그룹 6 요소

Group 6 element
주기율표의 6족
수소 헬륨
리튬 베릴륨 붕소 카본 질소 산소 불소 네온
나트륨 마그네슘 알루미늄 실리콘 인 유황 염소 아르곤
칼륨 칼슘 스칸듐 티타늄 바나듐 크롬 망간 철 코발트 니켈 구리 아연 갈륨 게르마늄 비소 셀레늄 브롬 크립톤
루비듐 스트론튬 이트륨 지르코늄 니오브 몰리브덴 테크네튬 루테늄 로듐 팔라듐 실버 카드뮴 인듐 주석 안티몬 텔루루 요오드 제논
세슘 바륨 란타넘 세륨 프라세오디뮴 네오디뮴 프로메튬 사마리움 유로피움 가돌리늄 터비움 디스프로슘 홀뮴 엘비움 툴륨 이터비움 루테튬 하프늄 탄탈룸 텅스텐 레늄 오스뮴 이리듐 플래티넘 골드 수은(원소) 탈륨 이끌다 비스무트 폴로늄 아스타틴 라돈
프랑슘 라듐 악티늄 토륨 프로탁티늄 우라늄 넵투늄 플루토늄 아메리슘 퀴륨 베르켈륨 칼리포늄 아인스타이늄 페르미움 멘델레비움 노벨륨 로렌슘 러더포디움 두브늄 시보르기움 보리움 하시움 마이트네리움 다름슈타디움 뢴트제늄 코페르니슘 니혼리움 플레로비움 모스코비움 리버모리움 테네신 오가네손
group 5 ← → group 7
IUPAC 그룹 번호 6
요소별 이름 크롬기
CAS 그룹 번호
(미국, 패턴 A-B-A)
 VIB
오래된 IUPAC 번호
(유럽, 패턴 A-B)
 비아
↓ 기간
4
Image: Chromium crystal bar
크롬(Cr)
24트랜지션 메탈
5
Image: Molybdenum crystal bar
몰리브덴(Mo)
42트랜지션 메탈
6
Image: Tungsten crystal bar
텅스텐(W)
74트랜지션 메탈
7 시보르기움(Sg)
106트랜지션 메탈

범례

원시 요소
합성 원소
원자 번호 색상:
검정=솔리드

IUPAC 스타일로 번호가 매겨진 그룹 6은 주기율표의 원소 그룹이다.크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 시보르기움(Sg)이다.이것들은 모두 전이 금속이며 크롬, 몰리브덴, 텅스텐은 내화 금속입니다.

이러한 원소의 전자 구성은 가장 바깥쪽 껍질이 화학적 거동의 경향과 관련이 있지만 통일된 추세를 따르지 않습니다.

Z 요소 전자/껍질 수
24 크롬 2, 8, 13, 1
42 몰리브덴 2, 8, 18, 13, 1
74 텅스텐 2, 8, 18, 32, 12, 2
106 시보르기움 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2

"Group 6"은 이 그룹의 새로운 IUPAC 이름입니다.구식 이름은 구 미국 시스템(CAS)에서는 "group VIB" 또는 유럽 시스템(구 IUPAC)에서는 "group VIA"였습니다.그룹 6은 VIA(US 시스템, CAS) 또는 VIB(유럽 시스템, 오래된 IUPAC) 중 하나의 오래된 스타일의 그룹 이름을 가진 그룹과 혼동해서는 안 됩니다.그 그룹은 현재 그룹 16이라고 불립니다.

역사

루비의 빨간색은 소량의 크롬(III)에서 추출한 것입니다.

검출

크롬은 1761년 7월 26일 요한 고틀롭 레만이 러시아 우랄 산맥의 베료조브스코예 광산에서 오렌지색 광물을 발견하면서 처음 보고되었는데, 10년도 안 돼 이 광물은 밝은 노란색 [1]색소로 밝혀졌다.셀레늄과 철 성분이 함유된 납 화합물로 잘못 식별되었지만, 이 광물은 PbCrO4 [1]공식의 크로와이트였다.1797년 이 광물을 연구한 루이 니콜라 보클랭은 크로코아이트와 염산을 혼합해 삼산화크롬을, 1년 [2]뒤 숯 오븐에 산화물을 가열해 금속 크롬을 생산했다.그는 또한 루비나 [1][3]에메랄드 같은 귀중한 보석에서 크롬의 흔적을 발견할 수 있었다.

