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2.3:

원소: 화학 기호와 동위원소

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Chemistry
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Elements: Chemical Symbols and Isotopes

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원소는 한 종류의 원자만 포함하는 순수한 물질입니다. 현재 118개의 원소가 발견되었으며 일부는 자연에서 발견하고 일부는 실험실에서 합성되었습니다. 원소들은 매우 다양한 양으로 존재합니다.지각에서 가장 풍부한 원소는 산소, 실리콘, 알루미늄, 철, 그리고 칼슘입니다. 이에 비해 지구의 대기는 대부분 질소와 산소로 이루어져 있습니다. 주기율표의 각 사각형에는 최소한 원자 번호와 화학 기호가 포함되어 있습니다.화학 기호는 원소에 할당된 한 개 또는 두 개의 문자 약어입니다. 첫 번째 문자는 대문자이고 두 번째 문자는 필요한 경우 소문자로 써서 두 개의 원소가 포함된 화합물과의 혼동을 피합니다. 보통 이 기호는 원소의 영어 이름의 첫 번째 문자 또는 일부 문자들입니다.하지만 일부 기호들은 그리스어, 라틴어 또는 독일어에서 유래합니다. 화학 기호에 추가적인 세부사항을 추가할 수 있습니다. 양성자의 개수인 원자 번호는 왼쪽 아래첨자 위치에 기록됩니다.이 번호는 한 원소에 대해 항상 동일하며 변경되지 않으므로 생략되기도 합니다. 양성자 수와 중성자 수의 합인 질량수는 왼쪽 위첨자 위치에 표시됩니다. 이 숫자는 탄소-12 또는 탄소-13과 같이 원소의 특정 동위원소를 정의합니다.동위원소는 핵에 있는 중성자의 수는 서로 다르지만 양성자의 수, 즉 원자 번호가 같은 원소의 변종입니다. 동위원소들은 원자 질량이 서로 다르지만 원자의 전하는 동일합니다. 예를 들어 수소 원소는 세 개의 자연 발생 동위원소를 가지고 있습니다.가장 많은 형태는 중성자가 없는 수소이고, 두 번째는 중성자 1개를 포함하는 중수소이며, 세 번째는 중성자 2개를 포함하는 삼중수소입니다. 표준 수소 원자와 중수소는 자연 조건에서 안정적이지만, 삼중수소와 같은 다른 동위원소는 에너지를 방출하면서 다른 물질로 됩니다. 이런 원소들을 방사성 동위원소라고 합니다.

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원소: 화학 기호와 동위원소

화학 기호는 요소 또는 요소의 원자를 나타내는 데 사용되는 약어입니다. 예를 들어 수은의 기호는 Hg입니다. 동일한 기호는 수은(현미경 도메인)의 원자 하나를 나타내거나 원소 수은(거시적 도메인)의 많은 원자의 컨테이너에 레이블을 지정하는 데 사용됩니다.

일부 기호는 요소의 일반적인 영어 이름에서 파생됩니다. 라틴어, 그리스어 또는 독일어와 같은 다른 언어로 된 이름의 약어도 있습니다. 예를 들어, 알루미늄(공통 이름)의 기호는 Al이며, 철의 경우 라틴어 이름 “Ferrum”에서 유래한 Fe입니다. 대부분의 기호에는 하나 또는 두 개의 문자가 있지만 3글자 기호는 원자 숫자가 112보다 큰 일부 요소를 설명하는 데 사용되었습니다. 다른 표기와 혼동을 피하기 위해 기호의 첫 글자만 대문자로 표시됩니다. 예를 들어, Co는 원소 코발트에 대한 기호이지만, CO는 탄소(C) 및 산소(O)의 원자를 포함하는 화합물 일산화탄소에 대한 표기막이다.

일반적으로 새 요소의 검색자(또는 검색자)는 요소의 이름을 지정합니다. 그러나, 이름은 순수 및 응용 화학의 국제 연합에 의해 인식 될 때까지 (IUPAC), 새로운 요소의 권장 이름은 원자 번호에 대한 라틴어 단어 (들)를 기반으로합니다. 예를 들어, 원소(106)는 unnilhexium(Unh)이라고 불렸고, 원소(107)는 unnilseptium(Uns)이라고 불렸으며, 요소(108)는 몇 년 동안 unniloctium(Uno)이라고 불렸다. 이러한 요소는 이제 과학자 (또는 때때로 위치)의 이름을 따서 명명되었습니다. 예를 들어, 요소 106은 이제 여러 무거운 요소의 발견에 활성화 된 노벨상 수상자 글렌 시보그의 명예에 씨보르기움 (Sg)로 알려져있다.

주기표의 각 정사각형에는 최소한 양성자 수와 화학 기호인 원자 번호가 포함됩니다.

동위원소의 경우, 양성자와 중성자의 질량 수 또는 합은 기호 및 원자 번호와 함께 표시됩니다. 질량 번호는 요소의 특정 동위원소를 정의합니다. 예를 들어, 이들은 질소의 두 동위 원소:

Eq1

요소의 특정 동위원소에 대한 기호는 질량 번호를 요소 기호의 왼쪽에 슈퍼스크립트로 배치하여 작성됩니다. 원자 번호는 기호와 마찬가지로 요소의 ID를 정의하므로 종종 생략됩니다. 예를 들어, 마그네슘은 각각 원자수가 12개이고 질량 수가 각각 24, 25 및 26인 3개의 동위원소의 혼합물로 존재한다. 이러한 동위원소는 24Mg, 25Mg 및 26Mg으로 식별 될 수있다. 이러한 동위원소 기호는 “요소, 질량 번호”로 읽으며 이 판독값과 일치하여 상징될 수 있습니다. 예를 들어, 24Mg은 “마그네슘 24″로 읽혀지고 “마그네슘-24” 또는 “Mg-24″로 쓸 수 있습니다. 25 Mg은 “마그네슘 25″로 읽혀지며 “마그네슘-25” 또는 “Mg-25″로 쓸 수 있습니다. 모든 마그네슘 원자에는 핵에 12개의 양성자가 있습니다. 그(것)들은 24Mg 원자가 그것의 핵에 12 중성자를 가지고 있기 때문에, 25Mg 원자는 13 중성자를 가지고 있고, 26Mg에는 14 개의 중성자를 가지고 있기 때문에 만 다릅니다.

표준 이름과 기호 외에도 수소 동위원소는 종종 공통 이름과 동반 기호를 사용하여 언급됩니다. 2H를상징하는 수소-2는 중수소라고도 하며 때로는 3H를상징하는 D. 수소-3을 상징하며, 또한 삼중수소라고도 하며 때로는 T를 상징한다.

Openstax 화학 2e, 섹션 2.3: 원자 구조 및 기호에서 적응 텍스트.

Suggested Reading

  1. Pothoof, Justin, Grace Nguyen, Dawn Archey, E. Prasad Venugopal, and Mark A. Benvenuto. "Element 118: Teaching A New Element to New Students." In Elements Old and New: Discoveries, Developments, Challenges, and Environmental Implications, pp. 195-201. American Chemical Society, 2017.
  2. Krebs, Robert E. The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide. Greenwood Publishing Group, 2006.
  3. Clayton, Donald. Handbook of isotopes in the cosmos: Hydrogen to gallium. Vol. 1. Cambridge University Press, 2003.