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완전 도해 주기율표 - 화학의 비밀을 정복한다, 개정신판 ㅣ 뉴턴 하이라이트 Newton Highlight 11
일본 뉴턴프레스 엮음 / 아이뉴턴(뉴턴코리아) / 2017년 10월
평점 : 
학창시절에 공부 좀 한다하는 애들이 챙겨보던
월간뉴턴,
월간뉴턴이 과학잡지라면
뉴턴 하이라이트는 과학 단행본이랍니다.
과학 전 분야의 핵심 주제와 원리를
뛰어난 일러스트레이션과 진귀한 사진, 전문사의 상세한 해설로 설명하기에
소장가치 100%,
온 가족이 함께 보는 과학교양 단행본이죠.
가장 눈에 띈 것은 특별부록으로 함께 온
118 원소 주기율표 포스터!
우리 딸이 보더니 바로 벽에 붙이더라구요.
와~~ 이게 바로 주기율표구나..
감탄하면서 하나 하나 읽어가는데
책 속 내용을 압축한 거 같아 아주 알찹니다
뉴턴하이라이트 112호에서는
주기율포 전 118 원소를 상세 소개하고,
화학의 원리를 350여 컷의 정밀한 그림과 사진으로 설명하고 있습니다.
잘 아시겠지만, 주기율표는 시험에 자주, 중요하게 출제되는 문제 중 하나지요.
솔직히 중 고등학교 과학시간에는 시험 치르기에 급급해서
의미없이 외우기만 했는데,
이번에 뉴턴하이라이트 주기율표 편을 통해
원소 하나하나 만나볼 생각입니다.
오래 전부터 원소에는 어떤 법칙성이 존재한다는 사실이 알려져 있었지만,
그것을 제대로 설명할 수 있는 사람은 없었습니다.
1969년 화학자 멘델레예프는 여러 원소의
관계를 설명하는 표를 만들었는데,
그것이 바로 <원소의 주기율표>로 오늘날까지 이어지고 있습니다.
원소의 구조와 성질, 주기율표에는 쉽게 이해하기 어려운
이번장에서 그러한 의문에 대해 상세히 설명하고 있습니다.
이 세계는 무엇으로 이루어져 있을까?
이 의문에 답하기 위해 만들어진 것이 원소 라는 개념입니다.
원소란? 그 이름대로 물질의 바탕이 되는 요소라는 의미지요.
또한 더 이상 다른 성분으로 나누어지지 않는 물질이라고 할 수 있습니다.
모든 물질은 분자의 집합체이며, 그 분자는 원자로 이루어집니다.
또 원자는 원자핵과 전자로 이루어지며,
원자핵은 중성자와 양성자로 이루어집니다.
그리고 중성자와 양성자는 쿼크로 이루어집니다.
주기율표는 원자(정확하게는 원소)의 주기성을 나타낸 것이고,
주기율표에 대한 이해를 돕기 위해
원소가 가진 법칙성과 규칙성,
원소의 구조 등을 살펴보게 됩니다.
멘델레예프가 발표한 주기율표(원소 주기율표)는
가장 가벼운 원소인 수소를 출발점으로 해서 원소가
원자량 순으로 세로로 배열되어 있습니다.
그리고 비슷한 성질의 원소가 같은 행이 되도록 배열한 것이 특징입니다. 멘델레예프의 주기율표가 뛰어난 것은,
성질이 비슷한 원소가 어떤 주기로 나타나는지 완전히 파악했을 뿐 아니라
아직 발견되지 않은 원소를 주기율표에 빈칸으로 남긴 것입니다.
즉, 멘델레예프는 앞으로 발견될 원소를 예언한 것!
실제로 그가 살아있는 동안 그가 예측한 원소 가운데
3개의 원소가 발견되었고,
그 성질도 예상대로였다고 합니다. 약 138억년 전, 우주가 탄생했습니다.
매우 고온의 작열 상태였던 우주가 팽창해 온도가 낮아지자
양성자와 중성자가 탄생했으리라는게 가설인데..
양성자는 수소 원자의 원자핵,
즉 우주에서 가장 최초로 생긴 원소는 수소(H) 입니다.
