 미량 생성된다. 철 자체도 큰 별에서만 핵융합으로 이루어지고, 초신성 폭발로 생겨나기도 한다.