수소(H)의 어원, 특성, 활용

 

수소는 원자 번호 1번의 원소이며 주기율표상 1주기 1족의 원소입니다.

원소 기호는 H로 그 어원은 Hydro(물:라틴어) + Gennao(생성하다:라틴어)를 합친

Hydrogenium(물을 생성하다)의 첫 글자인 H에서 가져왔습니다.

여기서 수소의 영어표기인 Hydrogend이 유래되었습니다.

물을 구성하는 원소인 수소(H)

16세기경 연금술사 '파라겔수스'가 금속이 산에 녹을 때 어떤 기체가 발생한다는 사실을 발견하였습니다. 그 후 1766년 '헨리 케번디시'와 1776년 '월 타이어'에 의해 이 기체를 이용한 여러 시험이 진행되었고 물을 만드는 역할을 한다는 사실을 발견하였습니다.

하지만 이 당시에 화학계에 지배적이였던 [플라지스톤 설(說)]때문에 수소의 존재는 알려지지 못했습니다. 그리고 몇 년뒤 '라부라지에'가 플라지스톤 설을 타파하고 이 기체를 '수소'라고 명명하였습니다.

 

수소는 1족의 유일한 비금속이며 비금속이기 때문에 알칼리 금속에 포함되지 않습니다.

존재하지 않는 이미지입니다.

사진 삭제

1족 유일한 비금속인 수소

또한 수소는 이러한 기본적인 특성을 가지고 있습니다.

원자량: 1.008g/mol

밀도 : 0.090g/L

녹는점: - 259.14℃

끓는점: -252.87℃

상온 상태: 기체

전기 음성도: 2.20

 

수소의 가장 대표적인 특징으로서는 1개의 중성자의 1개의 전자를 가지기 때문에 원소들중

가장 가볍고 다른 원소들과 반응을 매우 잘하여 반응성이 매우 크다는것입니다.

('폭팔하는 성질이 있다'라고 표현하기도 합니다.)

전자가 1개 존재하는 수소

반응성이 크다는 성질 때문에 수소는 상온에서는 원자 2개가 결합한 상태(H2)나 다른 물질과 결합한 상태(HCl, HF 등...)로 발견됩니다.

가벼운 특성때문에 한때는 비행선에 사용되기도 하였지만 [힌덴부르크 호 사건] 이후 더 이상 비행선에 사용하지 않습니다.

[힌덴부르크 호 사건]은 1937년 5월 6일 독일에서 개발한 비행선인 '힌덴부르크 호'가 공중에서 폭파되는 사건입니다. '힌덴부르크 호'는 길이 245m, 객실, 식당, 그랜드 피아노, 산책로까지 갖춘 인류 역사상 가장 큰 비행선입니다. '힌덴부르크 호'는 비행선에 수소를 채우고 독일에서 미국까지 비행하였는데 착륙직전 외부 마찰로 인한 정전기로 인해 수소가 폭팔하면서 하늘에서 그대로 추락한 사건입니다.

힌덴부르크호가 폭파되면 장면

수소는 주로 암모니아 생성(3H2 + N2 = 2NH3), 염산의 생성(HCl)에 사용됩니다.

하지만 현대에는 반도체 산업에서의 무정형 실리콘과 탄소의 안정화, 동위원소인 중수(양성자 1개 + 중 성자 1개 + 전자 1개)를 핵 반응로에서 핵반응의 감속제로 이용하기도 합니다.

또한 차세대 에너지인 수소 에너지발전, 수소자동차(FCEV) 등 의 연료로도 사용되며 주목을 받고 있습니다.

현대 자동차가 개발한 수소 자동차(FCEV)

 

현대 자동차가 개발한 수소 자동차(FCEV)

 

일본에서 개발중인 수소 발전소

 

 

현대 자동차가 개발한 수소 자동차(FCEV)<사진출처>

물 이미지: https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=4264596&memberNo=3835682

주기율표: https://cafe.naver.com/omics/639

수소 원자 구조: https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1115485&cid=40942&categoryId=32261

힌덴부르크 호 :https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=9204612&memberNo=7569423

수소 자동차: http://www.hydrogenbatteries.org/FCEVs_Fuel_Cell_Electric_Vehicles.htm

FCEVs FUEL CELL ELECTRIC VEHICLES