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과학,기술

원자번호

원자 번호 주기율표

 123456789101112131415161718
1H He
12
2LiBe BCNOFNe
345678910
3NaMgAlSiPSClAr
1112131415161718
4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
192021222324252627282930313233343536
5RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
373839404142434445464748495051525354
6CsBa*HfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
5556 727374757677787980818283848586
7FrRa**UnqUnpUnhUnsUnoUneUunUuuUub 
8788 104105106107108109110111112
  
*LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
 575859606162636465666768697071
**AcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr
 8990919293949596979899100101102103
 
Alkali Earth Alkaline EarthTransition Metals
Rare EarthOther MetalsMetalloids
Non-MetalsHalogensNoble Gases

1. 개요

원소양성자의 수를 원자 번호라 한다. 기호는 Z. 원소기호와 함께 쓸 때는 원소기호의 왼쪽 아래에 쓴다.
수소는 양성자 수가 1개니 원자 번호가 1이며, 헬륨은 양성자 수가 2개니 원자 번호가 2... 등과 같이 된다.

2. 상세

주기율표의 원소 나열 순서의 기준이 바로 원자 번호다. 드미트리 멘델레예프가 만든 초기 주기율표에서는 원소들을 원자량 순으로 나열했으나, 일부에서 규칙에 어긋나는 배열이 나타났는데, 이를 원자번호 순, 즉, 양성자 개수를 기준으로 재정렬하면서 문제가 해결되었다.
원자번호의 혁명은 어니스트 러더퍼드의 실험, 모즐리의 법칙 발견, 닐스 보어의 이론 등에서 이루어져 있다.
다만 멘델레예프가 했던대로 하더라도 몇몇 원소를 제외하고는 거의 맞아떨어지는데 이는 양성자와 중성자의 수가 원자량에 큰 영향을 주기 때문이다.

자연에 존재하는 원소 중 가장 원자 번호가 큰 원소는 92번의 우라늄이다. 93~98번(Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf)은 자연에 극미량 존재하긴 하나 특정 조건에서만 존재하거나 자연보다 실험실에서 먼저 발견되는 등 사실상 없는 거나 마찬가지.

원자번호가 커질수록 원소는 불안정해지고 방사선을 노출하는 경향이 있다. 이 경향을 무시하는 원소가 2개 있으니 바로 원자 번호 43번의 테크네튬과 61번의 프로메튬. 이런 경향이 생기는 이유는 좁은 원자핵에 서로 척력을 발생시키는 양성자들이 잔뜩있기 때문이다. 이 때문에 수소를 제외하고는 중성자가 양성자가 묶여있을 수 있도록 하기위해, 반드시 양성자의 개수만큼은 핵에 포함되어 있다. 그럼에도 불구하고 뒷번호로 갈수록 중성자의 비율이 높아짐에도 제어하는데 한계가 있어 원자번호가 큰 원소는 장시간 존재하기 힘들다. 이런 경우 이 원자들이 붕괴하면서 나오는 결과물을 가지고 이 원소를 합성하는데 성공했는지의 여부를 판단해야 될 정도로 눈 깜빡할 새에 사라지는 원소도 있다.

현재 발견된 원소 중 원자 번호가 가장 큰 것은 118번인 오가네손이다.


원자번호

기호

원소

영문 표기

원자량

녹는점 (m.p.)

1

H

수소(水素)

Hydrogen[1]

1.0079

-259.14℃

2

He

헬륨

Helium[2]

4.0026

-272.2℃(26atm)







3

Li

리튬

Lithium

6.94

180.54℃

4

Be

베릴륨

Beryllium

9.01218

1280℃

5

B

붕소(硼素)

Boron

10.81

2300℃

6

C

탄소(炭素)

Carbon

12.011

3550℃(비결정성)

7

N

질소(窒素)

Nitrogen

14.0067

-209.86℃

8

O

산소(酸素)

Oxygen[3]

15.9994

-218.4℃

9

F

플루오린

Fluorine

18.998

-219.62℃

10

Ne

네온

Neon

20.17

-248.67℃

11

Na

소듐(나트륨)

Sodium

22.9898

97.90℃

12

Mg

마그네슘

Magnesium[4]

