5월의 작은 선인장

번호

기호

한글이름

특징

영어이름

1

H

수소

전 우주 원자의 3/4를 차지하는 원소. 가장 가벼운 원소이며 원자량 2인 중수소는 핵융합의 재료이기도 하다. 물의 구성 성분이다. 중수소는 D, 삼중수소는 T를 원소기호로 사용한다.( 각각 프로튬(protium), 듀테륨(deuterium), 트리튬(tritium)이라 한다.)

용접에 사용되고, 화학적인 폭발성이 있어 취급에 주의해야 한다.

모든 물체 중에서 가장 밀도가 낮아서 초기 비행선 제작에 사용됐다가 폭발하는 대참사가 발생해 그 후에 헬륨이 사용된다.

수소폭탄에 핵융합 원료로 사용되기도 한다.

Hydrogen

2

He

헬륨

상압에서는 절대 고체가 되지 않으며 저온연구에 꼭 필요한 물질. 가벼운 단원자분자이고, 질량 3과 4의 두 가지 동위원소가 존재하며 그 특징이 굉장히 다르다(보존과 페르미온). 별이 거성으로 변할 때가 헬륨이 핵융합 재료로 시작되는 시점이다. 절대로 다른 원자와 결합하지 않으며, 전 우주 원자의 1/4를 차지한다.

4K에서 액화하는데, 2.3K 미만에서 초점성유체로 된다.

태양의 스펙트럼에서 처음 발견되어 태양에서 이름이 유래됐다.

Helium

3

Li

리튬

가장 가벼운 금속원자이며(비중이 0.534g/cm³) 가벼운 합금을 제조하는데 사용하고, 전지제작에 사용된다. 전기분해를 통해서 추출할 수 있다. 불꽃반응은 분홍색!

산소는 물론 수소와 질소에 의해서 연소되는 특이한 성질이 있다.

Lithum

4

Be

베릴륨

가벼운 양쪽성 성질이 있는 알칼리토금속

알루미늄과 합금되어 항공용, 정밀 전자기기용 합금으로 사용된다. 청동에 베릴륨 1~2%를 첨가시켜서 베릴륨청동을 제작하면 높은 탄성, 높은 전기전도도를 띄며, 다른 딱딱한 물질과 부딪혀도 불꽃이 튀지 않는 성질이 있어 유용하다.

Berylium

5

B

붕소

흑색의 금속광택 결정을 형성한다. 전기적 반도체이고, 모스경도가 9.3으로 매우 단단하다. 물질의 정화에 사용하고, 핵발전소의 냉각수에 녹여서 방사능 차단에 사용한다.(냉각수가 푸른빛을 띠는 이유이다.) 소다석회 유리에 10~20% 첨가하여 깨지지 않는 유리를 제작한다. 내화학성, 전기 절연성이 커지고, 열팽창률이 작아진다.

Boron

6

C

탄소

탄소결정은 형태에 따라서 흑연과 다이아몬드와 그름을 구성한다. 흑연은 전도체! 유기물을 구성하며, 녹는점이 가장 높다.

규소와 1:1 혼합물은 세상에서 가장 단단하다. 산화물인 이산화탄소는 물에 녹아 약산인 탄산을 형성하고, 그 고체상은 드라이아이스로 승화물질이다.

특성이 무척이나 다양하고, 결정성에 따라 특성이 많이 달라지므로, 따로 공부할 필요성이 있다.

Carbon

7

N

질소

대기의 80%를 차지하고 있으며 단백질의 주요 구성원소이다. 자체로는 안정적이어서 화합물을 이루지 않지만 번개나 뿌리혹박테리아에 의해서 비교적 쉽게(?) 화합물로 바뀐다. 3대 강산인 질산

Nitrogen

8

O

산소

대기의 19%를 차지하고, 일반적인 생명체가 호흡하는데 필요한 물질! 물과 지각의 주요성분. 오존(O3)을 형성시켜서 성층권에서 자외선을 차단해 주고, 지상에서는 대기 오염을 유발한다.

