원소의 종류와 성질

1- hydrogen(수소) H-₁.

빛·냄새·맛이 전혀 없는 기체원소. 원소기호 H, 원자번호 1, 원자량 1.00797, 비중 0.0695(0℃, 1기압, 공기 = 1), 끓는점 -252.8℃, 녹는점 -259.3℃. 질량 수 2 및 3의 동위체(H2·H3)를 중수소라고 하며 H₁을 특히 경수소 또는 프로튬이라고도 한다. 1766년 캐벤디시(H. Cavendish)가 발견. 상온에서는 반응하기 어려우나 고온 혹은 촉매의 존재 하에서 많은 물질과 반응. 효소·염소와의 혼합 가스는 고온에서 폭발적으로 반응. 암모니아·염산·메탄올 등과의 합성, 유지의 수소 첨가 등에 다량으로 사용되는 외에 산수소염, 금속의 환원, 석탄의 액화 등에도 사용되고, 기체수소는 냉각제로도 이용. 지구상에서는 대기 상부 층에 단체로 존재하고 화합물로서는 물을 위시하여 자연계에 널리 분포. 실험실에서는 아연에 염산 또는 묽은 황산을 작용시키면 얻을 수 있고, 공업적으로는 탄화수소의 분해, 물의 전해 등으로 얻는다.

2 - helium (헬륨). He-_2.

원소의 하나. 기호 He, 원자번호 2, 원자량 4,003. 희가스류 원소의 하나로 그 스펙트럼선에 의하여 태양에서 발견. 무색의 기체로 녹는 점 -272.2℃, 끓는점 -268.9℃. 화학적으로는 전혀 다른 원소와 화합하지 않는다. 밀도가 작으므로 기구용의 가스로 이용되며 액화점이 낮아 액체헬륨은 극저온한제로 사용된다.

3 -lithium(리튬). Li-_3.

알칼리 금속의 첫 번째 원소. 원자번호 3, 원소기호 Li, 원자량 6.941. 고체의 단체 중에서 가장 가벼워 비중 0.534, 녹는점 180.5℃, 성질은 알칼리 토류금속과 비슷. 상온에서 물을 분해하는데, 반응성은 칼륨(K)이나 나트륨(Na)처럼 격렬하지 않다. 염색반응은 심홍색. LiAlH4의 형태로 환원제로서, 또 합금이나 리튬 전지에 또 반도체 검출기나 페라이츠 자성체의 재료로 쓴다. 중성자 조사로 트리튬(3중 수소)을 생성하므로, 핵융합의 자원으로서 중요.

4 - beryllium (베릴륨). Be-_4.

주기율표 2A족에 속하는 금속 원소. 원소기호 Be, 원자번호 4, 원자량 9.012. 녹주석 3BeO·Al2O3·6SiO2로서 산출. 은백색의 가벼운 금속. 녹는점 1280℃, 비중 1.85. 상온에서는 부서지기 쉽지만, 고온에서는 전성·연성이 크다. 표면에 산화막이 생기기 때문에, 상온에서는 물이나 공기에 잘 침식되지 않는다. 산, 염기에 녹지만, 질산에는 잘 녹지 않는다. 금속도 화합물도 유독. X선을 잘 통과시키므로, X선관의 창으로, 또 열 중성자를 잘 흡수하지 않으므로 원자로 재료로 사용. 합금으로서 중요한 용도를 가지는데 특히 구리나 니켈과의 합금은 강도나 내식성에 뛰어나다. 산화 베릴륨 BeO은 전자 재료.

5 - boron(붕소), B-_5.

비금속 원소의 하나. 원소기호 B, 원자번호 5, 원자량 10.81. 화산의 분기공에서 붕산으로서 또 광물로서는 붕사 Na2B4O7·10H2O등으로서 산출. 단체는 회흑색으로 금속 광택이 있는 고체. 붕산을 태워서 생긴 무수분산 B2O3을 금속 알루미늄 또는 마그네슘으로 환원해서 얻는다. 녹는점 2080℃, 굳기는 9.3으로, 다이아몬드 다음으로 단단하다. 전기의 반도체. 화학적으로는 규소 Si와 비슷, 반응성은 작지만 고온에서는 산소나 질소와 화합물을 이루므로 금속의 제련 때 탈 가스제로 쓴다. 열중성자를 잘 흡수하므로 원자로의 재료가 된다. B2H6·B5H9 등의 수소와의 화합물은 탈 때에 대량의 열을 내기 때문에 장차의 로켓 연료가 될 것으로 생각되며, 또 탄소와의 화합물 B4C는 인공의 물질 중 가장 단단하므로 연마재나 질화붕소 BN는 절연체로로 쓰인다.

6 - carbon(탄소). C-_6.

비금속 원소의 하나. 원소기호 C, 원자번호 6. 원자량 12.115. 원자가 4. 주기계 중 제4족에 속한다. 평상 온도에서는 물이나 공기의 작용을 받지 않으나 고온에서는 승화성이 있다. 유리상태에서는 다이아몬드·석탄·석묵 등으로 있고 화합물에서는 무수탄산·탄산염· 탄수화물 등으로 자연계에 널리 존재한다. 여러 가지 원소와 결합하여 탄수화물, 즉 유기화합물로 존재하며, 천연 또는 합성적으로 무수히 얻을 수 있다.

7 - nitrogen(질소). N-_7.

원소의 하나. 원소 기호 N, 원자번호 7, 원자량 14.0067, 녹는점 -209.86℃, 끓는점 -195.8℃±0.002℃. 2원자 분자로서 공기 체적의 4/5를 차지하는 기체 원소로, 공업적으로는 액체 공기의 분류에 의하여, 화학적으로는 염화암모늄과 아질산나트륨의 혼합액을 70℃로 가열하여 만든다. 무색·무미·무취하고, 대체로 화학반응은 일으키기 어려우나 높은 온도에서는 다른 원소와 화합하여 질화물을 만든다. 동식물체를 구성하는 단백질의 불가결한 성분이다. 암모니아·질산·석회질소 등 질소화합물의 원료이다.

8- oxygen(산소). O-_8.

원소기호 O, 원자번호 8, 원자량 15.9994, 비중 1.1053(공기=1), 녹는점 218.92℃, 끓는점 -182.96℃. 주기율표 제6족에 속하며, 산소족 원소의 하나. 1774년 영국의 프라스틀리와 스웨덴의 셸레가 각각 발표했다. 단체는 2원자 분자 O2가 보통이며, 무색무취의 기체로서 액체·고체에서는 담청색. 화학적으로 극히 활성이 많은 원소와 직접 반응하여 산화물을 만들고, 건조한 공기 속에서 무성방전을 행하면 오존(O3)이 된다. 생물의 호흡과 관계되며 각종 연료의 연소와 불가결하다. 고압으로서 봄베에 넣어 흡인용·산수소염·산소아세틸렌염 등으로 사용. 공기의 주성분의 하나(약 21퍼센트 용량)이며, 또한 수권·암석권의 주요 구성원소의 하나로 지구 표면에 가장 많이 존재(클라크수49.5). 공업적으로는 액체공기의 분류 또는 물의 전해에 의해 만든다.