이후 우주가 더 팽창해 온다가 내려가면
고속으로 충돌한 양성자와 중성자가 합체하기 시작하는데,
이것을 핵융합 반응이라 하고,
초기 우주에서는 핵융합 반응에 의해
헬륨과 리튬 등 가벼운 원자핵이 생겼다고 합니다.
태양을 구성하는 구성하는 원소는 수소가 71%,
헬륨이 약 27%를 차지하며
그 밖의 원소는 2% 정도밖에 없다고 합니다. 인간은 어떤 원소로 되어 있을까?
사람은 몸무게의 약 65%가 산소로 이루어져 있고,
탄소, 수소, 질소 등으로 구성되어 있습니다.
이들 상위 6원소가 몸무게의 98.5%를 차지하는 것이지요.
미세하지만 특정 금속은 인체의 정상적인 기능을 유지하기 위해서는
없어서는 안 되는 원소입니다 철이나 아연등이죠.
또한 수은, 비소 등 다량으로 섭취하면 유해한 원소도
아주 미량이 인체에 들어 있습니다.
원소를 알기 위해서서는 이온에 대한 이해가 필요합니다.
원소의 대부분은 금속인데,
그 특성은 다양하지만, 금속을 아는것도 원소를 이해하는데
빼놓을 수 없는 요소입니다.
또 원소 가운데는 방사선을 방출하는 것이 있습니다.
방사선은 매우 위험한 존재인 반면에 의학 등에서는 매우 중요한 역할을 합니다.
주기율표의 대부분을 차지하는 원소는?
전자를 방출한 금속 원자는 양전기를 띄고,
양전기를 띈 금속 원자들은 음전기를 띈 자유 전자를 사이에 끼우고
전기적인 힘으로 결합되어 있습니다.
이러한 것을 금속결합이라고 합니다.
방사선 동위 원소는 여러 가지 의약품에도 응용되는데,
감마선을 방출하는 테크네튬은 뼈 질환과 심근 질환
뇌혈관 장애, 암 든의 진단제로 사용되고 있습니다.
베타선을 방출하는 스트론튬은 뼈에 전이된 암 치료제로 사용됩니다.
암에 방사선을 비추면 암세포의 DNA가 손상되므로
암세포를 사멸시킬 수 있습니다.
예컨대 생물의 유해가 발굴되었을때
그 생물이 어느 시대에 살았는지를 추정하는 방법으로
탄소14 연대 추정법이 있습니다.
생물의 유해가 발굴되었을때 유해의 탄소가 탄소 14가
어느 정도 비율로 남아 있는지 조사하면
그 생물이 언제쯤 죽었는지 알 수 있는 것이다.
멘델레예프가 주기율표를 만들었을 때 원소의 수는 63개였다.
현재는 그 2배에 가까운 118종의 원소가 알려졌고,
정식으로 이름이 붙어 있습니다.
3장에서는 우리가 잘 아는 원소부터 들어 본적이 거의 없는
원소까지 전 118 원소를 상세하게 소개합니다.
각 원소들의 특징과 각각의 원소가 우리 생활속에서
어떻게 쓰이고 있는지를 살펴볼 수 있습니다.
원소의 이름은 어떻게 정할까?
이름을 정하는데 특별한 제약은 없으며,
지명, 원료 이름, 천체 이름, 신 이름, 인명 등
그 유래는 실로 다양합니다.
우주의 약 71%를 차지하는 원소, 수소!
수소를 생물을 만드는 유전자의 본체 DNA 에 반드시 필요한 원소입니다.
DNA의 이중 나선 구조를 만드는 결합을 수소결합이라고 합니다.
이러한 수소결합은 약한 것이 특징.
그래서 쉽게 끊어지는데,
수소 결합이 끊어진 DNA사실에는 다른 단백질이 결합해 DNA를 복제합니다.
최근 4개의 새로운 원소가 발견되었다.
새로운원소 이름의 명명권은 발견한 연구팀이 갖는데,
유럽과 미국 이외의 나라가 원소 명명권을 얻은 것은
113번의 경우가 처음이었습니다.
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