Oxygen

9

F

불소

소독약으로 사용되며, 충치예방 효과 때문에 치약이나 수돗물에 소량 첨가한다. 불산(HF)을 형성하여 자체로는 강산은 아니지만 유일하게 유리를 녹인다. 그렇기 때문에 보관용기를 침식시켜 일반적으로 다루기가 무척이나 어렵다. 불산은 세척액으로서 산업적 용도가 다양하다.

Fluorine

10

Ne

네온

다른 원소와 절대 결합하지 않는 0족 원소로서, 네온사인에 주로 이용된다. 온도가 섭씨 20도일 때에 물에 100ml당 15ml씩 녹는다.

Neon

11

Na

나트륨

소금의 주요 성분으로 물에 넣으면 수소를 발생시키며 급격히 반응하고, 공기 속 산소와도 너무나 쉽게 반응한다. 불꽃반응은 노란색이다.

원자로(핵융합로와 핵분열로 모두)에 냉각재로 사용된다.

Sodium

12

Mg

마그네슘

알루미늄 사용 이전에 가벼운 합금 제작에 주로 사용됐다.

염화마그네슘은 바닷물 속에 포함된 "간수"로 조해성이 있어 공기 중 수분을 흡수해 스스로 녹아내린다.

Magnesium

13

Al

알루미늄

가벼운 합금 제작에 주로 사용되어 일상생활에서부터 비행기에 이르기까지 폭넓게 사용되고, 원자로의 구성 재료로 사용된다. 전기분해 이외의 방법으로는 순수하게 제련하기 어렵다.

전기전도도가 구리와 은 이외에는 가장 좋고 가격이 비교적 저렴해서 굵은 대 전력 전선을 제작하는데 이용된다.

양쪽성 원소이며, 지각의 주요 구성성분으로 각종 광물(장석, 운모 등)과 보석(사파이어, 강옥, 루비 등)을 구성한다.

공기 중에서 산화하지만 산화물이 보호피막이 되어 내부 알루미늄이 산화하는 것을 막는다.

얇은 수 마이크로미터 두께의 박막으로 만들어 포장재, 단열재 등으로 많이 사용한다.

Aluminum

14

Si

규소

반도체 기판으로 사용된다. 지각의 주요 원소. 산화된 SiO₂ 형태로 석영 결정을 형성한다. 광섬유에 이용된다.

탄소와 1:1 혼합물은 탄화규소로 단단하여 연마석 등을 사용된다.

Silicon

15

P

인

흰인과 붉은인 결정상을 갖으며, 생명체의 세포핵과 뼈에 포함된다. 인은 지각에서 소량씩 나오며 바다 속에 인산염의 형태로 퇴적해서 현재 생명체가 이용할 수 있는 양이 급격히 줄어들고 있다.

Phosphorus

16

S

황

세포의 세포핵에 많이 포함되며, 화학제조에 많이 이용된다. 8개의 원자가 왕관형태로 붙어 결정을 형성한다(사방황). 석탄, 석유의 매연에 다수 포함되어 있어서 대기오염의 주범이다. 3대 강산인 황산을 이루는데 그 특성이 굉장히 재미있고 특이하다.! 단백질 구성 원소.

Sulfer

17

Cl

염소

상온에서 기체이며 소금의 주요 성분. 3대 강산인 염산

산화, 표백, 살균, 소독제로 사용하며, 염산을 만들어(염소와 수소를 섞으면 폭발적으로 반응한다.) 수많은 용처를 갖고 있다.

Chlorine

18

Ar

아르곤

무엇과도 반응하지 않는 0족 원소이며(사실 0족 원소도 약간 예외적으로 반응하는 경우가 있다.), 대기의 1%를 차지한다.

네온사인에 이용된다.

특별한 실험실 조건에서 Ar·6H₂O 및 3C₆H₄(OH)₂·Ar등의 화합물을 만드는데, 그 조건이 깨지면 폭발한다고 한다.(흔적 없는 폭탄을 만들 때 쓰면 좋을 듯...^^)

Argon

19

K

칼륨

공기 중에 산소와 쉽게 반응하고, 물에 넣으면 수소를 발생시키며 급격히 반응한다.