9 - fluorine(불소). F-_9.

할로겐의 하나. 플루오르. 원소기호 F. 원자번호 9, 원자량 19.00. 천연으로는 형식 CaF2, 빙정석 Na3AlF6가 광석으로서 알려져 있음. 바닷물 1ℓ 속에 불화물 이온이 1∼2㎎ 함유. 공업적으로는 불화수소, 불화칼륨의 혼합물을 융해하여, 전기분해해서 만들어진다. 자극취가 있는 담황록색의 유독한 기체. 끓는점 -188℃. 불소수지나 냉동액인 프론 등의 합성에 쓰이는 외에, 우라늄의 불화물은 농축 우라늄의 제조에 쓰인다. 미량의 불화나트륨 NaF은 충치의 예방에 유용.

10 - neon (네온). Ne-_10.

비활성 기체 원소의 하나. 원소기호 Ne, 원자번호 10, 원자량 20.18, 무색·무취의 기체로, 공기 중에 근소하게 함유된다(체적으로 1.8x10-3퍼센트). 끓는점은 -246.0℃, 액체공기를 분류하여, 끓는점이 낮은 부분에서 갈라낸다. 화학적으로 매우 반응성이 작아 화합물은 알려져 있지 않다. 방전관에 넣어서 방전하면 오렌지색으로 빛나 네온사인으로 쓰인다. ⇒ 비활성 기체

11 - sodium (나트륨). Na-_11.

알칼리 금속의 하나. 원소 기호 Na, 원자번호 11, 원자량 22.99. 천연에 다량으로 있는 원소로서, 암염 NaCl로서 산출하며, 또 바닷물 중에 염화나트륨 NaCl로서 약 3%함유된다. 금속나트륨은 용해한 NaCl을 전기분해하여 만들어진다. 은백색의 무른 금속으로서, 칼로 자를 수가 있다. 녹는점 97.8℃, 비중 0.97로 물보다 조금 가볍다. 화학적으로 매우 활발하여, 공기에 닿으면 곧 산화된다. 물과 격렬하게 반응하는데, 수면에 떨어뜨리면 수소를 내보내며 마구 돌아다니고, 생긴 수소는 산소와 결합하여 세차게 타오르고, 나트륨은 수산화나트륨 NaOH이 된다. 가열하면 황색의 불꼿을 내며 탄다. 따라서 금속 나트륨은 석유 속에 넣어서 보존한다. 손으로 만지면 매우 위험하다. 화학반응에 널리 쓰이며 또열을 잘 전달하므로 단독 또는 Na-K 합금으로서, 원자로의 냉각재로 쓰인다.

12 - magnesium(마그네슘). Mg-_12.

주기율표의 2A족에 속하는 금속원소. 원소기호 Mg, 원자번호 12, 원자량 24.305. 광물이나 바닷물에 함유되어 널리 다량으로 분포. 식물의 클로로필은 마그네슘의 착물이며, 사람의 몸 속에도 약 20g의 마그네슘이 함유. 공업적으로는 염화마그네슘(MgCl2)을 융해하여, 전기분해하여 만든다. 은백색의 가벼운 금속으로 연성이 있다. 녹는점 649℃, 비중 1.74, 공기중에서 표면은 산화마그네슘(MgO)의 막으로 덮인다. 분말을 강하게 가열하면 빛을 내고 타서, 산화마그네슘이 된다. 산이나 가열한 물과 반응하여 녹아, 수소를 발생. 마그네슘과 알루미늄, 아연 등의 합금은 가볍고 잘 침식되지 않으므로 자동차나 항공기의 재료로 쓰인다.

13 - aluminum(알루미늄). Al-_13.

금속원소의 하나. 원소기호 Al, 원자번호 13, 원자량 26.98. 지구상에서 세 번째로 많은 원소로서, 지각중의 8.23퍼센트를 차지. 흙이나 암석 중에 알루미노규산염의 형태로 많이 함유. 은백색의 가벼운 금속(비중 2.70)으로 녹는점 660.4℃. 얇은 박으로 만들기 쉽고, 열·전기를 잘 전한다. 산이나 알칼리에 녹아서 수소를 발생. 공기중의 산소와 결합하여 표면에 생기는 얇은 막이 내부를 지키므로, 녹스는 것이 진행하지 않는다. 알루마이트는 인공적으로 알루미늄 표면에 단단한 산화피막을 만든 것이다. 금속 또는 합금으로서 식기·건구·구조재료·전선 등을 만든다. 또 환원재로서 쓰이는 외에 화합물로는 염화물이 촉매로서 중요.

14 - silicon(규소). Si-_14.

탄소족에 속하는 비금속원소, 원소기호 Si, 원자번호 14, 원자량 28.09. 지각의 구성 원소로서 존재량은 산소에 이어 2위이다. 최초로 단체의 규석을 유리시킨 사람은 베르셀리우스이며, 불화규소(SiF4)를 금속칼륨으로 환원시켜 얻는다. 순수한 규소는 광택이 있는 검정색 결정이며 탈산소제·환원제로 사용하고, 합금의 성분으로 가해진 것에 규소강이 있다. 구리에 규소를 0.05퍼센트 정도 혼입시켜서 전신·전화선을 만들며, 반도체로서의 성질때문에 트랜지스터에 사용한다.

15 - phosphorus(인).P-_15.

비금속 원소의 하나. 원소 기호 P, 원자 번호 15, 원자량 30.97. 천연으로는 단체로서는 산출하지 않는다. 주된 광석은 인회석(CaCl2·3Ca3(PO4)2이다. 식물의 생육에 필요한 원소의 하나이며, 동물의 뼈나 이의 성분이기도 하다. 생체 속에서는 대부분 인산의 형태로 존재하며, 핵산이나 APT 등에 함유되어 있다. 공업적으로는 인광석을 이산화규소 및 코크스와 섞어, 전기로로 가열 환원하여 만든다. 이 때 증기로서 발생하는 인을 냉각하면 황린이 얻어진다. 황린은 무색의 무른 고체(녹는점 44.1℃)인데, 독성이 강하다. 실온에서 푸른 인광을 내며 산화되고, 50℃ 이상에서는 격렬하게 타서 오산화인 P2O5이 된다. 공기를 차단하고 약 250℃로 가열하면 암적색의 분말인 적린으로 변한다. 적린은 무정형 고체로, 상온에서는 잘 산화되지 않고 무독이며, 농약·비료·성냥 등의 제조에 쓰인다. 또 황린을 120 ㎬로 200℃으로 가열하면 얻어지는 흑린은 철회색, 금속광택을 지닌 안정된 동소체.

