2. 원소

여러분 안녕하세요>< 채니에요!!! 다들 개학 하셨나요? 저는 지난 주 화요일에 했어요. 오랜만에 친구들 만나니까 반갑고 좋더라구요. 여러분은 어떠셨나요? 그럼, 오늘도 즐거운 과학 여행 떠나볼까요?

 

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2019/08/20 - [ 즐.과.행 2학년] - 1. 물질관의 변화

1. 물질관의 변화

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2019/02/12 - [ 즐.과.행 1학년] - 1.지구계

1.지구계

지난 시간에 물질관의 변화에 대해서 이야기를 했었는데요, 기억나시나요? 물질을 이루고 있는 것에 대한 사람들의 다양한 생각들이 있었죠? 오늘은, 그래서 과연, 정말로 물질을 이루고 있는 것은 무엇인가에 대해서 이야기 해보려고 해요. 그럼 시작해볼까요?

 

여러분 산소랑 수소 아시죠? 산소, 수소와 같이 더 이상 다른 물질로 분해되지 않으면서 물질을 이루는 기본 성분을 원소라고 해요. 원소는 종류에 따라 성질이 다른데요, 현재까지 알려진 원소는 118가지이며, 이중 90여 가지는 자연에서 발견된 것이라고 해요. 앞으로 더 자세히 다루겠지만 원소는 크게 금속 원소와 비금속 원소로 나눌 수 있고, 탄소, 수소, 산소, 질소 등 비금속 원소는 총 22가지이고, 나머지는 모두 금속 원소이지요. 우리 주변의 물질 중에는 한 가지 원소로 이루어진 물질도 있고, 두 가지 이상의 원소로 이루어진 물질도 있답니다.

 

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출처 - 구글 이미지

원소들은 성질에 따라 일상생활에서 다양하게 이용되고 있는데요, 수소는 가장 가벼운 원소로 폭발력이 강해서 우주 왕복선의 연료로 사용돼요. 여러분 놀이공원 가면 헬륨 풍선 파는 거 보셨죠? 헬륨은 공기보다 가볍고, 폭발하지 않기 때문에 비행선의 충전 기체로 사용된답니다.

 

아 여러분, 다이아몬드랑 우리가 쓰는 연필이 같은 성분이라는 거 알고 계셨나요? 탄소는 숯, 흑연, 다이아몬드의 성분으로, 연필심과 건전지의 전극 등에 이용되고 있어요. 그리고 우리가 잘 알고 있는 금은 산소나 물과 반응하지 않아 노란색의 광택이 유지되며, 장신구로 이용해요.

 

또 규소는 반도체의 성질을 지녀 각종 전자장치에 사용되고, 철은 지구에 많이 존재하는 금속 중 하나로, 단단하여 기계, 건축 재료, 철근, 철도 레일 등에 이용되지요. 어때요? 정말 다양하게 이용되고 있지 않나요? 이 밖에도 과자봉지를 채우는데 쓰는 질소, 실온에서 액체 상태인 성질을 이용해 온도계에 쓰이는 수은, 옷을 희게 하는 표백제에 쓰이는 염소 등이 있어요.

 

출처 - 구글 이미지

아까 원소의 종류가 굉장히 다양하다고 했죠? 이번에는 불꽃 반응에 의한 원소의 확인에 대해 이야기 해 볼 거에요. 불꽃 반응이란, 금속 원소나 금속 원소가 포함된 물질에 불을 붙이면 원소에 따라 특정한 불꽃 반응 색을 나타내는 현상을 말해요. 리튬 – 빨간색, 나트륨 – 노란색, 칼륨 – 보라색, 칼슘 – 주황색, 스트론튬 – 빨간색, 구리 – 청록색, 바륨 – 황록색. 이 정도는 외우고 계셔도 좋을 것 같아요>< 불꽃 반응에 의한 원소의 확인 방법은 실험 방법이 쉽고 간단하며, 물질의 양이 적어도 물질을 구성하는 금속 원소의 종류를 확인할 수 있어요. 또 물질의 종류가 달라도 포함된 금속 원소가 같으면 같은 불꽃 반응 색을 나타내죠. 하지만 비금속 원소는 불꽃 반응으로 확인할 수 없다는 단점이 있어요.

 

불꽃놀이는 불꽃 반응을 이용한 거에요./출처 - 네이버 블로그

 

 

출처 - 구글 이미지

다른 방법으로 선 스펙트럼에 의한 원소의 확인이 있는데요, 스펙트럼이란 빛을 분광기에 통과시킬 때 빛이 분산되어 나타나는 여러 가지 색깔의 띠에요. 크게 연속 스펙트럼과 선 스펙트럼으로 나눌 수 있는데, 연속 스펙트럼은 햇빛을 분광기로 관찰할 때 나타나는 연속적인 색깔의 띠를 말해요. 햇빛은 많은 색의 빛이 섞여있기 때문에 분광기를 통해 보면 여러 색깔의 띠가 연속적으로 보인답니다. 선 스펙트럼은 금속 원소가 포함되어 있는 물질의 불꽃 반응 색을 분광기로 볼 때 나타나는 선 모양의 불연속적인 띠에요.

나트륨의 선 스펙트럼 / 출처 - 구글

예를 들어 나트륨의 불꽃은 노란색 띠만 선 스펙트럼으로 나타나죠. 물질에 포함된 원소의 종류에 따라 선 스펙트럼에서 나타나는 선의 색깔, 위치, 개수, 굵기가 다르게 나타나요. 그래서 선 스펙트럼으로 원소를 구별할 수 있는 것이 랍니다.

 

 

오늘 준비한 내용은 여기까지입니다>< 어떠셨나요? 확실히 1학년 내용보다는 2학년 내용이 훨씬 어려운 거 같아요. 그럼, 채니는 다음 주에 다시 돌아올테니, 궁금한 점이나 느낀 점, 피드백 등 하고 싶으신 말은 모두 댓글에 남겨주세요^^ 그럼 안뇽~