Potassium

20

Ca

칼슘

산화물의 형태로 물에 소량 녹으며 그것을 산호가 대규모로 참착시켜서 석회석을 만든다. 생명체의 뼈대를 구성하고, 신경전달물질로써 작용한다.

Calcium

21

Sc

스칸듐

은백색의 연한 금속으로 알류미늄과 비슷한 성질을 갖고 있다. 3+가의 이온을 형성하는데, 이온반지름이 대체적으로 작다.

Scandium

22

Ti

티탄

티타늄은 매우 고가의 금속이지만 재질이 매우 우수하고 가벼워서 고가의 장비를 제작할 때 많이 사용된다. (선수용 사이클 같은 것!)

백금에 이어 두 번째로 화학적으로 매우 안정적인 편이다.

Titanium

23

V

바나듐

강회색의 금속으로 단단하다. 2.3.4.5가 산화물이 될 수 있다.

니오브와의 합금으로 고속강이나 칼 같은 용도로 사용되며, 탄탈과의 합금은 화학적으로 강산에도 잘 견디므로 관련계의 코팅으로 사용되고, 인체친화도가 좋아 의료용으로 사용된다.

지르코늄(Zr)과의 합금은 초전도체로 사용한다.

Vanadium

24

Cr

크롬

무척이나 단단하고 미려하기 때문에 텅스텐과 함께 고가 금속제품의 표면에 도금되어 사용된다. 전기저항이 크고 녹는점이 비교적 높아 니켈과 합금하여 고품질 소재나 발열선으로도 이용된다.

Chromium

25

Mn

망간

MnO₂ 형태로 과산화수소와 같은 물질을 분해하는 촉매제로 사용된다. 해저에 망간단괴의 형태로 다량 존재하는 것을 확인하여 미래의 주요 자원으로 생각된다.

Manganess

26

Fe

철

지구 내핵, 외핵의 주요성분이면서 지각의 주요 구성성분이기도 하다. 산소를 뿜어내는 생명체 발생 직후 바닷물 속에 녹아있던 많은 철이온이 산화철 형태로 퇴적되어 현재의 철광산이 생성되었다. 철재 별똥별의 주요 구성성분이다. 추출과 가공이 쉬워서 가장 많이 사용되는 금속이지만 대기중의 산소에 의해 산회된 산화철은 다시 녹을 만드는 촉매로 작용하여 쉽게 녹이 생긴다.

정상적인 핵융합은 철까지 진행되는데 그 이유는 핵자당 에너지가 철이 가장 낮기 때문이다.(철~납 사이의 원소들은 핵자당 에너지가 거의 비슷한 편이다.) 그래서 수소와 헬륨이외의 원소들 중에서는 철의 비율이 가장 크다.

대표적인 강자성체다.

Iron

27

Co

코발트

텅스텐과 합금(?:소결로 제작되는데 합금과는 약간 다르다. 파인세라믹스 형태이다.)되어 초경이라는 매우 단단한 물질로 사용된다.

광택이 미려하다. 망간과 섞어서 도자기의 색을 내는데 사용된다.

강자성체로 자석에 약하게 붙는다.

Cobalt

28

Ni

니켈

단단하여 견고한 금속제를 제작할때 사용되며, 도금에 주로 사용된다. 지구 내핵과 외핵의 주요 성분이다.

약한 강자성체이다.

Nickel

29

Cu

구리

가열시 추출되는 온도가 낮아 초기 문명사회에서 청동기로 사용된다. 은 이외에 가장 전기전도도가 좋아서 전선으로 사용되고 있으며, 열전도도도 은 이외에 가장 좋다. 화학적으로 안정되어서 어떠한 산에도 반응하지 않지만 공기중의 산소와 매우 천천히 결합해서 산화구리가 되면면서 서서히 검게 변한다.

절대로 초전도체가 되지 않는다. 반자성체여서 자기장을 밀어낸다.

전자껍질의 전자배열이 훈트의 규칙을 따르므로, 산화수가 꽤 다양하고 재미있게 나타난다.

Copper