24.305

650℃

13

Al

알루미늄

Aluminium

26.98154

660.4℃

14

Si

규소(硅素)

Silicon

28.085

1414℃

15

P

인(燐)

Phosphorus

30.973

44.1(황린)

16

S

황(黃)

Sulfur[5]

32.06

112.8℃(α)

17

Cl

염소(鹽素)

Chlorine[6]

35.45

-100.98℃

18

Ar

아르곤

Argon

39.94

-189.2℃







19

K

포타슘(칼륨)

Potassium

39.0983

63.5℃

20

Ca

칼슘

Calcium

40.08

850℃

21

Sc

스칸듐

Scandium

44.9559

1539℃

22

Ti

타이타늄(티타늄)

Titanium

47.9

1675℃

23

V

바나듐

Vanadium

50.9415

1910℃

24

Cr

크로뮴(크롬)

Chromium

51.996

1907℃

25

Mn

망가니즈(망간)

Manganese

54.938

1,962℃

26

Fe

철(鐵)

Iron

55.84

1535℃

27

Co

코발트

Cobalt

58.9332

1494℃

28

Ni

니켈

Nickel

58.7

1455℃

29

Cu

구리

Copper

63.549

1084.5℃

30

Zn

아연(亞鉛)

Zinc

65.38

419.6℃







31

Ga

갈륨

Gallium

69.72

29.78℃

32

Ge

저마늄(게르마늄)

Germanium

72.59

958.5℃

33

As

비소(砒素)

Arsenic

74.9216

817℃(28atm)

34

Se

셀레늄

Selenium

78.96

144℃(결정)

35

Br

브로민(브롬)

Bromine

79.904

-7.2℃

36

Kr

크립톤

Krypton

83.3

-156.6℃

37

Rb

루비듐

Rubidium

85.4678

38.89℃

38

Sr

스트론튬

Strontium[7]

87.62

769℃

39

Y

이트륨

Yttrium

88.9059

1495℃

40

Zr

지르코늄

Zirconium

91.22

1852℃

41

Nb

나이오븀(니오븀)

Niobium

92.9064

2468℃

42

Mo

몰리브데넘(몰리브덴)

Molybdenum

95.94

2610℃

43

Tc

테크네튬

Technetium

97

2200℃

44

Ru

루테늄

Ruthenium

101.17

2250℃

45

Rh

로듐

Rhodium

102.9055

1963℃

46

Pd

팔라듐

Palladium

106.4

1555℃

47

Ag

은(銀)

Silver

107.868

961.9℃

48

Cd

카드뮴

Cadmium

112.41

321.1℃

49

In

인듐

Indium

114.82

156.63℃

50

Sn

주석(朱錫)

Tin

118.69

231.97℃

51

Sb

안티모니(안티몬)

Antimony

121.75

630.7℃

52

Te

텔루륨(텔루르)

Tellurium

127.6

449.8℃

53

I

아이오딘(요오드)

Iodine[8]

126.904

113.6℃

54

Xe

제논

Xenon

131.3

-111.9℃







55

Cs

세슘

Cesium

132.9054

28.5℃

56

Ba

바륨

Barium

137.33

725℃

57

La

란타넘(란탄)

Lanthanum

138.9055

920℃

58

Ce

세륨

Cerium

140.12

795℃

59

Pr

프라세오디뮴

Praseodymium

140.9077

935℃

60

Nd

네오디뮴

Neodymium

144.24

1024℃

61

Pm

프로메튬

Promethium

147

1080℃

62

Sm

사마륨

Samarium

150.4

1072℃

63

Eu

유로퓸

Europium

151.96

826℃

64

Gd

가돌리늄

Gadolinium

157.2

1312℃

65

Tb

터븀(테르븀)

Terbium

158.9254

1356℃

66

Dy

디스프로슘

Dysprosium

162.5

1407℃

67

Ho

홀뮴

Holmium

164.93

1461℃

68

Er

어븀(에르븀)

Erbium

167.26

1522℃

69

Tm

툴륨

Thulium

168.9342

1545℃

70

Yb

이터븀(이테르븀)

Ytterbium

173.04

824℃

71

Lu

루테튬

Lutetium

174.97

1652℃

72

Hf

하프늄

Hafnium

178.49

2150℃

73

Ta

탄탈럼(탄탈)