16 - sulfur(황). S-_16.

비금속 원소의 하나. 원소기호 S, 원자번호 16, 원자량 32.64, 녹는점 119℃, 끓는점 444.6℃. 여러 종류의 동소체가 있으며, 주요한 고체로는 사방정계·단사정계의 2종이 있고, 액상으로는 황색유동성·농갈색점주의 2종이 있다. 그러나 보통 황은 무미·무취의 파삭파삭한 수지 광택이 있는 담황색의 사방정계 결정으로서, 열과 전기의 불량도체이며, 물·알코올에 용해되지 않는다. 가열하면 용해하여 황색의 액체가 되고, 더 가열하면 갈색의 점질이 된다. 점화하면 청색의 불꽃을 내며 탄다. 화합물로서는 황화철·황화동·황화연 등이 있으며, 성냥·화학의 원료 및 약용·표백용으로 쓰인다.

17 - chlorine(염소).Cl-_17.

할로겐 원소의 하나. 원소기호 Cl, 원자번호 17, 원자량 35.45. 단체의 화학식은 Cl2로, 자극취가 있는 유독한 황록색의 기체(끓는점 -34.1℃)이다. 실험실에서는 이산화망간과 진한 염산을 가열하여 발생시킨다. 공업적으로는 식염수 용액의 전기 분해에 의하여 만든다. 반응성이 많아 많은 원소와 직접 화합한다. 수소와의 혼합물은 빛을 쬐면 폭발적으로 반응하여 염화수소가 된다. 염소 원자는 전기 음성도가 크고 전자를 잘 받아들인다. -1, +1, +3, +5, +7과 같이 여러 가지의 산화수를 가진다. 단체는 산화제·표백제·소독제로서, 또 염소화합물은 염료·의약·살충제·폭발물·플라스틱 등 유용한 화학약품으로서 용도가 넓다.

18 - argon(아르곤).Ar-₁₈

비활성기체 원소의 하나. 원소기호는 Ar, 원자번호 18, 원자량 39.95. 무색 무취의 기체로 공기중에 체적으로 0.934％ 함유되어 있다. 액체공기로 질소와 산소를 분별증류로 제조할 때에 부산물로서 나온다. 끓는점은 -186℃. 다른 비활성기체와 마찬가지로, 안정인 전자구조를 가지므로 화학적으로 불활성이다. 저온에서는 활성탄 등에 흡착. 백열전구·형광등 등의 충전 가스로서, 또 금속의 용접이나 정련 때에 고온의 금속이 산화하는 것을 막는데에 쓴다.

19 - potassium(칼륨).K-_19.

알칼리 금속원소의 하나. 포타슘이라고도 한다. 원소기호 K, 원자번호 19, 원자량 39.096, 비중 0.86, 녹는점 63.65℃, 끊는점 760℃이다. 1807년 데비가 가성 칼리(KOH)를 융해 전해해서 처음으로 단체를 얻었다. 은백색의 부드러운 금속이며, 화학적 성질이 격렬하고 물을 분해하여 수소를 발생, 공기 중에서는 곧장 산화되므로 석유 속에 저장한다. 불꽃반응은 자주빛. 환원제로 쓰며 나트륨·칼륨 합금은 원자로의 냉각제가 된다. 유리상태에서는 존재하지 않으며, 주로 규산염으로서 지각 중에 다량으로 존재, 바닷물 중에도 염류의 약 2.5퍼센트를 점한다. 식물 생리에 중요한 역할을 하고, 칼륨염은 칼리비료로서 중요하다. 공업적으로는 가성칼리의 융해 전해에 의해서 만든다.

20 - calcium(칼슘).Ca-_20.

원소 기호 Ca, 원자 번호 20, 원자랑 40.08, 비중 1.55, 녹는점 850℃, 끓는점 약 1,200℃인 알칼리 토류 금속원소의 하나. 1808년 데이비가 전해에 의해 처음으로 얻은 금속이며, 명명은 calx에서 유래한다. 은백색의 연한 금속으로 불꽃 반응은 적황색, 공기 중에서는 표면만이 산화되고, 오래 두면 서서히 수산화물·탄산염이 되어 침식된다. 보통 온도에서는 물과 천천히 반응하고, 열을 가하면 맹렬히 수소를 발생한다. 금속이나 합금의 탈산제·환원제이며, 영양상 철과 더불어 중요한 무기질로서 인체 칼슘의 99퍼센트는 뼈에 존재한다. 공업적으로는 염화칼슘의 융해열 전해에 의하여 만든다.


21 - scandium (스칸듐).Sc-_21.

희토류 원소의 하나. 원자번호 21, 원소기호 Sc, 원자량 44.96이다. 비중 2.99, 녹는점 1,540℃. 텅스텐 광석에 소량이 함유되는데, 그 제련 때의 부산물로서 얻어진다. 화합물의 종류는 적으며, 현재로서는 공업적 용도는 별로 없다.

22 - titanium (티탄).Ti-_22.

전이원소의 하나. 원소 기호 Ti, 원자번호 22. 원자량 47.88.루틸 TiO2이나, 티탄철광 FeTiO3, 등의 광물에서 얻어진다. 사철도 티탄을 함유하는데, 2FeO·TiO2,와 Fe3O4,의 고용체로 생각된다. 순수한 금속은 광석으로 4염화티탄 TiCl4(액체, 끓는점 136℃)을 생성하여, 이것을 고온에서 마그네슘을 써서 환원하여 만든다. 은백색의 금속. 가볍고(비중 4.50), 녹는점이 높으며(1660℃), 강도·전성·연성이 크다. 표면에 산화막이 생기므로, 산이나 바닷물에 잘 부식되지 않는다. 티탄합금은 강하고 안정이므로, 항공기나 선박의 재료로 쓰인다. 또 순수한 금속은 화학반응 장치의 내장으로, TiO2는 백색안료로서 도료에 쓰인다.

23 - vanadium (바나듐). V-_23.

원자번호 23. 원소기호 V, 원자량 50.94, 바나딘이라고도 한다. 천연으로는 그다지 많지 않으나, 지표에 널리 분포. 석탄, 석유의 회분에 함유. 멍게 등의 해산물에 바닷물 중의 농도의 약 10만배 농축. 금속 바나듐을 얻는 데에는 오산화바나듐 V2O5로 테르미트 반응에 의하거나 또는 금속 칼슘으로 환원. 비중 6.11, 녹는점 약 1,890℃, 내식성이 있으며 무해. 약 5.4K에서 초전도를 보인다. 산화수는 +2∼+5. 공구강 등의 합금, 촉매, 텔레비전용 형광체 등에 널리 쓰인다.

