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1. 개요
원소의 양성자의 개수를 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. 설명
주기율표의 원소 나열 순서의 기준이 바로 원자 번호다. 드미트리 멘델레예프가 만든 초기 주기율표에서는 원소들을 원자량 순으로 나열했으나, 일부에서 규칙에 어긋나는 배열이 나타났는데[1] 이를 원자번호순, 즉, 양성자 개수를 기준으로 재정렬하면서 문제가 해결되었다.원자번호의 혁명은 어니스트 러더퍼드의 실험, 모즐리의 법칙 발견, 닐스 보어의 이론 등에서 이루어져 있다.
다만 멘델레예프가 했던 대로 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 하기 위해, 반드시[2] 양성자의 개수만큼은 핵에 포함되어 있다. 그럼에도 불구하고 뒷번호로 갈수록 중성자의 비율이 높아짐에도 제어하는 데 한계가 있어 원자번호가 큰 원소는 장시간 존재하기 힘들다. 이런 경우 이 원자들이 붕괴하면서 나오는 결과물을 가지고 이 원소를 합성하는 데 성공했는지의 여부를 판단해야 될 정도로 눈 깜빡할 새에 사라지는 원소도 있다.
현재 발견된 원소 중 원자 번호가 가장 큰 것은 118번인 오가네손이다.
3. 목록
| 원자번호 | 기호 | 원소 | 영문 표기 | 원자량[3] | 녹는점 (m.p.) |
| 1 | H | 수소(水素) | Hydrogen[4] | 1.0079 | -259.14℃ |
| 2 | He | 헬륨 | Helium[5] | 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[6] | 15.9994 | -218.4℃ |
| 9 | F | 플루오린(弗素) | Fluorine | 18.998 | -219.62℃ |
| 10 | Ne | 네온 | Neon | 20.17 | -248.67℃ |
| 11 | Na | 나트륨( 소듐) | Sodium | 22.9898 | 97.90℃ |
| 12 | Mg | 마그네슘 | Magnesium[7] | 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[8] | 32.06 | 112.8℃(α) |
| 17 | Cl | 염소(鹽素) | Chlorine[9] | 35.45 | -100.98℃ |
| 18 | Ar | 아르곤 | Argon | 39.94 | -189.2℃ |
| 19 | K | 칼륨( 포타슘) | 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 | 1538℃ |
| 27 | Co | 코발트 | Cobalt | 58.9332 | 1494℃ |
| 28 | Ni | 니켈 | Nickel | 58.7 | 1455℃ |
| 29 | Cu | 구리(銅) | 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[10] | 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[11] | 126.904 | 113.6℃ |
| 54 | Xe | 제논(크세논) | 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 | 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 | 납 | 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 | 마이트너륨 | Meitnerium | 278 | |
| 110 | Ds | 다름슈타튬 | Darmstadtium | 281 | |
| 111 | Rg | 뢴트게늄 | Roentgenium | 282 | |
| 112 | Cn | 코페르니슘 | Copernicium | 285 | 10 ± 11 °C |
| 113 | Nh | 니호늄 | Nihonium[12] | 286 | |
| 114 | Fl | 플레로븀 | Flerovium | 289 | −73 °C |
| 115 | Mc | 모스코븀 | Moscovium | 290 | 430 °C |
| 116 | Lv | 리버모륨 | Livermorium | 293 | 440 °C |
| 117 | Ts | 테네신 | Tennessine | 294 | 450 °C |
| 118 | Og | 오가네손 | Oganesson | 294 | 52 ± 15 °C |
[1]
대표적으로 아래 표에서
아르곤과
칼륨의 원자량을 비교해보자.
[2]
헬륨-3은 제외.
경수소는?
[3]
안정 동위원소가 있는 원자는 그 동위원소들의 원자량을 그들의 존재비로 가중한 가중평균으로 표기한다. 안정 동위원소가 없는 원자는 가장 안정한 방사성 동위원소 1개의 원자량으로 표기한다.
[4]
물에서 생긴 원소라는 어원으로, 그리스어의 ‘물(hydro)’과 ‘생긴다(genes)’에서 유래되었다.
[5]
태양에 다량 포함된 헬륨은 태양에서 새로운 원소가 나온다고 생각하여 태양을 의미하는 그리스어인 ‘helios’에서 유래되었다.
[6]
산(酸, 신 것)을 뜻하는 ‘oxys’와 만든다는 뜻인 ‘gen’에서 유래하였다.
[7]
마그네슘 광석의 산지인 마그네시아(Magnesia)에서 유래되었다.
[8]
고대에는 황을 태워 그 연기로 소독하거나 화약 제조에도 사용하였다.
산스크리트어에서 불의 근원을 뜻하는 ‘sulvere’로부터 유래된 라틴어 ‘sulphurium’이 그 어원이다.
[9]
스웨덴의 셸레는 이산화망간에 염산을 넣었을 때 황록색 연기가 피어오르는 것을 보았다. ‘황록색(chloros)’이라는 의미로 명명되었다.
[10]
스코틀랜드의 한 마을 ‘Strontian’에서 발견되어 지명으로부터 유래되었다.
[11]
증기가 보라색인 것에서 유래되어, ‘보라색 같은’이라는 그리스어 ‘iodes’를 따서 게이뤼삭이 명명하였다.
[12]
일본을 일본어로 읽은 '니혼'에서 유래되었다.