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붕소(Boron; B)의 재미있는 발견 이야기와 붕소의 과학적 산업적 가치와 쓰임새

붕소의 발견 – 세 나라, 두 팀, 하나의 원소1. 붕소는 옛날부터 쓰였지만, ‘원소’로는 몰랐다 붕소는 고대부터 존재했다. 고대 티베트인과 페르시아인은 붕사(borax, Na₂B₄O₇·10H₂O)라는 흰색 결정체를 세정제나 유약으로 사용해 왔다. 유럽에는 중세 무렵 이집트를 거쳐 전해졌고, 유리공예나 금속 작업에 요긴하게 쓰였다. 하지만 당시 사람들은 그것이 어떤 '원소'의 화합물인지 몰랐다. 이 물질에서 붕소 원소를 추출하는 일은 1808년, 유럽의 두 과학자 팀이 거의 동시에 성공하면서 시작된다. 2. 프랑스: 게이뤼삭과 탕크르와의 실험 1808년, 프랑스의 화학자 조세 루이 게이뤼삭(Joseph Louis Gay-Lussac)과 루이 자크 탕크르와(Louis Jacques Thénard)는 붕사에..

현대 산업의 핵심 금속 중 하나인 베릴륨(Beryllium)은 일상생활에서 흔히 볼 수는 없지만, 항공우주, 전자, 핵 산업 등에서 중요한 역할을 하고 있다.  이 글에서는 베릴륨이 어떻게 발견되었는지, 어떤 특징이 있는지, 그리고 오늘날 어디에 사용되는지를 종합적으로 소개한다. ◈ 베릴륨의 발견 베릴륨은 1798년, 프랑스의 화학자 루이 니콜라 브로귀아르(Louis Nicolas Vauquelin)에 의해 처음 발견되었다.  그는 녹주석(Beryl)과 에메랄드(Emerald)라는 광물을 분석하던 중, 기존에 알려지지 않은 새로운 산화물을 발견하게 된다.  이 산화물은 바로 베릴륨 산화물(BeO)이었고, 이로부터 새로운 원소가 존재한다는 사실이 확인되었다. 처음에는 산화물이 약간 단맛이 난다는 특징 때문..

1. 원소를 찾아 떠나는 여정지금은 당연하게 여겨지는 원소 주기율표, 하지만 인류가 처음부터 원소의 존재를 알고 있었던 것은 아니다.  고대 그리스 철학자들은 세상을 구성하는 물질이 무엇인지 탐구했다. 탈레스는 모든 것이 "물"로 이루어졌다고 주장했고, 엠페도클레스는 물, 불, 공기, 흙 네 가지 원소가 세상의 근본이라고 말했다. 그러나 시간이 흐르면서 금, 은, 구리처럼 특정 금속들이 다른 물질로 변하지 않는다는 사실이 알려졌다. 연금술사들은 "흙을 금으로 바꿀 수 있을까?"라는 질문을 던지며 실험을 거듭했고, 이 과정에서 화학은 점차 과학적인 형태를 갖춰 나갔다. 2. 원소의 발견: 신비로운 금속들이 모습을 드러내다연금술이 쇠퇴하고 과학적인 연구가 활발해진 17~18세기, 학자들은 자연에서 다양한 원..

화학을 공부하면서 항상 의문을 가지고 있었던 질문들 중에 가장 궁금했던 것은 예전에 과학자들은 어떻게 원소의 무게를 측정할 수 있었냐는 것이다. 눈에 보이지도~ 손에 잡히지도 않는 원소의 무게를 어떻게 원소마다 측정하고 원소 주기율표를 만들었는가? 인간의 상상력과 어떤 문제를 풀어나가는 기발한 발상~ 이러한 의문점을 어느 정도 가시적이고 현장감 있게 설명해주는 내용이 있어서 공유하고자 한다. 예를 들어보면 학교에서 우리가 배웠던 탄소 동위원소는 주기율표의 같은 위치에 있지만 질량이 다른 원소이다. 우리의 의문점은 여기서부터 출발하게 된다. 질량이 다른 탄소 동위원소가 있다는 것은 질량이 다른 탄소원소를 알았다는 것을 말한다. 눈에 보이지 않는 탄소 원소 하나의 질량을 어떻게 알 수 있었을까? 20세기 초..

리튬은 주기율표의 1족에 위치해 있다. 금속 중에서 원자량과 밀도가 가장 작다. (리튬 밀도 = 0.534 g/㎤) 4℃ 물의 밀도가 0.999973g/㎤ 이니깐 거의 물의 ½에 가깝다. 리튬은 광택이 나며 칼로 자를 수 있다. 리튬은 공기 중에서 빠르게 산화한다. 실온의 공기 중에 있는 질소와 반응할 수 있는 유일한 금속이다. 6Li + N2 → 2Li3N 그래서 리튬은 석유에 담가서 보관한다. 밀도가 낮은 리튬은 기름표면에 둥둥 뜬다. 그래서 끈끈한 바셀린 또는 아르곤 따위의 비활성 기체 속에 보관하기도 한다. 1. 물과 반응하면 수소와 수산화 리튬을 내놓으며 안정화된다. 2Li + 2H2O → 2LiOH + H2 물에 넣은 리튬에 불을 붙이면 수소에 불이 붙어 리튬 이온에 의해 붉은빛을 낸다. 리튬..