1. 물질의 구성 - 1)원소

중2 과학 첫 번째 단원은 물질의 구성입니다. 물질의 구성에는 총 3개의 중단원이 있는데요, 원소, 원자와 분자, 이온으로 구성되어 있죠. 오늘은 첫 번째 중단원인 원소에 대해서 알아보겠습니다.

 

물질의 구성 - 1. 원소

 

1. 원소

1. 물질관(고대부터 근대까지)

- 과연 물질은 무엇으로 이루어져 있을까요? 여러분은 이런 생각 해 본 적 없으세요? 많은 학자들도 물질의 기본 성분에 대해서 많은 주장을 했죠. 크게 고대, 중세, 근대로 구분을 합니다. 대표적인 학자들만 볼까요?

 

1) 고대 물질관(탈레스, 아리스토탈레스)

- 탈레스는 모든 물질의 근원은 물이라고 했죠. 즉, 모든 물질은 물에서 시작한다는 것.

- 아리스토탈레스는 모든 물질은 물, 불, 흙, 공기로 이루어져 있고, 이들 원소는 4가지 성질(따뜻함, 차가움, 건조함, 습함)의 조합에 의해서 서로 변환될 수 있다고 했죠. 

 

2) 중세 물질관(연금술)

- 중세시대에는 아리스토탈레스가 말한 4원소 변환설에 의해서 값싼 금속을 비싼 금속으로 만들려는 연금술이 나왔지만, 한 번도 성공할 수 없었죠. 대신, 다양한 실험 기구와 실험방법들이 과학에 많은 도움이 되었습니다.

 

3) 근대 물질관(보일, 라부아지에)

- 보일은 아리스토탈레스가 주장한 4원소 변환설이 아님을 주장하였는데, 대표적인 J자관 실험이죠. 이 실험으로 물질을 이루는 기본 물질은 원소이고, 원소는 더 이상 분해할 수 없다는 현대적 원소 개념을 제안하였습니다.

- 라부아지에는 물 분해 실험을 통해서 아리스토탈레스가 주장한 물이 원소가 아님을 실험으로 증명을 하였고, 물은 수소와 산소로 나누어지므로, 물질을 이루는 기본성분인 원소가 아님을 증명하였고, 33종의 원소를 발표하였습니다. 

 

라부아지에 물 분해 실험

 

화로 속에서 뜨겁게 가열된 주철관 안으로 물을 부어 통과시키면 주철관의 녹이 생기는데, 이는 물이 분해하면서 생긴 산소 때문이고, 주철관을 통과한 물이 냉각수를 통과하면 수소가 집기병에 모이면서 물이 수소와 산소로 분해가 되는 것을 알 수 있죠. 

 

2. 원소

원소는 더 이상 다른 물지로 분해되지 않는 물질을 이루는 기본 성분이라고 합니다.

① 현재까지 알려진 원소의 종류는 118가지로 수소, 산소, 금, 철, 탄소등이 있습니다.

② 자연에서 발견된 것은 90여 가지이고, 나머지는 인공적으로 만들 것이에요.

③ 원소의 종류에 따라 성질이 다르며, 화학 변화가 일어나도 다른 원소로 변하지 않아요. (연금술 실패 이유)

 

3. 원소 기호

원소를 나타내는 기호로 여러 학자들이 원소 기호를 발표했지만, 현재는 베르셀리우스가 제안한 것을 사용합니다.

- 원소 기호를 나타내는 방법은 다음과 같아요. -

① 라틴어나 영어로 된 원소 이름의 첫 글자를 알파벳의 대문자로 나타낸다. 

수소	Hydrogen	----> H
탄소	Carboneum	-----> C

 

② 첫 글자가 같은 경우 중간 글자를 택하여 첫 글자 다음에 소문자로 나타낸다. 

헬륨	Heilum	----> He
염소	Chlorum	----> Cl

 

③ 여러 가지 원소 기호

 

여러 가지 원소 기호 (빨간색은 자주 나오는 원소 기호)

 

4. 원소의 성질과 이용

우리 주변에는 다양한 물질들이 있는데, 물질들은 원소로 이루어져 있죠. 이러한 원소는 종류에 따라 일상생활에서 다양하게 사용하고 있답니다.

수소(H)	헬륨(He)	산소(O)	철(Fe)
모든 원소 중 가장 가벼운 원소로, 우주 왕복선의 연료로 사용.	수소 다음으로 가벼운 기체 비행선의 충전기체로 이용하거나 놀이동산에서 볼 수 있는 풍선에 넣기도 하죠.	공기중의 두 번째로 많은 기체(약 21%차지)로 생물의 호흡과 물질의 연소에 이용함.	지구에서 알루미늄 다음으로 흔한 원소로, 지구 중심핵에 가장 많이 존재함. 단단하여 기계, 건축재료로 이용.
수은(Hg)	금(Au)	질소(N)	염소(Cl)
실온에서 은백색 액체상태로 존재하는 유일한 금속으로, 온도계에 이용.	산소 또는 물과 반응하지 않아서 광택이 유지되기 때문에 장신구의 재료로 이용함.	공기중의 가장 많은 기체(약77%), 다른 물질과 잘 반응하지 않아 과자 봉지의 충전기체로 이용	살균작용을 하므로 수돗물의 소독이나 표백제, 살균제등에 이용

 

물질을 이루는 기본 성분인 원소에 대해 알아봤습니다. ^^ 천천히 읽어보세요^^