24 - chromium (크롬).Cr-_24.

전이원소의 하나. 원소 기호는 Cr, 원자번호 24, 원자량 52.00. 은백색의 광택이 있는 단단한 금속으로 비중은 7.19. 녹는점이 높다(1860℃). 염산·황산에 수소를 발생하며 녹으나 질산이나 왕수에는 녹지 않는다. 내식성·내열성·내마모성·광택·굳기 등이 뛰어나 도금용으로 많이 쓰이며, 또 각종 합금(스테인레스강, 내열합금 등)의 재료로서 중요하다. 테르미트 반응으로 만든다. 주요 산화수는 +2, +3, 및 +6이다. 3가의 크롬은 천이나 코발트와 매우 비슷한 착체를 이루기 쉽다. 6가의 크롬은 크롬산으로서 중요한 산화제이다. 보석인 루비는 크롬을 함유한 산화알루미늄 Al2O3인데, 레이저의 재료의 하나이다.

25 - manganese (망간-망가니즈).Mn-_25.

전이원소. 원소기호 Mn, 원자번호 25, 원자량 59.94, 주요한 광석은 파일로루스광 (M2O2)이다. 광석에서 Mn(Ⅱ)의 염으로서 추출하여 이 요액을 전기분해하여 금속으로 만든다. 은백색의 무른 금속으로 녹는점 1240℃, 공기중에서는 표면이 산화되기 쉽다. 물과 천천히 반응하여 또 산에 쉽게 녹아 수소를 내놓고 Mn(Ⅱ) 염이 된다. 보통 강에는 황이나 톤소에 의하여 생기는 취성을 막고 인성을 크게 할 목적으로 망간 0.7퍼센트 정도를 함유시키고 있다. 또 듈랄루민, 망가닌을 비롯하여, 알루미늄·구리·마그네슘·티탄 등의 합금 첨가제로서 쓰인다. 수심 4∼6㎞의 심해저에 망간 단괴라 불리는 덩어리가 많이 있어서 망간 자원으로서 주목되고 있다.

26 - iron(철). Fe-_26.

주기율표에서 26번째의 원소. 원소기호 Fe, 원자량 55.847, 녹는점 1540℃. 끓는점 2750℃. 지구 전체의 원소 조성에서는 철은 32퍼센트로 제1위 (제2위는 산소의 30퍼센트)이다. 또 지각의 원소 조성에서는 5.6퍼센트로 제4위이다. 이것은 철의 원자핵 563Fe이 원자핵 중 가장 안정이라는 것과 관계가 있다. 철보다 원자번호가 작은 원소는 핵융합으로, 원자번호가 큰 원소는 핵분열로 원자핵 에너지를 방출한다. 재료에 의한 문명의 역사의 구분으로는 현재도 <철기시대>인데, 전세계에서 쓰이고 있는 금속재료중 중량으로 95퍼센트가 철(강)이다. 순철은 공업재료로서는 한정된 용도밖에 없고, 대부분의 철은 탄소와의 합금, 즉 강으로서 및 다른 원소와의 합금(합금강)으로서 사용되고 있다. 철의 산화물·황화물·황산염·염화물 등에는 중요한 화합물이 많은데, 가장 보통의 산화수는 +2와 +3이다.

27 - cobalt (코발트).Co-_27.

전이원소의 하나. 원소기호는 Co. 원자번호 27, 원자량 58.93, 회백색의 광택이 있는 금속으로, 녹는점 1,490℃ 철보다 무겁고(비중 8.9), 단단하며, 강자성을 지닌다. 산에 녹이면 2가의 염이 된다. 산화수는 +2와 +3이 보통이다. 여러 가지의 착체를 만들기 쉬운데, 3가 코발트의 암민착염(암모니아와의 착체)은 그 대표적인 것이다. 동식물의 영양에도 불가결한 원소로, 비타민 B12에 함유되어 있다. 내열강·자석강 등의 합금, 도자기나 유리의 청색 안료, 촉매 등으로 쓰인다. 방사성인 60Co는 γ선의 선원으로서, 암의 치료라든가 공업계측에 쓰이고 있다.

28 - nickel (니켈).Ni-_28.

전이원소. 원소기호 Ni, 윈자번호 28, 원자량 58.69, 천연으로는 펜트란드광[(Ni, Fe)9S8]으로서 산출하는 외에, 석철운석이나 철운석에 다량으로 함유. 은백색의 금속. 녹는점 1450℃ 전성·연성이 커서 가공하기 쉽다. 강자성. 물이나 공기에는 철보다는 잘 침식되지 않는다. 강산·황산, 묽은 질산에 녹지만, 진한 질산에는 녹지 않는다. 알칼리에 잘 침식되지 않으므로, 실험용 도가니의 재료로 쓰인다. 스텐레스강, 우주선에 쓰이는 초니켈 합금, 니크롬 등의 합금의 원료가 되며, 촉매나 철의 도금용으로서 중요.

29 - copper(구리).Cu-_29.

금속원소의 하나. 원소기호 Cu, 원자번호 29, 원자량 63.55. 보통 황동광 CuFeS2를 원료로하여 조동(組銅)을 만들고, 전기분해하여 순수한 구리를 얻고 있다. 실험실에서는 염기성 탄산구리(천연으로 공작석 CuCO3·Cu(OH)2 등으로서 존재한다)를 숯과 함께 가열하면 간단히 구리를 얻을 수 있다. 녹는점 1083℃의 붉은기가 있는 금속으로, 전성·연성이 크고, 또 은 다음으로 열과 전기를 잘 이끈다. 건조한 공기중에서는 변화하지 않으나, 수분이나 이산화황 등이 있으면 표면에 녹청이 생긴다. 일반적으로 물에 녹는 동염은 유독이다. 구리는 염산이나 묽은 황산에는 녹지 않으나, 질산이나 뜨거운 진한 황산과 같이 산화력이 있는 산에는 잘 녹는다. 염산에도 산소가 있으면 천천히 녹으며 아세트산 등의 유기산에도 녹는다. 암모니아수에는, 산소가 있을 때는 착염이 되어서 녹는다. 공기중에서 강열하면 1000℃ 이하에서는 흑색의 산화구리 CuO로, 그 이상에서는 적색의 Cu2O가 된다. 화합물은 2가의 염이 많은데, 불안정한 1가의 염도 있다. 구리는 전선, 도금 등에 널리 이용된다. 합금으로서는 주석과 청동을, 아연과는 황동(놋쇠)을, 니켈과는 백동을 만든다. 이들 합금은 경화나 도구, 장식품 등에 쓰이고 있다. 구리는 동식물에 불가결인 미량 영양소의 하나이며, 사람의 체내에서도 중요한 역할을 하고 있다.

