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공기 중에 가장 많은 원소 - 산소와 질소 1. 유익한 산소 (O, Oxygen)와 유해한 오존 산소는 무색무미무취의 투명한 기체입니다. 활성이 커서 거의 모든 원소와 결합하여 산화물을 만듭니다. 공기의 약 21%는 산소로, 많은 생물들이 공기 중의 산소 또는 물에 녹은 산소를 체내에 흡수하며 생명활동을 유지합니다. 그중 일부가 반응성이 높고 불안정한 활성 산소로 변하여 노화와 유전자 손상, 염증 등의 원인으로 작용하기도 하지만, 우리 몸속에는 활성 산소에 대한 방어 기전 또한 존재합니다. 산소는 지구상에서 가장 풍부한 원소이며 바다에서는 물의 형태로, 암석에서는 이산화규소 등의 화합물 형태로 존재합니다. 산소라는 이름은 1779년 프랑스 화학자 라부아지에 (Antoine Laurent Lavoisier, 1743 ~ 1794)가 'oxygene.. 2023. 12. 28.
탄소 동소체(다이아몬드, 흑연, 풀러렌)와 유기화합물(탄소화합물) 1. 탄소(C, Carbon) 동소체 동소체란 같은 원소로 되어 있으나 모양과 성질이 다른 홑원소 물질을 말합니다. 탄소만으로 구성된 물질로는 목탄, 공업용 카본블랙, 다이아몬드, 흑연, 플러렌(fullerene)이 있다. 닮은 구석이라고는 하나도 없는 검은 목탄 (가장 결정화가 진행된 것은 흑연)과 무색투명하고 강도가 가장 강한 다이아몬드는 모두 탄소 원자로만 이루어져 있습니다. 둘 다 태우면 이산화 탄소가 생성됩니다. 다이아몬드는 굴절률이 높아서 보석으로 사용되는 한편, 가장 단단한 물질이기 떄문에 유리의 절단이나 암석의 절삭등에 이용됩니다. 흑연은 부드럽고 전기를 잘 통과시켜 전지와 전기분해용 전극, 연필심 등에 이용됩니다. 30년 전까지만 해도 탄소 동소체는 무정형탄소, 흑연, 다이아몬드 3가지이.. 2023. 12. 28.
17족 할로겐 원소 - 플루오린, 염소, 붕소, 브로민, 아이오딘, 아스타틴 할로겐 원소란 주기율표의 17족 원소인 플루오린, 염소, 붕소, 브로민, 아이오딘, 아스타틴을 총칭합니다. 할로겐은 거의 모든 금속 원소와 결합하여 염을 만드는 성질 때문에 그리스어로 '염'을 뜻하는 'halas'와 '만들다'는 의미의 'gennao'에서 유래하였습니다. 1. 플루오린 (F, Fluorine) 플루오린은 주기율표에서 가장 먼저 등장하는 할로겐 원소로, 할로겐 원소 중에서 가장 가볍습니다. 홑원소 상태의 플루오린은 담황색을 띠는 기체로 독측한 냄새가 나며 반응성이 매우 높고 강력한 산화작용을 가지는 독성 물질입니다. 거의 모든 원소를 산화시켜 플루오르화물로 만드는데, 반응성이 거의 없는 희가스 제논과 크립톤도 플루오린과 화합물을 만들 정도입니다. 치약에 첨가하는 플루오린 화합물에는 플루오르.. 2023. 12. 28.
1족 알칼리 금속 원소 - 리튬, 나트륨, 칼륨 주기율표 맨 왼쪽 세로줄에 위치하는 1족에는 수소, 리튬, 나트륨, 칼륨 등이 있습니다. 수소를 제외한 리튬 아래부터가 알칼리 금속 원소이며, 알칼리 금속은 밀도가 낮고 비교적 부드러운 은백색의 금속입니다. 1. 리튬 (Li, Lithium) - 가장 가벼운 금속, 불꽃반응 첫 번째 알칼리 금속인 리튬은 모든 금속 중에서 가장 밀도가 낮아 물 위에 뜹니다. 밀도는 0.53g/cm^3으로 질량이 같은 부피의 물과 비교하면 반 정도밖에 되지 않습니다. 알칼리 금속은 모두 상온에서 물과 격렬히 반응하고, 수소 기체를 발생시키면서 수사니화물이 됩니다. 알칼리 금속 중에서 물과 가장 천천히 반응하는 리튬은 수소기체를 내면서 수산화리튬이 되어 물에 용해됩니다. 우리 주변에서 찾을 수 있는 리튬의 대표적인 사용은, .. 2023. 12. 27.
18족 6가지 희가스 원소 (헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논, 라돈) 18족에 속하는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논, 라돈 6개의 원소를 희가스 원소라고 합니다. 희가스라는 이름은 대기와 지각에 존재하는 양이 적다는데에서 유래하였습니다. 1. 공기보다 가벼운 헬륨 (H, Helium) 우주 공간에서는 수소 다음으로 가장 풍부한 원소이지만 지구상에서 매우 적은 양만 존재합니다. 매우 가벼워 지구 중력이 붙잡지 못해 우주 공간으로 날아가 버렸기 때문입니다. 헬륨은 비활성 기체 중 하나로 무색무취의 기체입니다. 비활성 기체인 원소는 화학적으로 비활성이기 때문에 대부분의 경우 화합물이 없습니다. 반응성이 매우 낮아 같은 종류의 원자와는 말할 것도 없고, 다른 원자와도 결합하지 않습니다. 특히 1주기인 헬륨과 2주기인 네온은 화합물이 아예 없습니다. 헬륨의 끓는점은 약 -2.. 2023. 12. 27.
수소 (H, Hydrogen) - 태양 에너지의 근원 1. 빅뱅으로 생겨난 최초의 원소 우주 공간 즉, 별과 별 사이 공간에 가장 많은 원소는 수소 (질량비 약 75%)이고, 그 다음이 헬륨 (질량비 약 8%) 으로 그 이외의 원소들은 매우 적은 양으로 존재합니다. 원자번호가 큰 무거운 원소들은 항성(별) 안에서 만들어집니다. 밤하늘에 반짝이는 별들은 수소가 헬륨으로 바뀌는 핵융합 반응 (고온에서 가벼운 원자핵이 융합에 무거운 원자핵이 되면서 에너지를 방출하는 현상)으로 발생하는 에너지로 빛을 냅니다. 헬륨이 어느 정도 모이면 이번에는 헬륨이 핵융합 반응을 시작합니다. 태양보다 무거운 별에서는 탄소와 산소, 질소도 핵융합 반응을 합니다. 2. 태양 에너지의 근원 막대한 에너지를 방출하는 태양에서는 수소 원자 4개가 융합하여 헬륨 원자 1개를 만드는 '핵융합.. 2023. 12. 27.