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금의 화학적 특성과 물리적 성질
목차
1. 금의 화학적 특성
금(Au)은 주기율표의 11족에 속하는 전이금속으로, 화학적으로 매우 안정적인 성질을 가지고 있습니다. 금은 다른 금속과 달리 산소와 수분이 풍부한 공기 중에서도 쉽게 부식되지 않으며, 염산이나 황산과 같은 강산에도 강한 내성을 가지고 있습니다. 금의 원자번호는 79이며, 전자가 6개의 궤도를 채우고 있는 구조를 가집니다. 이로 인해 금은 주기율표에서 고유한 전자배치를 나타내며, 금속성 광택과 높은 전기 전도성을 갖게 됩니다.
2. 금의 물리적 성질
금은 매우 연성과 전성의 특징을 지닌 금속으로, 다른 금속에 비해 쉽게 늘어나거나 얇게 펼 수 있는 특징을 가지고 있습니다. 1g의 금은 2제곱미터 이상의 얇은 금박으로 펼 수 있을 만큼 전성이 뛰어납니다. 또한, 금은 녹는점이 1,064°C로 상대적으로 낮은 편에 속하며, 밀도는 약 19.3g/cm³로 무겁습니다. 이러한 높은 밀도와 낮은 반응성은 금을 귀금속으로 사용하기에 적합하게 만듭니다. 금의 전도성 또한 뛰어나 전기 전도율이 높아 전자기기 및 정밀기기 부품으로도 많이 사용됩니다.
3. 화학적 안정성과 반응성
금은 대부분의 화학적 반응에 대해 매우 안정적이지만, 몇몇 강한 산화제와는 반응할 수 있습니다. 대표적으로 왕수라 불리는 염산과 질산의 혼합물에만 반응하여 용해됩니다. 이는 금의 높은 안정성을 나타내는 특징 중 하나로, 대부분의 금속이 산화반응을 쉽게 일으키는 것과는 대조적입니다. 금이 안정적인 이유는 전자배치에 의해 외부 전자가 안정적으로 배열되어 있어, 쉽게 산화하거나 반응하지 않기 때문입니다. 이러한 이유로 금은 화학적으로도 매우 귀중하게 여겨지며, 화폐나 장신구 등 내구성이 중요한 용도에 사용됩니다.
4. 다른 금속과 비교
금은 은, 구리와 함께 전기 전도성이 뛰어난 대표적인 전이 금속으로 여겨집니다. 은은 금보다 전기 전도성이 뛰어나지만 산화가 쉽게 진행되며, 구리는 저렴한 가격에 높은 전도성을 가지고 있으나 역시 산화에 취약합니다. 반면, 금은 높은 내구성 덕분에 장기적으로 변하지 않는 전도성을 유지할 수 있습니다. 또한, 금의 고유의 황금색 광택은 은이나 구리와는 다른 시각적 매력을 제공합니다. 이러한 차이로 인해 금은 주로 장신구, 전자기기 및 고가의 산업용 부품에서 필수적인 소재로 사용됩니다.
5. 금의 특수 용도와 활용
금은 그 특수한 화학적 안정성과 물리적 성질 덕분에 다양한 산업에서 중요한 소재로 활용됩니다. 전자기기에서는 우수한 전기 전도성을 바탕으로 컴퓨터, 스마트폰 등 고가의 장비에 널리 사용됩니다. 또한, 의료 분야에서는 인체에 무해한 특성 덕분에 치과용 재료나 특정 약물의 코팅재로 사용됩니다. 화장품 업계에서는 금의 항균성을 이용해 다양한 고급 화장품에 첨가되기도 합니다. 이러한 특성 덕분에 금은 산업 전반에서 다양한 형태로 널리 활용됩니다.
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