30 - zinc(아연).Zn-_30.

금속원소의 하나. 원소기호 Zn, 원자번호 30, 원자량 65.39. 섬아연광 ZnS로서 산출. 청백색의 무른 금속으로, 묽은 산에 잘 녹아서 수소를 발생. 비중 7.13, 녹는점 419.6℃. 함석은 철판의 표면에 아연을 도금한 것으로, 아연은 철보다도 이온화하기 쉬워, 철판이 녹스는 것을 막아 준다. 공기 중에서 아연의 표면에 생기는 흰 녹은 염기성 탄산아연 ZnCO3·Zn(OH)2의 얇은 막인데, 그 질이 치밀하므로 녹은 아연의 내부로는 침식하지 않는다. 건전지의 마이너스 극에 쓴다. 합금을 만들기 쉬워, 황동은 그 대표적인 것이다. 금속도 화합물도 독성이 없어 화합물은 백색 안료와 의약에 쓰인다.

31 - gallium(갈륨).Ga-_31.

금속 원소의 하나. 실온에서는 고체이지만 30℃에서 액체가 된다. 원소기호 Ga, 원자번호 31, 원자량 69.72. 순수한 갈륨은 은색이다. 보크사이트 등의 광물에 미량이 함유되어 있다. 반도체 재료로서 중요한 물질이다. 주기율표의 3족에 있으며, 실리콘(규소)에 불순물로서 첨가하면 P형반도체를 만들 수 있다. 또, 화합물인 갈륨비소는 레이저라든가 고속 트랜지스터 재료로 이용되고 있다.

32 - germanium (게르마늄).Ge-_32.

원소의 하나. 원소기호 Ge. 원자번호 32, 원자량 72.61. 약간 푸른 기를 띤 은회색을 한 단단한 고체. 비중 5.3, 녹는점 937.4℃. 반도체의 대표적인 것으로서, 트랜지스터의 발명 직후 중요한 역할을 하고 있었는데, 현재는 그 주역은 규소에게 물려주었다. 1871년에 멘델레예프는, 당시 존재도 알려져 있지 않았던 이 원소의 성질을 예언하였다(예를 들면 비중은 5.5). 15년후에 윙클러가 발견한 이 원소의 성질은 멘델레예프의 주기율표가 정확하다는 강한 증거가 되었다.

33 - arsenic(비소).As-_33.

주기율표 5B족에 속하는 원소. 원소기호 As, 원자번호 33, 원자량 74.92. 회색·황색·흑색인 3종의 동소체가 있다. 회색이 주인데, 이것은 금속적 성질을 나타낸다.(엄밀하게는 반금속에 속한다). 천연으로는 황비철광 FeAsS, 웅항 As2S3, 계관석 As4S4 등으로서 산출. 공업적으로는 구리·납·주석·금 등의 금속을 만들 때의 부산물로서 얻어지는 산화비소 As2O3를 탄소와 가열 환원하여 단체를 추출. 회색 비소는 금속 광택을 지닌 결정으로, 613℃에서 승화. 밀도 5.73g/㎤. 열과 전기를 잘 전한다. 금속의 굳기와 내식성을 증가시키기 위하여 구리나 납 등에 첨가하면, 순도가 매우 높은 비소는 반도체의 제조에 쓰이고 있다.

34 - selenium (세레늄. 셀렌). Se-_34.

황과 성질이 비슷한 고체원소. 원소기호 Se, 원자번호 34, 원자량은 78.96. 천연으로는 황이나 황화물에 널리 분포. 구리광석의 제련 때에 부산물. 동소체의 수가 많아 원자가 길게 이어지는 회색의 금속 셀렌, 고리 모양의 적색 결정의 셀렌, 진한 적색의 무정형 셀렌이 있다. 금속 셀렌은 비중 4.79, 녹는점은 217℃. 반도체로서 예부터 정류기로서, 또 광전도성이 있으므로 광전지·광도계, 최근에는 복사지나 광디스크 등에 쓰이고 있다. 독성이 있어 살균이나 살충제로서도 쓰인다.

35 - bromine(브롬).Br-_35.

주기율표 17족에 속하는 할로겐 원소. 원소기호 Br, 원자번호 35, 원자량 79.909, 녹는점 －7.2℃, 끓는점 59℃, 비중 3.12(20℃). 진홍색의 발연 액체이다. 희유원소인 브롬은 천연에서 지각에 퍼져 있는 가용성 또는 불용성 브롬화물로서 발견된다. 특히 해수(질량비로 65ppm), 사해(死海：약 2.7％), 일부 온천에 풍부하며, 드물게 불용성 브롬화은으로 산출된다. 브롬은 톡 쏘는 듯한 냄새가 나며 피부·눈·호흡기관 등에 자극을 준다. 농축된 브롬 증기를 잠깐이라도 맡으면 치명적이다. 브롬의 액체와 증기 분자는 넓은 온도범위에서 이원자분자로 존재하며 증기는 황갈색이고, 고체는 흑색에 가깝다. 브롬의 포화용액은 황적색이며 냉각시키면 붉은색의 결정 수화물(물 분자가 이룬 망상구조 내의 새장과 같은 공간에 브롬 분자가 위치하는 내포화합물)이 된다. 브롬은 강한 산화제로 인·알루미늄·칼륨 등의 특정 원소를 만나면 빛을 발하며 격렬하게 결합한다. 브롬은 습기가 있는 곳에서 많은 금속과 반응하여 브롬화물이 된다.

36 - krypton(크립톤).Kr-_36.

주기율표 18족인 비활성기체에 속하는 원소. 원소기호 Kr, 원자번호 36, 원자량 83.80, 녹는점 －156.6℃, 끓는점 －152.3℃, 밀도 3.733g/l, (1기압, 0℃).화합물을 잘 형성하지 않으며, 공기보다 3배 정도 무겁고 무색·무미·무취이다. 천연 가스와 온천·화산에서 내뿜는 기체에 미량 존재하나 지구 대기에는 매우 많아 1.11ppm 정도이다. 1898년 영국의 화학자 윌리엄 램지와 모리스 트래버스가 액화공기를 전부 끓여 증발시킨 잔류물에서 발견했다. 상업적으로는 액화공기를 분별증류하여 소량 생산한다. 형광등과 속사진의 섬광등에 쓰이며, 방사성 동위원소인 85Kr는 금속 표면에 있는 흠을 발견(원자가 금속 표면의 작은 흠에 모여 내놓는 방사선으로 검출함)하는 데 쓰인다.

37 - rubidium (루비듐).Rb-_37.

알칼리 금속 원소. 원자번호 37, 원소기호는 Rb, 원자량 85.47. 다른 알칼리 금속에 수반하여 극히 근소하게나마 널리 산출한다. 은백색의 무른 금속으로 비중은 1.53, 녹는점 38.9℃. 염색반응은 홍자색. 화학적 성질은 칼륨과 비슷한데, 더욱 활성이다. 세슘과 마찬가지로 광전 효과가 있어 광전관의 음극에 쓴다.