Tantalum

180.947

2996℃

74

W

텅스텐

Tungsten

183.8

3387℃

75

Re

레늄

Rhenium

186.207

3180℃

76

Os

오스뮴

Osmium

190.2

2700℃

77

Ir

이리듐

Iridium

192.2

2447℃

78

Pt

플래티늄(백금)(白金)

Platinum

195.09

1772℃

79

Au

금(金)

Gold

196.9665

1064℃

80

Hg

수은(水銀)

Mercury

200.59

-38.86℃







81

Tl

탈륨

Thallium

204.3

302.5℃

82

Pb

Lead

207.2

327.5℃

83

Bi

비스무트

Bismuth

208.9804

271.44℃

84

Po

폴로늄

Polonium

209

254℃

85

At

아스타틴

Astatine

210

336.8℃

86

Rn

라돈

Radon

222

-71℃

87

Fr

프랑슘

Francium

223

27℃

88

Ra

라듐

Radium

226.03

700℃

89

Ac

악티늄

Actinium

227.03

1050℃

90

Th

토륨

Thorium

232.0381

~1800℃

91

Pa

프로트악티늄/프로탁티늄

Protactinium

231.0359

1230℃

92

U

우라늄

Uranium

238.029

1133℃

93

Np

넵투늄

Neptunium

237.0482

640℃

94

Pu

플루토늄

Plutonium

244

639.5℃

95

Am

아메리슘

Americium

243

1176℃

96

Cm

퀴륨

Curium

247

1340℃

97

Bk

버클륨

Berkelium

247

986℃(β)

98

Cf

캘리포늄(칼리포르늄)

Californium

251

900℃

99

Es

아인슈타이늄

Einsteinium

252

860℃

100

Fm

페르뮴

Fermium

257

1527℃

101

Md

멘델레븀

Mendelevium

258

827℃

102

No

노벨륨

Nobelium

259

827℃

103

Lr

로렌슘

Lawrencium

266

1627℃

104

Rf

러더포듐

Rutherfordium

267

2100℃

105

Db

더브늄

Dubnium

268


106

Sg

시보귬

Seaborgium

269


107

Bh

보륨

Bohrium

270


108

Hs

하슘

Hassium

277


109

Mt

마이트러늄

Meitnerium

278


110

Ds

다름슈타슘

Darmstadtium

281


111

Rg

뢴트게늄

Roentgenium

282


112

Cn

코페르니슘

Copernicium

285


113

Nh

니호늄

Nihonium[9]

286


114

Fl

플레로븀

Flerovium

289


115

Mc

모스코븀

Moscovium

290


116

Lv

리버모륨

Livermorium

293


117

Ts

테네신

Tennessine

294


118

Og

오가네손

Oganesson

294




[1] 물에서 생긴 원소라는 어원으로, 그리스어의 ‘물(hydro)’과 ‘생긴다(genes)’에서 유래되었다.
[2] 태양에 다량 포함된 헬륨은 태양에서 새로운 원소가 나온다고 생각하여 태양을 의미하는 그리스어인 ‘helios’에서 유래되었다.
[3] 산(酸, 신 것)을 뜻하는 ‘oxys’와 만든다는 뜻인 ‘gen’에서 유래하였다.
[4] 마그네슘 광석의 산지인 마그네시아(Magnesia)에서 유래되었다.
[5] 고대에는 황을 태워 그 연기로 소독하거나 화약 제조에도 사용하였다. 고대 인도 어인 산스크리트 어에서 불의 근원을 뜻하는 ‘sulvere’로부터 유래된 라틴어 ‘sulphurium’이 그 어원이다.
[6] 스웨덴의 셸레는 이산화망간에 염산을 넣었을 때 황록색 연기가 피어오르는 것을 보았다. ‘황록색(chloros)’이라는 의미로 명명되었다.
[7] 스코틀랜드의 한 마을 ‘Strontian’에서 발견되어 지명으로부터 유래되었다.
[8] 증기가 보라색인 것에서 유래되어, ‘보라색 같은’이라는 그리스어 ‘iodes’를 따서 게이뤼삭이 명명하였다.
[9] 일본을 일본어로 읽은 '니혼'에서 유래되었다