수소

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H	1H 수소 Hydrogen / 水素
	평균 원자량 Average mass	1.008 (1.00797) Da
	모노이소토픽 원자량 Monoisotopic mass	1.007825 Da
	밀도 (실온)	0.08988 g/L
	원자 반지름	53 pm
물리적 성질 상세 설명 상온에서의 상태 녹는점 끓는점 전기음성도 2.20 기체 -259.16 °C -252.879 °C 전자친화도 72.8 kJ/mol 융해열 기화열 열용량 (25°C) 결정모양 육방정계 0.117 kJ/mol 0.904 kJ/mol 28.836 J/(mol·K) CAS 등록번호 1333-74-0

개요

수소(Hydrogen , 水素)는 주기율표의 첫 번째 자리를 차지하며, 가장 가벼운 원소이고, 우주 질량의 약 75 %를 차지하는 가장 풍부한 원소이다.

지구상에서 9번째로 풍부하며, 지구 전체질량의 0.9％를 차지한다. 수소는 우주 전체에 존재하는 모든 물질 질량의 약 75％를 차지할 정도로 풍부한 원소이다. 항성(恒星)의 중력에 의해 모아지며, 태양을 비롯한 별의 에너지를 공급하는 핵융합에 의해 헬륨으로 전환된다. 또한 동식물을 구성하는 모든 물질은 수소가 탄소 및 다른 원소와 결합하여 형성된 화합물이다. 석유와 석탄에는 탄화수소 형태로 있으며, 물 무게의 약 11％를 차지한다. 지구 대기 중에서는 수소 기체가 계속해서 우주로 빠져나가므로 함량이 낮다.

원자 구조

수소 원자는 원자핵에 하나의 양성자를, 그리고 주위에 한 개의 전자(1s 전자)를 갖고 있다. 바닥 상태의 전자의 에너지는 -13.6 eV (-1310 kJ/mol)이며, 따라서 수소 원자의 이온화 에너지는 1,310 kJ/mol이다.

수소는 자연에서 3가지 동위원소로 존재한다. 이들은 1H, 2H, 그리고 3H이다. 이중 1H가 99.98 % 이상을 차지하며, 원자핵에는 한 개의 양성자만이 있다. 2H는 수소 원자의 0.0156 %를 차지하며, 원자핵은 1개의 중성자도 갖고 있다. 이를 중수소(deuterium)이라 부르며, 보통 D로 나타낸다. 중수소는 방사능을 내지 않는다. 삼중수소(tritium)라 불리는 3H는 2개의 중성자를 갖고 있으며, 보통 T로 나타낸다. 이 동위원소는 β- 붕괴를 하여 질량수 3인 헬륨(3He)이 되는데, 반감기는 12.32 년이다. 삼중수소는 자연계에 극미량(수소원자의 1/1018) 존재하는데, 이는 주로 상층권에서 대기와 우주선(線)의 핵반응으로 생성된다.

원소 형태의 수소는 거의 대부분 이원자 분자 H2로 존재한다. H2 기체의 해리에너지는 436 kJ/mol 이다. H2의 녹는점은 -259 oC (14 K)이고, 끓는점은 -253 oC (20 K) 로, 헬륨(He) 다음으로 낮다. 0 oC, 1기압에서의 기체 밀도는 0.090 g/L로 모든 기체 중에서 가장 가볍고, 녹는점에서의 액체 밀도는 0.07 g/cm3로, 액체 중에서 가장 가볍다.

주기율표 보기

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 1 H 수소 ■ 알칼리 금속 ■ 알칼리 토금속 고체 (상온) ■ 란타넘족 ■ 악티늄족 액체 (상온) ■ 전이 금속 ■ 전이후 금속 기체 (상온) ■ 준금속 ■ 비금속 미지 ■ 할로젠 ■ 비활성기체 ■ 미확정원소 2 He 헬륨 2 3 Li 리튬 4 Be 베릴륨 5 B 붕소 6 C 탄소 7 N 질소 8 O 산소 9 F 플루오린 10 Ne 네온 3 11 Na 소듐 12 Mg 마그네슘 13 Al 알루미늄 14 Si 규소 15 P 인 16 S 황 17 Cl 염소 18 Ar 아르곤 4 19 K 포타슘 20 Ca 칼슘 21 Sc 스칸듐 22 Ti 타이타늄 23 V 바나듐 24 Cr 크로뮴 25 Mn 망가니즈 26 Fe 철 27 Co 코발트 28 Ni 니켈 29 Cu 구리 30 Zn 아연 31 Ga 갈륨 32 Ge 저마늄 33 As 비소 34 Se 셀레늄 35 Br 브로민 36 Kr 크립톤 5 37 Rb 루비듐 38 Sr 스트론튬 39 Y 이트륨 40 Zr 지르코늄 41 Nb 나이오븀 42 Mo 몰리브데넘 43 Tc 테크네튬 44 Ru 루테늄 45 Rh 로듐 46 Pd 팔라듐 47 Ag 은 48 Cd 카드뮴 49 In 인듐 50 Sn 주석 51 Sb 안티모니 52 Te 텔루륨 53 I 아이오딘 54 Xe 제논 6 55 Cs 세슘 56 Ba 바륨 57~71 란타넘족 72 Hf 하프늄 73 Ta 탄탈럼 74 W 텅스텐 75 Re 레늄 76 Os 오스뮴 77 Ir 이리듐 78 Pt 백금 79 Au 금 80 Hg 수은 81 Tl 탈륨 82 Pb 납 83 Bi 비스무트 84 Po 폴로늄 85 At 아스타틴 86 Rn 라돈 7 87 Fr 프랑슘 88 Ra 라듐 89~103 악티늄족 104 Rf 러더포듐 105 Db 더브늄 106 Sg 시보귬 107 Bh 보륨 108 Hs 하슘 109 Mt 마이트너륨 110 Ds 다름스타튬 111 Rg 뢴트게늄 112 Cn 코페르니슘 113 Nh 니호늄 114 Fl 플레로븀 115 Mc 모스코븀 116 Lv 리버모륨 117 Ts 테네신 118 Og 오가네손 57 La 란타넘 58 Ce 세륨 59 Pr 프라세오디뮴 60 Nd 네오디뮴 61 Pm 프로메튬 62 Sm 사마륨 63 Eu 유로퓸 64 Gd 가돌리늄 65 Tb 터븀 66 Dy 디스프로슘 67 Ho 홀뮴 68 Er 어븀 69 Tm 툴륨 70 Yb 이터븀 71 Lu 루테튬 89 Ac 악티늄 90 Th 토륨 91 Pa 프로트악티늄 92 U 우라늄 93 Np 넵투늄 94 Pu 플루토늄 95 Am 아메리슘 96 Cm 퀴륨 97 Bk 버클륨 98 Cf 캘리포늄 99 Es 아인슈타이늄 100 Fm 페르뮴 101 Md 멘델레븀 102 No 노벨륨 103 Lr 로렌슘

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