38 - strontium (스트론튬).Sr-_38.

알칼리 토류 금속. 천연으로 있는 양은 바륨 Ba와 같은 정도. 원자번호 38, 원자기호 Sr, 원자량 87.62, 무른 은백색의 금속 비중 2.54, 녹는점 769℃, 화학적 성질은 칼슘 (Ca)과 바륨 (Ba)의 중간. 염색반응은 적색, 불꽃놀이나 발연통의 착색제. SrO나 SrSO4의 형태로 미량 첨가되어서 영구자석으로 또 컬러 텔레비전의 브라운관용 유리의 성분으로서 쓰이고 있다. 방사성 동위원소인 90Sr은 핵분열생성물의 주성분의 하나로 반감기 28.8년, β선을 내고 반감기 64시간인 이트륨 90Y이 된다. 90Sr은 인체에 들어가면 뼈에 침착되기 쉬우며, 골수에 장기간에 걸쳐 방사선을 계속 쐬어 방사선 장해를 가져온다.

39 - yttrium (이트륨).Y-_39.

희토류 원소의 하나. 원자 번호 39, 원소 기호 Y. 원자량 88.91. 모나즈석이나 가롤린석 중에 다른 희토류 원소와 함께 산출한다. 회색의 금속으로 비중 4.47, 녹는점 1,520℃. 다른 금속에 첨가하여 합금으로 하면, 고온에서 잘 부식하지 않는 등 성능을 개선한다. 산화수는 +3. 컬러텔레비전의 적색형광체는 Y2O3라든가, Y2O2S 등에 소량의 유로븀 Eu을 함유한 것이 쓰이고 있다. 또 마이크로파의 필터, 레이저, 파인세라믹스, 초전도체 등의 재료로서 여러 가지 중요한 용도를 가지고 있다.

40 - zirconium (지르코늄).Zr-_40.

원자번호 40인 원소. 원소기호는 Zr, 원자량 91.22. 강한 기계적 성질을 가진 은회색의 금속으로, 비중 6.51, 녹는점 1,850℃, 천연으로는 언제나 하프늄 (Hf)을 수반하여 산출한다. 금속은 산·염기에 대하여 또 고온의 물 속에서 내식성이 크다. 공기 속에서도 산화피막이 생겨서 강한 내식성을 보인다. 그런데 분말상에서는 공기 속에서 발화한다. 안정한 산화수는 +4이다. 원자핵이 중성자를 흡수하는 비율이 작으므로 지르칼로이드라는 합금으로서 또는 수소화합물의 형태로 원자로 재료로써 쓰인다. 산화물 ZrO2도 내열성이 있어 정밀기계용 세라믹스로서 고온 엔진 등에 이용된다. 지르콘은 ZrSiO4의 화학조성을 가진 보석이다.

41 - niobium (니오븀).Nb-_41.

원자번호 41의 원소. 원소 기호 Nb, 원자량 92.91, 물러서 성형하기 쉬운 회색의 금속으로, 비중 8.56, 녹는점 2470℃ 항상 탄달(Ta)과 함께 산출. 실온에서는 매우 안정이고, 산소나 강산에도 침식되지 않는다. 산화수는 +2∼+5. 각종 합금, 특히 스테인레스 합금의 내열성을 더하기 위하여 첨가되는데, 항공기나 로켓에 쓰이고 있다. 초전도재료의 하나이며, 광학유리의 성분.

42 - molybdenum (몰리브덴).Mo-_42.

전이 원소의 하나. 원소기호 Mo, 원자번호 42, 원자량 95.94. MoS2, PbMoO4 등의 조성을 가진 광석으로서 산출. 광석으로 산화 몰리브덴(MoO3)을 만들어, 수소로 환원해서 금속으로 만든다. 은백색의 매우 녹는점이 높은(2620℃) 금속으로 열을 잘 전도. 넓은 온도 범위에서 기계적으로 매우 강하다. 보통의 산에는 녹지 않으며, 진한 질산에도 침식되지 않는다. 철과의 합금인 몰리브덴강은 절삭용 공구로 쓰인다. 또 고온에 견딜수 있는 재료로서 항공기나 미사일에 쓰이고 있다. 몰리브덴 블루는 조성이 일정치 않은 산화물로, 고급 청색 안료로 쓰인다.

43 - technetium (테크네튬).Tc-_43.

천연에는 존재하지 않으나 1937년에 세를레 등이 사이클로트론으로 가속한 중양전자를 몰리브덴에 조사하여 만든 최초의 인공원소, 원자번호 43인데, 오랫동안 주기율표의 이 위치의 원소는 존재하지 않았다. 이름은 <인공>의 뜻. 원소 기호는 Tc, 비중 11.50, 녹는점은 2170℃. 16종의 동위원소가 알려져 있다. 99Tc(반감기 2.14 x 105년)은 우라늄의 자발핵분열로 생기는 천연방사성동위원소이다. 또 99mTc(반감기 6.02시간, 99m의 m은 들뜬 상태의 핵, 즉 이성핵을 나타낸다)는 암의 진단에 쓰이는 중요한 방사성동위원소이다.

44 - ruthenium (루테늄).Ru-_44.

백금족에 속하는 원소, 원자번호 44, 원소기호는 Ru, 원자량 101.1, 광택이 있는 단단하고 부서지기 쉬운 은백색의 금속으로 비중 12.41, 녹는점 2310℃. 백금 Pt의 광석 속에 근소하게 함유되는데 존재량은 백금족 중 가장 적다. 안정이고 100℃ 이하에서는 왕수를 포함하는 모든 산에 침식되지 않는다. 파라듐 Pd과 같이, 다량으로 기체를 흡장하는 성질이 있다. 산화수는 0에서 +8까지의 모든 수를 취하는데, +3과 +4가 가장 보통이며 여러 가지의 착물을 이루기 쉽다. 백금과 섞으면 굳기가 더하므로, 장식품에 쓰인다. 화합물은 귀금속 촉매로서 석유화학에서 쓰인다.

45 - rhodium (로듐).Rh-_45.

백금족에 속하는 원소. 원자번호 45. 원소기호 Rh. 원자량 102.9, 은백색의 금속으로 전연성이 많다. 분말은 흑색. 비중 12.41, 녹는점 1970℃. 전기 전도성이 크고, 산에 강하다. 굳기를 더하기 위하여 백금에 첨가하여 전기로용의 도선이나 도가니 등 내열성 합금으로서, 또 열전기쌍으로서 고온의 측정에 사용한다. 그밖에 파라듐 Pd와 비슷한 기능을 가진 촉매로서 쓰며, 도금 또는 증착하여 거울로 만들고, 또 도기의 흑색 안료로서도 쓴다.