몰리브덴이 추출되는 주요 광석인 몰리브덴나이트는 이전에는 몰리브덴으로 알려져 있었는데, 몰리브덴과 혼동되어 흑연인 것처럼 구현되는 경우가 종종 있었습니다.흑연과 마찬가지로 몰리브덴산염은 표면을 검게 하거나 고체 [4]윤활제로 사용할 수 있습니다.몰리브데나가 흑연과 구별할 수 있었을 때에도,[5] 그것은 여전히 갈레나(일반 납 광석)와 혼동되었고, 갈레나(일반 납 광석)는 고대 그리스어인 μαβββογ몰리브도스에서 이름을 따왔다.1778년이 되어서야 스웨덴의 화학자 칼 빌헬름 쉴레는 몰리브데나가 흑연도 [6][7]납도 아니라는 것을 깨달았다.그리고 나서 그와 다른 화학자들은 그것이 발견된 광물의 이름을 따서 몰리브덴이라고 명명된 뚜렷한 새로운 원소의 광석이라고 정확하게 추정했다.Peter Jacob Hjelm은 1781년 [5][8]탄소와 아마인 기름을 사용하여 몰리브덴을 성공적으로 분리했다.

텅스텐과 관련하여, 1781년 칼 빌헬름 쉴레는 텅스텐이라는 새로운 산이 스키라이트로부터 만들어질 수 있다는 것을 발견했습니다.Sheelle과 Torbern Bergman은 이 [9]산을 줄임으로써 새로운 금속을 얻는 것이 가능할 것이라고 제안했다.1783년, 호세와 파우스토 엘후야르는 텅스텐산과 동일한 울프라마이트로 만들어진 산을 발견했다.그해 말 스페인에서 형제들은 이 산을 숯으로 환원시킴으로써 텅스텐을 분리하는 데 성공했고, 그들은 이 [10][11]원소를 발견한 공로를 인정받았다.

Seaborgium은 1974년 캘리포니아 버클리 로렌스 버클리 연구소에서 일했던 Albert Ghiorso가 이끄는 과학자 팀에 의해 처음 만들어졌다.그들은 시보르기움-263이 만들어질 때까지 캘리포니아-249 원자에 산소-18 이온을 폭격함으로써 시보르기움을 만들었다.

과거의 개발과 용도

1800년대에 크롬은 주로 페인트와 태닝 소금에 사용되었습니다.처음에는 러시아의 크로와이트가 주요 공급원이었지만, 1827년 미국 볼티모어 근처에서 더 큰 크롬산염 퇴적물이 발견되었다.이것은 1848년 터키 [12]부르사 근처에서 많은 양의 크롬 광상이 발견되기 전까지 미국을 크롬 제품의 최대 생산국으로 만들었다.크롬은 1848년부터 전기 도금에 사용되었지만,[13] 1924년 개선된 공정의 개발로 널리 보급되었다.

몰리브덴은 격리된 후 약 1세기 동안 상대적으로 희소하고, 순금속을 추출하기 어려우며, 야금 [14][15][16]서브필드의 미성숙함 때문에 산업적으로 사용되지 않았습니다.초기 몰리브덴강 합금은 경도가 증가한다는 점에서 큰 가능성을 보였지만, 일관되지 않은 결과와 메짐성 및 재결정화 경향으로 인해 노력이 방해되었습니다.1906년 윌리엄 D. Coolidge는 몰리브덴 연성 렌더링 특허를 출원하여 고온로의 발열 소자 및 텅스텐 필라멘트 전구의 지지재로 사용되었습니다. 산화물 생성 및 분해는 몰리를 물리적으로 밀봉하거나 불활성 가스에 보관해야 합니다.1913년 프랭크 E. Elmore는 광석으로부터 몰리브덴산염을 회수하기 위한 부양 공정을 개발했습니다. 부양은 여전히 주요 분리 과정입니다.제1차 세계 대전 동안 몰리브덴의 수요가 급증하여 갑옷 도금과 고속 강철의 텅스텐 대체재로 사용되었습니다.일부 영국 탱크는 75mm(3인치) 망간강 도금으로 보호되었지만 효과가 없는 것으로 판명되었습니다.망간강판은 25mm(1인치) 몰리브덴강 도금으로 교체되어 고속화, 기동성 및 [5]보호성이 향상되었습니다.전쟁 후, 야금 기술의 발전이 평시 응용 분야를 광범위하게 개발할 수 있게 될 때까지 수요가 급감했다.제2차 세계 대전 때 몰리브덴은 강철 [17]합금의 텅스텐 대체물로 전략적 중요성을 다시 인식했다.

제2차 세계대전에서 텅스텐은 정치적 배경에서 중요한 역할을 했다.이 원소의 주요 유럽 공급원인 포르투갈은 파나스케이라에 울프라미트 광석이 매장돼 있어 양측으로부터 압박을 받았다.텅스텐은 고온에 대한 저항력과 합금의 강화로 무기 [18]산업의 중요한 원료였다.

화학

다른 그룹과 달리, 이 그룹의 구성원은 전자 구성에 패턴을 보이지 않습니다. 그룹의 가벼운 두 구성원은 Aufbau 원리의 예외이기 때문입니다.

