"염소 (원소)"의 두 판 사이의 차이

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{{원소 정보/염소}}
'''염소'''(鹽素←{{llang|ja|塩素|엔소}}, {{llang|en|chlorine|클로린}})는 [[할로젠]]에 속하는 화학 원소로 기호는 '''Cl'''(←{{llang|la|chlorium|클로리움}})이고 [[원자 번호]]는 17이다. [[염화물|염화 이온]]은 [[소금]]의 주요 성분으로, 자연계에 널리 분포하며, 특히 생명에게 필수적이다. 염소는 [[표준 상태]]에서 이원자 분자 형태로 존재하는 황록색 기체로 불쾌한 냄새가 있고 공기보다 2.5배 무겁다. 전자친화도는 원소 중 가장 높고, 전기음성도는 네 번째로 높다. 또, 두번째로 풍부한 [[할로젠]] 원소이며, [[지각_지각 (지질학)|지각]]에서 21번째로 많이 존재한다. 염소 기체는 생물에게 매우 [[독|유독]]하고 위험하다. [[제1차 세계대전]]에서는 최초의 기체 화학 무기로 사용되기도 했다. 염소 용액은 [[산화·환원 반응|산화제]], [[표백제]], [[살균제]] 등으로 쓰인다.
자외선 존재하에 [[수소]]와 반응하여 [[염화수소]]를 생성하며, [[앙금 생성 반응]]을 통해 산출되는 염화 은은 흰색 [[앙금]]이다.
 
== 특징 ==
=== 물리적 특성 ===
[[표준 상태]]에서 염소는 두 개의 원자가 결합하여 염소 분자를 형성한다. 두 원자 사이의 결합력은 약 242.580kJ/mol 정도로 비교적 약한 편이라서 반응성이 큰 편이다. 1기압에서의 끓는점은 -34.0℃이나 실온에서 740kPa 이상의 압력을 가하면 액화할 수 있다.
 
=== 화학적 특성 ===
염소는 [[플루오린]],[[브로민]],[[아이오딘]],[[아스타틴]]과 함께 주기율표의 17족을 이루며, 거의 모든 원소와 반응하여 화합물을 만든다. 염소는 -1에서 +7까지의 모든 홀수 [[산화수]]를 가질 수 있으며, 화합물의 종류에 따라 0,+4,+6의 [[산화수]]를 가질 수도 있다.
 
== 존재 ==
지구상에 존재하는 염소는 대개 염과 결합한 화합물의 형태로 존재한다. 주로 [[암염]],[[카널라이트]] 등의 형태로 발견된다.
또한, 바닷물에 많은 양의 염화 이온이 녹아있다. 해수 전체 질량의 약 1.9%는 염화 이온이다. 현재까지 약 2000가지의 염소 화합물이 알려져 있다.
 
== 동위 원소 ==
염소의 [[동위 원소]] 중 가장 안정한 두 가지 동위원소는 <sup>35</sup>Cl(75.77%)와 <sup>37</sup>Cl(24.23%)이다. 두 종류의 동위 원소의 존재 비율을 고려한 염소의 평균 [[원자량]]은 35.4527이다. 모든 원자는 수소 원자량의 정수배라는 주장을 한 프로스트의 법칙과 [[방사성 동위원소]]라는 개념이 알려지지 않았던 초기 화학의 부족함 때문에 이렇게 정수로 나오지 않는 염소의 원자량은 당시의 화학자들에게 큰 혼란을 일으켰다.
 
이외에 자연에는 미량의 <sup>36</sup>Cl이 존재하는데, 그 존재비율은 안정한 방사성 동위원소 7×10<sup>13</sup> 개에 1개 정도이다. <sup>36</sup>Cl은 대기 중에서 <sup>36</sup>[[아르곤|Ar]]이 [[우주선 (물리)|우주선]](cosmic ray)과 상호작용하여 붕괴되면서 생성된다. 지하에서는 <sup>35</sup>Cl의 [[중성자 포획]]이나 <sup>40</sup>[[칼슘|Ca]]의 [[뮤온]] 포획의 결과물로써 생성된다. <sup>36</sup>Cl은 반감기가 약 30만 8000년 정도로, <sup>36</sup>[[황|S]]과 <sup>36</sup>Ar으로 붕괴한다. [[방사능 연대 측정]]에 적용하면 약 6만 년에서 100만 년 전까지의 연대를 측정할 수 있다. 인공적으로는 1952년과 1958년 대기권에서 행해진 [[핵실험]]으로 인해 발생된 [[방사선]]이 [[해수]]에 포함된 염소를 <sup>36</sup>Cl로 변화시켜 상당량의 <sup>36</sup>Cl이 생성되기도 했다. 이들이 대기에 머무른 기간은 약 1주일 정도였다. 이외에도 물속에서는 약 50년 정도의 연대를 측정할 수 있으며, [[빙하]]와 [[빙퇴석]]에 관련된 [[지질학]] 연구에도 유용하게 사용된다.
 
== 역사 ==
가장 흔한 [[염화물]]인 [[염화 나트륨]]([[소금]])은 아주 오랫동안 알려져 있었다. 1630년경에는 [[벨기에]]의 화학자이자 물리학자인 [[얀 밥티스타 판 헬몬트|헬몬트]]에 의해 염소가 기체 상태로 존재한다는 것이 알려졌다. 1774년 [[스웨덴]]의 화학자인 [[칼 빌헬름 셸레|셸레]]에 의해 염소에 대한 연구가 진행되었다. 그는 염소 기체를 '[[플로지스톤]]을 잃은 무리아틱 산'이라고 불렀는데 이는 당시 [[염산]]을 '무리아틱 산'이라고 부른 것에서 유래했다. 그러나 그는 염소가 원소일 거라고는 생각하지 못하고 염산의 산화물이라고 생각했다. 대신, 산화물의 형태로 존재하는 이 원소를 '무리아티큠'이라 명명했다. 또, 셸레는 자신의 생각과는 별개로 아래의 반응식처럼 이산화 망가니즈와 염산을 반응시켜 순수한 염소 기체를 분리하기도 하였다.
 
 
 
== 화학 무기로의 사용 ==
=== 제1차 세계대전 ===
{{본문|제1차 세계대전#기술}}
염소 기체는 1915년 4월 22일 2차 [[이프르 전투]]에서 [[독일 제국|독일군]]이 처음으로 화학 무기로 사용되었다. 염소는 [[폐]] 속 수분과 반응하여 [[염산]]을 생성하는데 이는 생명에 치명적일 수 있다. 이러한 염소 기체에 의한 피해는 활성탄이나 다른 흡착 물질이 들어간 방독면을 통해 어느 정도 막을 수 있으나, 당시에는 이러한 방독면이 잘 보급되지 않아 [[연합국 (제1차 세계 대전)|연합국]] 군인들이 큰 피해를 입었다. 나중에 [[암모니아]]를 인공적으로 합성하는 방법을 개발한 공로로 [[노벨 화학상]]을 수상하는 [[프리츠 하버]](Fritz Haber)가 이를 개발했는데, 그의 아내가 이를 말리다가 결국 자살했다.
[[분류:화학 원소]]
[[분류:산화제]]
 
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