단 118가지의 원소가 우리 주변의 모든 것을 설명한다!

세상의 축소판, 주기율표 위에 펼쳐진 각양각색 원소 이야기

 

흔히 주기율표를 화학 전공자들의 전유물로만 치부하고 나와는 관련 없는 영역이라 여기곤 한다. 하지만 주기율표는 지구상의 모든 것을 이루는 118가지의 재료들을 한데 나타낸 표라는 점에서 우리의 삶과 아주 밀접하게 닿아 있다. 달리 말하면, 주기율표는 곧 우리가 발붙이고 사는 이 세상을 이해할 근본적인 열쇠가 될 수 있다는 것이다. 탄소, 산소, 금, 철 등 흔히 볼 수 있는 물질부터 테네신, 오가네손처럼 실험실에만 존재하는 신기한 원소까지! 각 원소의 흥미진진한 발견 과정과 특징, 쓰임새를 한 권으로 정리한 이 책을 통해, 주기율표의 한 칸 한 칸마다 숨어 있는 신비하고도 놀라운 이야기를 만나보자.

[목 차]

서론

 

수소 / 헬륨 / 리튬 / 베릴륨 / 붕소 / 탄소 / 질소 / 산소 / 플루오린 / 네온 / 나트륨(소듐) / 마그네슘 / 알루미늄 / 규소 / 인 / 황 / 염소 / 아르곤 / 칼륨(포타슘) / 칼슘 / 스칸듐 / 타이타늄 / 바나듐 / 크로뮴 / 망가니즈 / 철 / 코발트 / 니켈 / 구리 / 아연 / 갈륨 / 저마늄 / 비소 / 셀레늄 / 브로민 / 크립톤 / 루비듐 / 스트론튬 / 이트륨 / 지르코늄 / 나이오븀 / 몰리브데넘 / 테크네튬 / 루테늄 / 로듐 / 팔라듐 / 은 / 카드뮴 / 인듐 / 주석 / 안티모니 / 텔루륨 / 아이오딘 / 제논 / 세슘 / 바륨 / 란타넘 / 세륨 / 프라세오디뮴 / 네오디뮴 / 프로메튬 / 사마륨 / 유로퓸 / 가돌리늄 / 터븀 / 디스프로슘 / 홀뮴 / 어븀 / 툴륨 / 이터븀 / 루테튬 / 하프늄 / 탄탈럼 / 텅스텐 / 레늄 / 오스뮴 / 이리듐 / 백금 / 금 / 수은 / 탈륨 / 납 / 비스무트 / 폴로늄 / 아스타틴 / 라돈 / 프랑슘 / 라듐 / 악티늄 / 토륨 / 프로트악티늄 / 우라늄 / 넵투늄 / 플루토늄 / 아메리슘 / 퀴륨 / 버클륨 / 캘리포늄 / 아인슈타이늄 / 페르뮴 / 멘델레븀 / 노벨륨 / 로렌슘 / 러더퍼듐 / 더브늄 / 시보귬 / 보륨 / 하슘 / 마이트너륨 / 다름스타튬 / 뢴트게늄 / 코페르니슘 / 니호늄 / 플레로븀 / 모스코븀 / 리버모륨 / 테네신 / 오가네손

 

찾아보기 / 사진 크레딧

 

[본 문]

이 책을 쓰는 현재 기준으로 국제순수·응용화학연합(IUPAC)이 공식 인정한 원소의 수는 총 118개다. 그중에서 1번부터 94번까지의 원소는 지구상에 자연적으로 존재하지만, 95번부터 118번까지의 원소는 실험실 조건에서 핵 반응을 통해 합성한 물질이다. 만약 또 다른 원소가 발견된다면 기존의 주기율표는 더 확장될 것이고, 이렇게 새로 발견될 원소를 어떻게 배열할 것인가에 대해서는 아직 여러 이론이 대립하는 것이 현실이다. 한 가지 분명한 것은 과학자들이 이런 새로운 발견을 위해 열심히 노력하고 있다는 사실이다. 그러니 언젠가는 현재의 주기율표가 새롭게 확장될 날이 올 것이다.

_9쪽, 서론

 

헬륨이라는 명칭은 태양을 뜻하는 그리스어 단어 헬리오스(helios)에서 유래했다. 이 원소는 빅뱅이 일어날 당시 수소 및 질소와 함께 형성되었다. 헬륨은 우주에서 두 번째로 풍부한 원소로, 전 우주의 원소 질량에서 차지하는 비중이 약 24%나 된다. 수소와 헬륨의 질량을 합하면 지금까지 관측된 우주 질량의 99%에 달한다.

_15쪽, 헬륨

 

사실 규소(silicon)와 우리가 아는 실리콘(silicone)은 다르다! 엄밀히 말하면 실리콘은 합성 고분자의 이름이고, 규소는 그 소재로 사용하는 물질이다. 합성 고분자인 실리콘은 대체로 무색의 기름이나 고무와 비슷한 형태를 띠며, 밀폐용 소재, 접착제, 그리고 전기와 열의 차단재로 널리 쓰인다. 의료 분야에서는 임플란트, 콘택트렌즈, 흉터 치료제 등에 사용된다.

_39쪽, 규소

 

코발트는 이런 색상 덕분에 회화, 유리 제품, 도자기 등에 사용되었을 뿐만 아니라 유리병에 첨가되어 그 내용물이 햇빛에 변하지 않도록 보호하는 기능도 발휘했다. 오늘날에도 이 원소의 다채로운 화합물은 코발트 녹색, 코발트 바이올렛, 코발트 황색, 세룰리언 청색(영화 <악마는 프라다를 입는다>에서 메릴 스트립이 언급하면서 더 유명해졌다) 등의 색깔을 뽐내고 있다. 또 다른 상용 분야로는 리튬 이온 배터리, 고강도 금속 합금, 전기 도금 등을 들 수 있다.

_65쪽, 코발트

 

지금까지 지구에서 채굴된 금의 양은 대략 17만 8,100톤에서 21만 2,582톤 사이이며, 추정 매장량은 약 5만 9,000톤이다. 나머지 약 2,000만 톤의 금은 전 세계의 해양에 희석된 상태로 존재하며, 이 금을 추출할 방법을 사람들은 오랫동안 연구해왔다. 그러나 현재까지 실현 가능한 방법은 발견되지 않았다.

_169쪽, 금

 

연구가 진행되던 당시에는 방사능의 위험이 충분히 알려지지 않았으므로 마리 퀴리 자신도 안전 범위를 훨씬 넘어서는 방사선에 노출되고 말았다. 1934년에 그녀가 사망한 원인은 무력성 빈혈이었는데, 역시 방사선에 오랫동안 노출된 결과로 추정된다. 그녀가 사용하던 실험 노트는 지금도 여전히 방사성을 띠므로 납 상자에 보관되어 있다.

_187쪽, 라듐

 

주기율표 말단에 자리하는 원소들이 다들 그렇듯이 뢴트게늄도 공식적으로 발견되기 전에는 그 자리를 나타내는 이름으로 불리고 있었다. 111번 원소도 그 숫자를 지칭하는 라틴어 명칭이 있었는데, 마침 그것이 다소 좋은 어감을 주는 ‘우누누늄(unununium)’이었고, 화학 기호로는 Uuu였다.

_218쪽, 뢴트게늄