주기율표›원소›인

화학 원소 · 참고 페이지

15P

인

인은 원자번호 15, 원소 기호 P인 화학 원소다. 주기율표에서 3주기, 15족, p 블록에 위치한다. 실온에서의 기준 상태는 고체이며 전자 배치는 [Ne] 3s2 3p3이다.

원자번호15

표준 원자량30.973761998(5)

족15

주기3

블록p

전자 배치[Ne] 3s2 3p3

전자 구조

화학적 성질을 결정하는 요인

15족 원자는 다섯 개의 원자가 전자를 가진다. 세 개의 공유 결합을 만들거나 다중 결합에 참여할 수 있으며, 원소와 결합 상대에 따라 여러 산화 상태를 취한다.

전자 배치 [Ne] 3s2 3p3은 인을 이 계열에 놓는다. 그러나 15족의 화학은 비금속인 질소·인에서 더 무겁고 금속성이 큰 원소로 갈수록 크게 변한다.

화학적 형태

화합물, 이온과 물질

15족에서는 수소화물, 산화물, 산소산·산소산 이온, 할로젠화물과 금속 화합물이 널리 나타난다. −3에서 양의 값까지 여러 산화 상태가 가능하며 원소가 무거워질수록 안정한 상태의 범위가 달라진다.

물리적 거동

상태와 상전이

실온에서의 기준 상태는 고체이다. 제시된 밀도는 1.823 g/cm³이다. 녹는점은 —, 끓는점은 —이다. 압력, 순도와 결정 구조에 따라 실제 측정되는 물리적 성질은 달라질 수 있다.

존재와 활용

인은 어디에서 발견되고 어떻게 쓰이는가

실제 활용에서 인은 비료 생산 · 생물학 · 성냥 같은 분야와 관련된다. 어떤 경우에는 원소 자체가 아니라 특정 화합물, 합금 또는 동위원소의 성질을 이용한다.

실제 활용

실제 사용 사례

비료 생산

인은 비료 화학 또는 식물에 필수 영양분을 공급하는 산업 공정에서 중요하다.

생물학

인 이온이나 화합물은 생체 구조, 효소, 신호 전달 또는 대사 과정에 관여한다.

성냥

인 화학은 특히 안전성냥의 마찰면을 비롯한 성냥 점화 시스템에 사용된다.

주기율표상의 위치

이웃 원소가 알려 주는 것

인은 3주기 15족에 있다. 여기 표시된 주변 원소에는 탄소, 질소, 산소, 규소, 황, 저마늄, 비소, 셀레늄 등이 있다. 이 위치 관계를 이용하면 원자 크기, 이온화 에너지와 결합 성향이 주기율표에서 어떻게 변하는지 비교할 수 있다.

참고 데이터

물리적·원자적 성질

분류다원자 비금속

실온에서의 상태고체

전자 껍질2 · 8 · 5

밀도1.823 g/cm³

녹는점—

끓는점—

폴링 전기음성도2.19

1차 이온화 에너지1 012 kJ/mol

전자 친화도72.04 kJ/mol

값은 해당되는 경우 원소 자체 또는 중성 원자를 기준으로 한다. 물리적 데이터는 동소체, 압력과 측정 조건에 따라 달라질 수 있다.

역사

발견과 확인

인의 발견은 Hennig Brand와 관련되어 있다. 원소의 인식, 순수한 시료의 분리, 현대적인 원자번호의 부여는 반드시 같은 시기에 이루어진 것은 아니다.

동위원소와 원자량

동위원소 조성이 수치에 미치는 영향

표준 원자량은 30.973761998(5)이다. 이 값은 자연계 물질의 동위원소 조성을 반영한 평균값이며 특정 원자 하나의 질량을 뜻하지 않는다.

인은 적어도 하나의 안정 동위원소가 있다. 동위원소는 양성자 수가 같아 같은 원소이지만 중성자 수와 원자 질량이 서로 다르다.

안전

취급과 노출

인의 위험성은 화학적 형태, 노출량과 노출 경로에 따라 달라진다. 순수한 원소, 이온과 화합물은 생물학적·환경적 영향이 크게 다를 수 있으므로 실제 취급 물질의 안전 자료를 확인해야 한다.