아래의 표가 원소의 '주기율표'다. 표에 적힌 알파벳은 원소를 기호로 나타낸 '원소 기호'다. 여기서 번호는 '원자 번호'라고 불린다. 자연계의 일반적인 물질은 원자로 이루어져 있다. 우리 인간을 비롯한 생물의 몸도, 우리 주변의 다양한 사물들로 원자로 구성되어 있다. 그러므로 주기율표를 이해하는 것은 자연계를 이해하는 것과 같다.
1. 주기율표의 탄생비화
2. 원자란 무엇인가
3. 1주기 원소
1. 주기율표의 탄생비화
1869년 러시아 페테르부르크 대학의 화학 교수 드미트리 멘델레예프는 집필 중이던 화학 교과서에 원소를 어떻게 소개해야 할지 고민하고 있었다. 그는 카드게임의 연관성을 이용하였다. 그는 곧바로 카드 모양의 백지에 원소의 이름과 원자량 등을 적고 비슷한 성질을 가진 원소끼리 그룹별로 나눈 다음, 원자량이 적은 것부터 순서대로 늘어놓았다. 주기율표는 2019년 6월 1일까지 150년간 조금씩 모습을 바꿔 현재의 주기율표로 완성되었다.
2. 원자란 무엇인가
원자는 아주 작은 입자로 중심에는 원자핵이 있다. 원자핵은 플러스 전기를 띈 양성자와 전기를 띠지 않은 중성자로 구성되어 있다. 그리고 원자핵의 주변에는 마이너스 전기를 띤 전자가 운동하고 있다. 원자의 종류는 원자핵에 있는 양성자의 수에 따라 결정된다. 원자핵에 있는 양성자의 수는 '원자 번호'로도 사용된다.
3. 1주기 원소
가로 첫 번째 줄에 있는 원소가 1주기 원소다.
- H(수소)
'H'는 그리스어로 '물'과 '발생하다'의 합성어인 수소를 뜻한다. 1766년 영국의 화학자 캐번디시는 철과 산이 반응하면 공기보다 훨씬 가벼운 기체가 발생하는 것을 발견했다. 이 기체가 바로 수소다. 수소의 원소 이름은 1783년 프랑스 출신의 화학자 라부아지에가 붙였다.
수소는 우주에 가장 많이 존재하는 원소다. 우주에 존재하는 원자 수의 약 90%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 존재하는 비율에 비해 매우 가벼워 질량은 약 70%밖에 되지 않는다. 이전에는 열기구와 비행선에 사용되었다.
그러나 쉽게 타는 성질 때문에 큰 사고로 이어져 지금은 쓰이지 않는다. 쉽게 타기도 하지만 폭발적인 에너지를 발생시키기도 해서 우주선 발사에도 이용되었다.
최근에는 수소를 연료로 하는 연료전지 자동차가 실용화되었다. 연료전지는 수소를 산소와 반응시켜 전기를 발생시키는 장치다.
- He(헬륨)
그리스어로 태양을 뜻하는 헬륨은 수소와 함께 우주가 탄생할 때 최초로 만들어진 원소다. 현재도 우주에서 수소 다음으로 양이 많은 원소로, 수소와 헬륨의 질량을 합하면 우주의 일반적인 물질의 약 98%를 차지한다.
수소 다음으로 가볍지만, 수소와는 달리 불연성이라 안전하여 수소 대신 열기구와 비행선을 띄우는 가스로 사용되고 있다. 끓는점이 원소 중에 가장 낮다. 액체는 냉각제로 의료용 MRI와 자력의 레일 위를 떠서 달리는 리니어 모터카 등에 이용된다.
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오늘은 원소와 주기율표에 대해 알아보았습니다.
다음 시간에는 2주기 원소에 대해 알아보겠습니다.
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