수소란? Hydrogen / Protium
수소란? Hydrogen / Protium
- 구조식
| 1H 수소 水素 | Hydrogen / Protium* | |||
| 분류 | 이원자 비금속 | 상태 | 기체 |
| 원자량 | 1.008 | 밀도 | 0.08988 g/L |
| 녹는점 | -259.16 °C | 끓는점 | -252.879 °C |
| 용융열 | 0.117 kJ/mol (H2) | 증발열 | 0.904 kJ/mol (H2) |
| 원자가 | 1 | 이온화에너지 | 1312 kJ/mol |
| 전기음성도 | 2.2 | 전자친화도 | 72.8 kJ/mol |
| 발견 | H. Cavendish (1766) | ||
| CAS 번호 | 1333-74-0 | ||
- 원자 번호 1인 수소는 주기율표의 가장 첫 번째 화학 원소
- 원소 기호 H
- 표준 원자량은 1.008
- 우주 질량의 약 75%, 우주 분자의 90% 이상을 차지하는 물질
- 수소는 무색, 무미, 무취의 기체로 존재하며, 산소와 결합하여 물 (H₂O)을 형성
- 에너지 전환에 유연성을 높여주는 에너지 벡터로 활용될 수 있고, 소비 시 온실가스를 배출하지 않아 환경 친화적인 물질
- 분자식 H2
- 지구에서 주로 순수한 기체 상태가 아닌 물이나 가솔린, 천연가스, 프로판, 메탄올과 같은 유기화합물 형태로 존재
- 인간의 몸은 약 서른다섯 가지 종류의 원소로 이루어져 있으며, 70%가 물로 이루어져 있고 그 외에 단백질, 탄수화물, 지방 등의 생체 물질 역시 수소를 포함하고 있음
- 순물질은 실온에서 기체 상태의 H2로 존재하며, 1족 원소 중에서 유일한 비금속 원소
- 동위원소로는 중수소(2H)와 삼중수소(3H)가 일반적으로 알려져 있으나 질량수 7까지의 수소 동위원소가 보고되었다. 양성자이다.
수소란?
1H는 자연에서 발견되는 수소 중 99.98%를 차지하는 가장 흔한 동위원소로 원자핵이 양성자 단 하나로 이루어져 있어 경수소라는 이름을 가지나 이 이름은 잘 사용되지 않는다. 중수소와 구분하기 위해 Protium이라는 이름으로 불리기도 한다.
2H는 다른 안정한 동위원소로 중수소라고 불리며, 원자핵이 양성자 하나와 중성자 하나로 이루어져 있다. 모든 중수소는 대폭발(빅뱅) 때 생겨나 지금까지 남아 있는 것으로 여겨진다. 중수소는 방사성을 띠지 않으며 독성 위험도 크지 않다.
▶ 역사
16세기의 연금술사 파라켈수스는 금속이 산에 녹을 때 어떤 기체가 발생한다는 사실을 발견했으나, 그 기체에 대해 더 깊이 있는 탐구를 하지는 않았다. 그 당시에는 수소가 일산화탄소와 같은 다른 가연성 기체와 혼동되었으나, 1766년 헨리 캐번디시는 수소가 다른 가연성 기체와 다르다는 것을 증명한다. 1776년 월타이어는 수소가 연소할 때 물을 만든다는 것을 발견하고, 몇 년 후 앙투안 라부아지에는 이 기체를 수소라고 명명하였다.
수소 기체는 파라셀수스가 금속과 강산을 섞어 처음 만들었다. 그는 이 화학 반응으로 만들어지는 가연성 기체가 새로운 화학 원소임을 알지 못했다. 1671년, 로버트 보일이 수소 기체가 발생하는 반응인 철가루와 묽은 산 용액 간의 반응을 재발견하고 기술하였다.
수소 기체를 개별적인 물질로 처음 인식한 것은 헨리 캐번디시였다. 그는 1766년 금속-산 반응에서 나오는 기체를 “인화성 공기”로 확인했고,1781년에는 그 기체를 연소시키면 물이 생김을 발견했다. 헨리 캐번디시는 보통 수소의 발견자로 인정받는다. 그 뒤 1783년에 앙투안 라부아지에가 피에르시몽 라플라스와 함께 수소가 연소되면 물이 생긴다는 캐번디시의 발견을 재현한 뒤 원소에 수소라는 이름을 붙였다.
수소는 제임스 듀어에 의해 재생식 냉각법과 그의 발명품인 진공 보온병을 이용해 1898년 처음 액화 되었다. 그는 그 다음 해에 고체 수소도 만들었다.
▶ 원소명의 유래
수소, Hydrogen은 ‘물의 발생자’라는 그리스어의 hydro(물)와 genes(생기다)에서 유래된 명칭으로 지구 생명의 뿌리이자 필수 화합물인 물을 만든다는 의미가 담겨 있다.
수소란?
무색, 무취의 기체 수소는 공기의 14분의 1의 무게로 그 어떤 기체의 무게보다 가볍다. 무게가 가볍기 때문에 수소 발견 당시 수소 기구에 쓰이면서 인기를 끌었다. 그리고 20세기 초반까지 비행선에 이용했지만 불에 타기 쉬운 수소의 성질 때문에 폭발사고가 빈번하게 일어났다. 그래서 이후부터는 안전을 위해 수소를 헬륨으로 대체하여 사용하게 되었다.
수소란?