Z 요소 수치 보어 모형
24 크롬 2, 8, 13, 1
42 몰리브덴 2, 8, 18, 13, 1
74 텅스텐 2, 8, 18, 32, 12, 2
106 시보르기움 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2

대부분의 화학 작용은 그룹의 처음 세 멤버에게만 관찰되었습니다.시보르기움 화학은 그다지 확립되어 있지 않기 때문에 나머지 섹션은 주기율표 상부의 이웃만을 다루고 있다.그룹 7-11의 원소들과 마찬가지로 그룹 내 원소들은 높은 녹는점을 가지고 있으며 높은 산화 상태에서 휘발성 화합물을 형성한다.이 그룹의 모든 원소는 녹는점(1907°C, 2477°C, 3422°C)이 높은 비교적 비반응성 금속이며 텅스텐은 모든 금속 중 가장 높다.금속은 다른 산화 상태에서 화합물을 형성합니다: 크롬은 -2에서 [19]+6까지의 모든 상태에서 화합물을 형성합니다: 펜타카르보닐크롬산나트륨, 데카카르보닐크롬산나트륨, 비스(벤젠)크롬산나트륨, 삼칼륨 펜타니트로시아노크롬산나트륨.II 염화 크롬(III) 산화 크롬(III)IV)염화물, 테트라페록소크롬산칼륨(V) 및 이염화크롬(VI)이산화크롬(V)은 몰리브덴 및 텅스텐도 동일하지만 +6 상태의 안정성은 [19]군에서 성장한다.산화 상태에 따라 염기성, 양성 또는 산성이며, 산도는 금속의 산화 상태에 따라 증가한다.

발생.

크롬은 매우 흔한 자연발생 원소이다.그것은 평균 농도가 100ppm으로 지각에서 21번째로 풍부한 원소이다.크롬의 가장 일반적인 산화 상태는 0, 3가, 6가 상태입니다.가장 자연적으로 발생하는 크롬은 6가 [20]상태에 있다.세계 크롬의 약 5분의 2가 남아프리카에서 생산되고 있으며, 카작스탄, 인도, 러시아, 터키가 그 뒤를 잇는다.크롬은 크롬 광석으로 채굴된다.

텅스텐은 지구상에서 가장 희귀한 원소 중 하나이다.그것은 지구 지각에 평균 1.5ppm의 농도를 가지고 있다.텅스텐은 주로 울프라마이트와 스키라이트 광물질에서 발견되며, 자연에서 자유 원소로 발생하는 경우는 거의 없습니다.세계에서 텅스텐의 가장 큰 생산국은 중국, 러시아, 포르투갈이다.

시보르기움은 자연에서 발견되는 것이 아니라 실험실에서 만들어진다.

생산.

주의사항

6가 크롬 화합물은 유전독성 발암물질이다.[21]Seaborgium은 자연에서 발견되지 않는 방사성 합성 원소이다. 가장 안정적인 것으로 알려진 동위원소는 약 14분의 반감기를 가진다.

적용들

  • 합금[22]
  • 촉매
  • 용접 전극 및 킬른 구성 요소와 같은 고온 및 내화물 응용 프로그램.
  • 야금, 제트 엔진 및 가스 [23]터빈에 사용되기도 합니다.
  • 염료 및 안료
  • 태닝
  • 단단한 재료

생물학적 발생

그룹 6은 생물들의 생물학적 화학에서 알려진 역할을 하는 5, 6기 중 일부 원소를 포함하고 있다는 점에서 주목할 만하다: 몰리브덴은 많은 생물들의 효소에서 흔하며, 텅스텐은 파이로코커스 퍼리오수스와 같은 몇몇 고기의 효소에서 유사한 역할을 하는 것으로 확인되었다.이와는 대조적으로, 그리고 이례적으로 1열 d-블록 전이 금속의 경우, 크롬은 일부 포유동물에서 포도당 대사 효소의 일부를 형성하는 것으로 생각되지만 생물학적 역할은 거의 없는 것으로 보인다.

레퍼런스

  1. ^ a b c Guertin, Jacques; Jacobs, James Alan; Avakian, Cynthia P. (2005). Chromium (VI) Handbook. CRC Press. pp. 7–11. ISBN 978-1-56670-608-7.
  2. ^ Vauquelin, Louis Nicolas (1798). "Memoir on a New Metallic Acid which exists in the Red Lead of Sibiria". Journal of Natural Philosophy, Chemistry, and the Art. 3: 146.
  3. ^ van der Krogt, Peter. "Chromium". Retrieved 2008-08-24.
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  8. ^ Hjelm, P. J. (1788). "Versuche mit Molybdäna, und Reduction der selben Erde". Svenska Vetensk. Academ. Handlingar. 49: 268.
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