제20장 전이원소와 배위화학

1. 전자 배치

전이원소의 전자 배치는 이 원소들이 가지는 독특한 화학적 성질을 이해하는 데 필수적이다. 전이원소는 주기율표에서 3족에서 12족에 해당하는 원소들로, 주기율표에서 f-block 원소와 뚜렷한 구분을 가진다. 이런 전이원소들은 일반적으로 d 오비탈을 부분적으로 채운 전자 구조를 가지며, 이로 인해 다양한 산화 상태를 가질 수 있다. 전자 배치를 이해하기 위해서는 우선 전자 구성이 어떻게 이루어지는지를 살펴볼 필요가 있다. 전이원소의 전자 배치는 일반적으로 다음과 같은 원칙에 따라 진행된다. 가장 먼저, 원자는 에너지 수준에 따라 전자를 채운다. 보통 낮은 에너지 오비탈부터 높은 에너지 오비탈 순으로 전자를 채우게 되며, 이 과정에서 파울리 배타 원리에 따라 각 오비탈은 두 개의 전자만 가질 수 있다. 또한, 헨드의 규칙에 따라 같은 에너지의 오비탈에 전자가 들어갈 때는 각 오비탈에 먼저 한 개씩 전자를 채운 다음, 남은 전자를 채운다. 전이원소의 전자 배치에서 특히 주목할 만한 점은 d 오비탈의 전자 배치이다. 예를 들어, 스칸듐(Sc, Z=2의 경우 전자 배치는 [Ar] 3d¹ 4s²로 나타낼 수 있으며, 이는 아르곤(Ar)까지의 전자 …