주기율표와 재미있는 화학원소 이야기

 

주기율표와 재미있는 화학원소 이야기

 

 

최초로 화학 기호를 고안하고 원자량을 결정한 과학자는 스웨덴의 화학자 베르셀리우스 이다.

 

그의 업적은 1810년에서 1816년 사이에 2,000여 가지 화합물을 정제하고 분석하는 방법을 알아냈으며, 실험을 통해 40여 가지 원소의 원자량을 결정했다. 또한 베르셀리우스가 발견한 원소로는 1803년 세륨, 1818년 셀레늄, 1824년 실리콘, 그리고 1829년엔 토륨을 발견했다.

 

 

 

 

주기율표를 만든 '멘델레예프'

 

우리가 화학시간에 열심히 외웠던 주기율표는 원소들을 원소의 성질에 따라 배열한 표이다. 주기율표를 처음 제안한 사람은 러시아의 화학자 멘델레예프(1834~1907) 이며,    그 때가 1869년이다.

 

 

 

 

 

 

그는 모든 원소들이 하나의 규칙적인 체계를 이룬다는 사실을 처음으로 이해한 화학자였으며, 그때까지 여러 분야로 나누어져 있던 화학을 논리적인 과학으로 바꾸어 놓는 계기가 되었다.

 

맨델레예프는 1906년 노벨상 수상에서 한 표 차로 수상자가 되지는 못했지만, 그의 이름은 50년 후에 발견된 101번째 원소 이름을 ‘멘델레븀’이라고 정하여 역사에 영원히 이름을 남긴 과학자로 남았다.

 

멘델레예프가 처음 만든 주기율표는 그 당시까지 발견된 63개 원소를 차례로 배열한 것이다. 그리고 그가 만든 주기율표는 빈 자리를 남겨져 있었는데, 이 빈자리를 채울 원소들이 새롭게 발견될 것으로 예측하였기 때문이다.

 

그 중 칼륨, 스칸듐, 게르마늄 등 세 원소는 멘델레예프가 살아 있는 동안에 발견되었으며, 멘델레예프가 사망한 1907년에는 87개의 원소가 주기율표에 올랐다.

 

 

 

 

 

현재는 국제순수 및 응용화학연맹(IUPAC)에서 고안한 장주기형 주기율표가 사용되는데 이는 총 118개의 원소를 18족으로 분류한 것이다. 같은 족의 원소들은 화학적으로 비슷한 성질을 보인다.

 

 

 

 

재미있는 화학원소 이야기

 

▶ 최초로 발견된 원소는?

 

인은 1669년에 독일 화학자 브란트가 요산으로부터 어둠 속에서 빛을 내는 흰색 물질을 추출하는 과정에서 발견되었다.

 

그러나 브란트는 인을 발견한 사실을 발표하지 않았으며, 1680년 영국의 보일에 의해 다시 발견되었다.

 

 

▶ 초우라늄 원소란?

 

초우라늄 원소는 우라늄(원자번호 92)보다 원자번호가 큰 원소들을 말한다. 이들 원소들은 대부분 매우 불안정한 상태로 실험실 밖에서는 발견할 수 없다.

 

93번(넵투늄), 94번(를라토늄), 95번(아메리슘), 96번(퀴륨), ... 101번(멘델레븀), 109번(마이트너륨), ...118번(우누느녹튬)

 

 

▶ 여성이름을 딴 원소는?

 

원자번호 96번인 퀴륨은 방사성 원소 연구의 선구자인 마리 퀴리와 그녀의 남편 피에를 퀴리의 이름을 땄으며, 원자번호 109번인 마이트너륨은 원자핵 분열 연구의 선구자인 마이트너의 이름을 따서 명명되었다.

 

 

▶ 귀금속에 속하는 원소는?

 

금(Au, 70), 은(Ag, 47), 수은(Hg, 80), 그리고 백금(Pt, 78) 족에 속하는 금속을 귀금속이라고 한다. 백금족에는 백금을 비롯해 팔라듐(Pd, 46), 이리듐(Ir, 77), 로듐(Rh, 45), 루테늄(Ru, 44), 그리고 오스늄(Os, 76)이 있다.

 

이들을 귀금속이라고 부르는 이유는 다른 금속 원소들과는 달리 화학 반응을 잘하지 않을 뿐만 아니라 부식도 잘되지 않기때문이다. 그래서 백금족 원소들은 다양한 용도로 이용된다. 공용업으로 사용되거나 자동차 엔진의 연소조절 촉매, 비행기 엔진의 점화 플로그 등으로 사용된다.

 

 

▶ 지구에서 가장 풍부한 원소는?

 

지구(지각, 물, 공기)에 존재하는 원소 중에서 가장 많은 것은 산소(O, 8) 이다.

 

산소의 질량은 지구 총 질량의 49.5%를 차지하고 다음으로 많은 원소는 규소(실리콘Si, 14)이다.

 

 

▶ 가장 단단한 원소와 가장 무른 원소는?

 

탄소(C, 6)는 가장 단단한 원소이며 동시에 가장 무른 원소이다.

 

 

 

 

 

탄소의 동소체인 다이아몬드는 가장 단단한 물체이고, 또 다른 동소체인 흑연은 가장 무른 물질이기 때문이다.