46 - palladium (팔라듐).Pd-_46.

백금족에 속하는 금속 원소. 원자번호 46, 원소기호는 Pd, 원자량 106.4. 산출량은 많다. 회백색이고 무르다. 비중 12.02, 녹는점 1550℃. 많은 기체, 특히 수소를 체적의 약 900배나 흡수하는 특성이 있는데, 이때 체적이 증가하고, 부서지기 쉽다. 은과의 합금을 수소의 정제에 쓴다. 흡장한 수소를 방출할 때, 활성이 높은 수소를 얻을 수 있고, 강한 환원작용을 가지므로, 유기합성이나 자동차의 배기 가스용 촉매로서 중요하다. 또 합금으로서 전기접점, 열계측기, 장식품 또는 치과치료의 재료로 쓰인다. 주요 산화수는 +2와 +4이다.

47 - silver(은).Ag-_47.

귀금속 원소의 하나. 원소기호 Ag. 원자번호 47, 원자량 107.9, 금과 마찬가지로 오래전부터 쓰여온 금속인데, 휘은광 AgS 등의 형태로, 또 구리나 납 등의 광석에 함유되어서 산출한다. 은백색이고 광택이 있으며, 비중 10.50, 녹는점 961.9℃로, 비교적 무르고, 전성·연성은 금에 비해서 크다. 열 및 전기의 전도성이 금속 중 가장 크다. 산소 속에서 가열해도 반응하지 않지만, 황의 증기나 H2S 등과 반응하여 황화은이 되어 검게 된다. 보통의 산이나 염기에는 녹지 않으나, 질산이나 뜨겁고 진한 황산에는 녹는다. 주된 산화수는 +1. 젤라틴 속에 분산시킨 AgBr 등의 할로겐화은은 감광재료 외에, 화폐, 장식품, 화학용 기구, 합금, 의약 등에 쓰인다.

48 - cadmium (카드뮴).Cd-_48.

금속원소의 하나. 원소 기호는 Cd. 원자번호 48, 원자량 112.4. 아연과 동족이므로, 아연광산에서 부산물로서 산출한다. 무른 금속으로, 비중 8.65, 녹는점도 낮다(320.9℃). 공기 중에서는 산화피막이 생겨서 내부까지 침식되지 않는다. 카드뮴은 열중성자를 잘 흡수하는 성질이 있어 원자로의 제어봉으로 쓰인다. 독성이 있어서 몸속으로 들어가면 신장 등에 저장되어 장애를 일으킨다. 외관이 깨끗하고 잘 부식하지 않으므로 도금에 쓰이고, 또 전지의 재료라든가, 낮은 온도에서 녹는 특수한 합금의 원료로 쓴다.

49 - indium (인듐).In-_49.

칼로 자를 수 있을 정도로 무른 은빛의 금속 원소. 원소 기호 In, 원자 번호 49, 원자량 114.8. 아연을 제조할 때에 부산물로서 얻어진다. 비중 7.28, 녹는점 156.6℃. 산화수는 +1과 +3이 있는데, 3가 쪽이 안정. 화학적 성질은 알루미늄과 비슷. 비교적 잘 부식하지 않는데, 산에는 녹는다. 잘 마모하지 않으므로 베어링을 도금하는 데에 쓴다. 합금의 용융점을 내리기 위하여 첨가한다. 또 전자부품이나 반도체의 재료.

50 - tin (주석).Sn-_50.

원소의 기호 Sn. 원자번호 50, 원자량 118.69, 비중 7.28·5.8, 녹는 점 231.9℃. 청동으로서 가장 오랜 옛부터 사용되어 온 금속의 하나이다. 회색석(α석)·백색석(β석)·γ석 등 3종의 동소체가 있으나, 보통 흔한 것은 백색석이다. 공기 속에서 안정되며 늘어나는 성질이 풍부하다. 산·수산화알칼리에 용해된다. 주석도금으로서의 용도가 가장 많고, 가정용 식기로도 쓰인다. 합금에는 베아링합금· 활자합금 등이 있다.

51 - antimony (안티몬).Sb-_51.

은백색의 광택을 지닌 금속적 원소. 주된 광석은 휘안광 (Sb2S3)이다. 원자번호 51, 원소기호 Sb. 원자량 121.8. 단체의 비중 6.69, 녹는점 630.7℃. 전기적으로는 반금속이고 반도체의 성질을 지닌다. 녹여서 응고시켰을 때 조금 팽창하는 성질이 있으므로, 주석과 함께 납에 섞어서 활자합금으로서 쓴다. 베어링 합금도 된다. 산화수는 ＋3,＋4,＋5. 자동차용 배터리의 전극재로, 커튼이나 피복전선의 수지 등을 잘 타지 않게 하는 재료로서, 또 형광등에 형광의 활성화제로서 쓰이고 있다. 단체 화합물이 모두 유독.

52 - tellurium (텔루르).Te-_52.

원자번호 52인 원소. 원소기호는 Te, 원자량 127.6 무른 회백색의 반금속고체. 비중 6.24, 녹는점 449.5℃ 셀렌 Se과 마찬가지로 구리의 정련의 부산물로서 얻어진다. 반도체로서 전기전도율은 은의 약 10만분의 1이다. 회색 분말의 무정형 텔루르도 있다. 공기 중에서는 파르께한 불꽃을 내고 타며, 할로겐과는 격렬한 반응을 한다. 주된 산화수는 -2, +4, +6 안료나 특수합금, 자성재료, 광디스크의 재료로 쓰인다.

53 - iodine (요오드, 옥소). I-_53.

할로겐의 하나. 원소기호 I. 원자번호 53. 원자량 126.90. 단체의 화학식은 I2. 흑자색의 윤기가 있는 결정으로, 승화에 의하여 정제. 바닷물에도 미량이 함유되어 있는데, 해조에 농축. 사람의 몸에서는 갑상선에 많은데, 여기서 분비되는 호르몬은 요오드의 화합물이다. 녹는점 113.5℃. 물에는 조금밖에 녹지 않는데, 요오드화칼륨 KI을 가하면 I3 이온이 생겨서 잘 녹게 된다. 유기용매에는 잘 녹는데, 용액의 색은 용매에 따라서 적·자·갈색이 된다. 요오드는 녹말수용액과 반응하여 청색이 되므로, 극히 미량이라도 검출할 수 있다. 요오드팅크 등의 의약. 감광제인 요오드화는 AgI 등을 만든다. 천연으로 있는 요오드는 모두 127I인데, 핵분열생성물인 131I(반감기 8.04일,β붕괴)는 원자력 발전소의 사고 등의 경우에 나오는 위험한 방사성동위원소이다.

