머릿속에 쏙쏙! 원소 노트

도쿄대학교사이언스커뮤니케이션동아리CAST

‘과학을전달하자’라는주제의강의를수강한도쿄대학교학생들을중심으로2009년에발족된도쿄대학교의동아리다.2019년2월에창립10주년을맞이했다.도쿄대CAST에서는‘과학의재미를많은사람에게전달하고싶다’라는취지로초등학교나과학관,주민회관등에서과학쇼와출장과학교실을여러차례열었다.또한연2회개최되는도쿄대학교축제(오월제,고마바축제)에출전하거나메일매거진‘CAST@NET’에서과학칼럼을집필하고Twitter나YouTube에실험동영상을올리는등,폭넓은활동을이어나가고있다.과학쇼,실험교실의뢰등,자세한사항은도쿄대CAST의공식홈페이지를참고하기바란다.

시작하며
원소주기율표
이책의사용법
본문을읽는방법

제1장제1주기~제3주기
1H수소
2He헬륨
3Li리튬
4Be베릴륨
5B붕소
6C탄소
7N질소
8O산소
9F플루오린
10Ne네온
11Na소듐(나트륨)
12Mg마그네슘
13Al알루미늄
14Si규소
15P인
16S황
17Cl염소
18Ar아르곤
OX퀴즈-제1~3주기편

제2장제4주기
19K포타슘(칼륨)
20Ca칼슘
21Sc스칸듐
22Ti타이타늄
23V바나듐
24Cr크로뮴
25Mn망가니즈
26Fe철
27Co코발트
28Ni니켈
29Cu구리
30Zn아연
31Ga갈륨
32Ge저마늄
33As비소
34Se셀레늄
35Br브로민
36Kr크립톤
OX퀴즈-제4주기편

제3장제5주기
37Rb루비듐
38Sr스트론튬
39Y이트륨
40Zr지르코늄
41Nb나이오븀
42Mo몰리브데넘
43Tc테크네튬
44Ru루테늄
45Rh로듐
46Pd팔라듐
47Ag은
48Cd카드뮴
49In인듐
50Sn주석
51Sb안티모니
52Te텔루륨
53I아이오딘
54Xe제논
OX퀴즈-제5주기편

제4장제6주기
55Cs세슘
56Ba바륨
72Hf하프늄
73Ta탄탈럼
74W텅스텐
75Re레늄
76Os오스뮴
77Ir이리듐
78Pt백금
79Au금
80Hg수은
81Tl탈륨
82Pb납
83Bi비스무트
84Po폴로늄
85At아스타틴
86Rn라돈
OX퀴즈-제6주기편

제5장란타넘족
57La란타넘
58Ce세륨
59Pr프라세오디뮴
60Nd네오디뮴
61Pm프로메튬
62Sm사마륨
63Eu유로퓸
64Gd가돌리늄
65Tb터븀
66Dy디스프로슘
67Ho홀뮴
68Er어븀
69Tm툴륨
70Yb이터븀
71Lu루테튬

제6장악티늄족
89Ac악티늄
90Th토륨
91Pa프로트악티늄
92U우라늄
93Np넵투늄
94Pu플루토늄
95Am아메리슘
96Cm퀴륨
97Bk버클륨
98Cf캘리포늄
99Es아인슈타이늄
100Fm페르뮴
101Md멘델레븀
102No노벨륨
103Lr로렌슘

제7장제7주기
87Fr프랑슘
88Ra라듐
104Rf러더포듐
105Db더브늄
106Sg시보귬
107Bh보륨
108Hs하슘
109Mt마이트너륨
110Ds다름슈타튬
111Rg뢴트게늄
112Cn코페르니슘
113Nh니호늄
114Fl플레로븀
115Mc모스코븀
116Lv리버모륨
117Ts테네신
118Og오가네손

제8장족특집
1족알칼리금속
2족알칼리토금속
17족할로젠
18족희유기체

용어해설
색인
마치며

세상의만물은대체무엇으로이루어져있을까?

예로부터인류는만물의근원을밝히고자하는이물음에도전해왔다.고대그리스에서는자연철학이형성되는과정에서자연의근원에관한다양한사고방식이생겨났다.예를들어,아리스토텔레스는‘자연계의물질은흙·물·공기·불네가지성질(4원소)로구성되어있다’라는4원소설을주장했고,데모크리토스는‘원자라는작은알갱이가모이고흩어지면서만물을형성한다’라는사고방식(고대원자론)을발표했다.
중세에서는4원소설이더욱널리지지를받아,‘네가지원소에서생겨난자연의물질은원료가모두동일하니철에서금을만들어내는것도가능하지않을까?’라는사고방식에근거해흔한재료로귀금속을만들어내려는연금술이융성했다.결론부터말하자면연금술(철에서금을만드는것)은불가능하지만이과정에서다양한화학적발견이있었다.

원소,주기율표,화학

근대로접어들어실험을통해‘질량보존의법칙’이나‘일정성분비의법칙’,‘배수비례의법칙’과같은화학적법칙이밝혀졌다.여기에힘입어영국의과학자돌턴이‘이러한결과에서미루어보건대물질의근원인‘원소’는‘원자’라는알갱이라고생각하는편이낫지않을까?’라는‘원자설’을주장했다.이후여러개의원자가결합해생겨난‘분자’라는존재가있다는사실도판명되었고,이‘원자와분자’를이용한사고방식을통해다양한현상을모순없이설명할수있게되고,다양한원소도발견되면서지금은‘세상의만물은모두원자라는알갱이가모여형성하고있다’라는사고방식이주류를이루고있다.
과학이발달하면서원소의성질사이에일종의규칙성이존재한다는것이알려졌다.원소들을성질의규칙성에따라알아보기쉽도록배열한표를주기율표라고한다.러시아의과학자멘델레예프는여러장의카드에그당시까지알려졌던63종원소의성질을기록하여늘어놓고여러가지로조합해보면서최초의주기율표를만들었다.그후조금씩수정보완되어현대의주기율표가완성되었다.주기율표의세로줄을족이라고하고,가로줄을주기라고하는데,현재의주기율표는1~18족,1~7주기로구성되어있고,118종의원소로채워져있다.
‘화학’이라는학문은‘물질의구성요소는원자라고하는알갱이’라는전제하에물질의성질을탐구해나가는분야다.그뿌리를이루는원소는현재발견된것만하더라도118종이나되는데,‘수소’나‘산소’처럼친숙한원소부터아주최근에발견된,이른바‘무거운’원소까지,모든원소에는각각‘대문자와소문자알파벳’으로구성된원소기호가배정되어있다.

하루1분씩이면118개원소가머릿속에쏙쏙!

이책에는중학교나고등학교화학수업에서배우는내용이상당수실려있지만,각원소페이지에실린일러스트와칼럼부분에는화학을전혀몰라도재미있게읽을수있는내용이담겨있다.또한원소와관련된간단한토막상식을풍부하게실어두었다.각원소의해설부분에는이른바무기화학에관한기초적인지식이정리되어있으므로이부분을읽어보면화학에관한기초를쌓을수있을것이다.책곳곳에는퀴즈도실려있으므로얼마나이해했는지시험할수있을것이다.
해설부분을완전히이해하고내것으로만들기란말처럼쉬운일이아니다.그렇지만본문에실린일러스트와칼럼을잘살펴보고,가까운사례와관련지어학습한다면틀림없이이해할수있을것이다.이책을통해화학과더욱친해질수있다면더는바랄나위가없겠다.