[영상] 주기율표 속에 담긴 비밀

2017.03.10 14:00

‘수(소) 헬(륨) 리(튬) 베(릴륨)…’ 

 

고등학교 화학 시간에 힘들게 외웠던 경험, 누구나 한 번쯤 있을 겁니다. 하지만 주기율표는 외울 필요가 없습니다. 일정한 규칙에 따라 배열돼 있기 때문입니다.

 

이런 규칙성을 알면, 원소가 주기율표상에서 어떤 위치에 있는지만 봐도 물리적, 화학적 특성을 추측할 수 있습니다.

 

세상을 이루는 118가지 원소들의 오묘한 규칙을 한 눈에 이해할 수 있도록 영상을 제작했습니다.

 

 

우주는 몇 개의 원소로 이뤄져 있을까요? 언뜻 수천, 수만 가지의 원소가 있을 것 같지만 정답은 118개입니다. 

 

이 118개의 원소를 일정한 규칙에 따라 한 눈에 정리한 것이 바로 주기율표입니다.

 

주기율표를 보는 법은 간단합니다. 서로 비슷한 화학적, 물리적 성질을 가진 무리끼리 배열돼 있기 때문입니다.

 

예를 들어볼까요? 1족인 알칼리 금속 원소들은 공통적으로 은백색을 띠며 열과 전기를 잘 전달합니다. 반응성이 커서 물과 만나면 폭발을 일으키죠. 2족인 알칼리 토금속과 함께 폭죽의 원료로 쓰입니다.

 

반면 18족인 원소들은 반응성이 굉장히 낮습니다. 무색, 무취, 불에 타지 않는 기체 원소로 비활성 기체라고 불립니다. 네온사인을 밝히는 가스의 원료입니다.

 

그밖에 노란색으로 색칠한 전이 금속은 합금에 많이 사용되고, 하늘색 준금속 원소를 기준으로 왼쪽엔 금속, 오른쪽엔 비금속 원소가 있습니다.

 

1번 수소부터 92번 우라늄까지는 별의 핵융합으로 만들어져 지구로 전해졌지만 나머지 26개 원소는 사람이 실험실이나 원자로에서 합성한 것입니다.

 

그런데 비슷한 위치의 원소들끼리는 왜, 비슷한 성질을 띠는 걸까요?

 

1869년 주기율표를 발명한 러시아의 화학자 멘델레예프는 원소들을 상대적인 질량(원자량) 순서로 정렬하면 8번째마다 성질이 비슷한 원소가 나타난다는 사실을 발견했습니다. 하지만 그 이유는 알지 못했죠.

 

이유는 현대 과학자들이 밝혀냈습니다. 원소를 양성자 수를 기준으로 정렬해보니, 첫째, 같은 족 원소들의 전자껍질 수는 아래로 갈수록 증가했습니다. 둘째, 같은 족 원소들은 가장 바깥쪽 전자의 수가 모두 같았습니다. 셋째, 같은 주기에 있는 원자의 반지름은 오른쪽으로 갈수록 작아졌습니다.

 

이런 조건이 핵과 전자 사이의 인력을 바꿔 원소의 화학적 물리적 특성을 결정지었던 겁니다.

 

과학자들은 이런 오묘한 규칙성을 이용해 주기율표 빈자리를 채울 새로운 원소를 계속 찾아 나가고 있습니다.
 

메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

작성하기

    의견쓰기 폼
    0/150