[2023] I-1-01. 원소 2

2. 원소와 그 이용

물질관에서 설명을 했듯이, 원소의 정의는 '물질을 이루는 기본 성분 단위'이다. 이 정의는 매우 중요하고, 또 앞으로 과학을 공부해 나가면서 자주 필요할 예정이므로 익숙해 지는 것을 추천한다.

원소의 종류는 약 120여가지가 있으며, 모든 원소는 흔히 알고 있는 '주기율표' 내에 나와있다.

중학교 수준에서 모든 원소를 알 필요는 없다. 일반적으로 최초의 주기율표를 구성했던 1번부터 20번까지의 20개의 원소, 그리고 일부 아주 흔히 볼 수 있는 몇 가지의 원소만 기억하면 충분하다. 또한 중학교 2학년 1학기 과정에서는 주기율표의 의미에 대해서 깊게 다루지 않는다. 따라서 여러 가지 원소의 종류에 대해서 간단히 소개만 하고 넘어가도록 하겠다.

118가지 원소 모두 각각의 의미를 가진다. 그러나 모두 설명하기에는 지면이 매우 부족해질 것이므로, 몇 가지 유명한 쓰임새를 가진 원소들을 소개한다.

1번 수소(H)

수소는 주기율표의 첫 번째에 위치한 원소이자, 가장 가벼운 원소이다. 그 특유의 가벼운 특성 때문에 상당히 강한 폭발력을 지니고 있는데, 이를 이용하여 우주선이나 로켓 발사시 연료 내에 배합되어 사용된다. 한편 원자폭탄의 개량형인 '수소폭탄'의 경우에도, 폭발력을 강화시키기 위하여 수소를 배합하는 방식을 사용하였다. 

2번 헬륨(He)

한편, 헬륨은 원자번호 2번으로 수소와 마찬가지로 가벼운 원소에 속하지만, 폭발성이 없고 안정한 기체이다. 따라서 헬륨 기체는 열기구를 띄우는 기체로 활용될 수 있다.

6번 탄소(C)

탄소는 지구상의 정말 많은 물질들을 구성하고 있다. 살아 있는 생명체는 모두 기본적으로 탄소를 베이스로 구성되어 있으며, 화학 분야에서 인기 있는 분야 중 하나인 '유기화학'은 바로 이 탄소로 이루어진 화합물을 연구하는 학문이다. 또한 다이아몬드, 흑연과 같은 물질들도 탄소로 이루어져 있는 물질들이다.

8번 산소(O)

산소는 양날의 검이다. 생명체가 살아가기 위해서는 반드시 산소가 필요하며, 또한 생명체를 늙고 병들게 만드는 것 역시 산소이다. 산소는 지구 대기의 21 % 정도를 차지한다. 또한 일반적으로 물질을 '연소'시킨다 혹은 쉽게 표현하여 어떤 물질을 태운다는 표현을 한다면, 이는 산소와 반응함을 의미한다.

14번 규소(Si)

규소는 현대를 살아가는 우리에게 없어서는 안 되는 물질이다. 우리의 스마트폰, 컴퓨터, 여러 가지 기계에는 반도체가 들어가며 이러한 반도체들은 (완전히는 아니지만) 모두 규소로 이루어져 있다. 규소에 관한 연구가 활발히 진행되면서부터 현대시대가 시작되었다고 해도 과언이 아닐 것이다.

17번 염소(Cl)

염소는 기본적으로는 나트륨과 결합하여 염화 나트륨을 형성하는 물질이며, 이는 소금으로 잘 알려져 있다. 또한 일상에서 염소를 이용하는 예시로는, 상하수도의 살균제로서의 사용이다. 우리가 마시는 물들은 상수도관을 통해 공급되는데, 이러한 물이 오염이 된다면 식중독이나 각종 질병에 취약해지게 된다. 이를 막기 위하여 염소를 살균제로 활용하는데, 살균 효과가 상당히 좋다.

26번 철(Fe)

철은 고대부터 존재하였다. 우리는 역사시간에 흔히 '철기 시대'라는 말을 한 번쯤 들어보았을 것인데, 이 철을 사용하기 시작한 시대를 의미한다. 철을 사용할 수 있게 되면서 무기와 농기구의 급속한 발달이 이루어졌고, 이를 통한 고대 사회의 발전 그리고 중앙 집권화가 가속되게 되었다. 철은 현대에도 정말 많은 분야에서 사용되고 있으며 또한 우리 주변에서도 쉽게 찾아볼 수 있다.

29번 구리(Cu)

구리는 철과 마찬가지로 우리 일상생활에 매우 밀접한 연관을 가진 원소이다. 전기 전도성이 가장 좋은 원소 중 하나로 이보다 전기 전도성이 좋은 원소는 은이 유일하다. 다시 말해 값싼 원소 중 가장 전지 전도성이 좋다는 뜻이다. 이러한 특성 때문에, 우리는 일반적으로 구리를 전선의 재료로 사용한다. 따라서 전선은 빠른 속도로 전기를 공급해 줄 수 있게 되는 것이다.

Edited 23.11.24
Edited by 푸른삿포로