54 - xenon(크세논).Xe-_54.

비활성기체원소의 하나. 원자번호 54, 원소기호는 Xe. 윈자량 131.3. 공기의 4.56배의 무게를 가진 비활성기체로, 공기중에 근소하게(체적비로 8.7 x 108) 존재한다. 무색·무취로 끓는점은 -108.1℃. 화합물을 이루지 않는 것으로 생각되고 있었는데, 플루오르 F 등의 할로겐과, 산소O, 어떤 종류의 금속과 화합물을 만든다고 밝혀졌다. 이것은 크세논의 이온화 에너지가 작아 전자를 빼앗기기 쉽기 때문이다. 방전시키면 태양 빛과 비슷한 연속 스펙트럼을 가지므로 광원 (크세논램프) 으로서 쓰인다.  할로겐화물 기체는 레이저에 쓰인다.

55 - cesium (세슘),Cs-_55.

알칼리 금속의 하나. 원소기호 Cs, 원자번호 55, 원자량 132.9. 존재량은 적은데, 다른 알칼리 금속과 함께 바닷물이나 광물에 함유. 크롬산 세슘 Cs2CrO4을 만들어, 이것을 알루미늄 등으로 환원하여 금속으로 만든다. 은백색의 무른 금속. 녹는점 28.4℃, 비중 1.87. 물과 세차게 반응. 공기 속에서 즉각 산화. 화학적으로 활발한 성질을 가진다. 염색반응은 청자색. 광전관·광전자중배관 등의 광전면에 쓰인다. 천연의 세슘은 133Cs인데, 방사성 동위원소인 137Cs(반감기 30.2년, β붕괴한다)은 핵분열 생성물에 포함되어 의료용이나 트레이서(추적자)로서 쓰인다. 그런데 원자력 발전소의 사고 등으로 대기 속에 누출하기 시작하면 나트륨과 함께 인체에 흡수되어 전신에 퍼지기 때문에 방사선 장애가 생긴다.

56 - barium (바륨).Ba-_56.

알칼리토류 금속 원소. 원소기호 Ba, 원자번호 56, 원자량 137.3. 천연으로는 중정석 BaSO4 등으로서 산출. 광석으로 산화 바륨을 만들어, 이것을 고온에서 알루미늄과 반응시켜 금속으로 만든다. 은백색의 연한 금속으로 녹는점 725℃. 화학적인 성질은 칼슘과 비슷한데, 반응성은 더욱 크다. 물과 반응하여 수산화 바륨을 생성.  공기 중에서 가열하면 산화바륨 BaO이 된다.  바륨 이온은 유독하므로 물에 녹지 않는 황산바륨 BaSO4 이외는 다루는 데에 주의. 염색반응은 녹색. 페라이트의 일종인 바륨페라이트 BaFe12O19는 비디오테이프나 콤팩트디스크용의 중요한 자기 기록 재료.

57 - lanthanum (란탄).La-_57.

란탄노이드의 첫 번째 원소. 원자번호 57, 원소기호 La, 원자량은 138.9. 주요한 광석은 모나즈석. 주석 백색의 금속으로, 비중 6.15, 녹는 점 921℃. 주석보다 단단하고 아연보다 무르다. 초전도성. 산화수는 +3. 세륨(Ce)와 함께, 발화합금(문지르거나 긁거나 하면 불꽃을 발하는 합금)으로서 쓰인다. La2O3는 고굴절률 광학유리의 성분으로서, LaF3, LaOBr은 형광체나 레이저 재료, LaNi5는 수소흡장물질, LaB6는 전자빔 음극재료, La2S3는 황의 센서로서 쓰인다. 그밖에, 발열체·초전도물질·NO산화촉매·투광성 세라믹스의 재료가 된다.

58 - cerium (세륨).Ce-_58.

란타노이드에 속하는 원소의 하나. 원자번호 58, 원소기호 Ce, 원자량은 140.1. 전연성이 있는 강과 매우 비슷한 금속. 비중 6.66, 녹는점 799℃. 분말은 공기 속에서 약 160℃에서 발화. 강한 빛과 열을 낸다. 산화수는 +3과 +4. 발화합금·초전도재료로서, 또 Ce3+는 녹색의 형광체로 산화 세륨은 유리의 연마제, 내방사선 유리의 성분으로서 사용.

59 - praseodymium (프라세오디뮴).Pr-_59.

회토류 원소 중의 하나. 기호 Pr, 원자번호 59, 원자량 140.9077, 비중 6.6 녹는점 약 940℃, 끓는점 3,300℃. 1885년에 벨스바하(Welsbach)가 발견했다. 은백색의 금속으로, 상온의 공기 중에서는 표면이 황색이다. 전성과 연성이 있으며, 아연보다 단단하다. 뜨거운 물과 작용하여 수소를 내며, 회무기산에 잘 잘녹는다.

60 - neodymium (네오디뮴).Nd-_60.

란타노이드에 속하는 원소의 하나. 원자번호 60, 원소기호는 Nd, 원자량 144.2, 은백색의 금속으로 비중 6.80, 녹는점 1020℃, 공기 중에서는 푸른기를 띤 회색이 된다. 산화수는 +3으로, 염류는 적자색. Nd3+는 레이저 재료로서 중요한데, 고체·용액 및 유리의 형태로 흔히 쓰이고 있다. 네오디뮴 유리는 적자색으로 안정되게 착색되어 있어, 실리콘 태양전지의 효율 개선에도 쓰인다. Fe-Nd-B의 조합은 강한 영구자석을 이룬다.

61 - prometium (프로메튬).Pm-_61.

란타노이드에 속하는 원소의 하나. 원자번호 61, 원소기호는 Pm. 천연으로 존재하지 않으며, 61번 원소로서 주기율보에 빈 칸이었는데, 1947년에 처음으로 핵분열 생성물에서 발견되었다. 동위원소는 모두 방사성인데, 147Pm(반감기 2.62년, β붕괴)은 야광도료서, 또 인공위성의 전원으로서 쓰이고 있다.

62 - samarium(사마륨).Sm-_62.

란타노이드에 속하는 원소의 하나. 원자번호 62, 원소기호는 Sm, 원자량 150.4, 회색의 금속. 비중 7.52, 녹는점 1,080℃. 원자핵이 중성자를 흡수하는 비율이 크므로, 원자로 재료의 하나. 코발트와의 화합물 SmCo5는 강한 영구자석으로서 중요. Sm2+는 레이저의 발광 중심.

63 - europium(유로퓸).Eu-_63.

주기율표에서 3족에 속하는 희토류(稀土類) 전이금속 원소. 원소기호 Eu, 원자번호 63, 원자량 151.96, 녹는점 822℃, 끓는점 1,597℃, 비중 5.253(25℃). 란탄 계열에 속하는 원소 중에 밀도가 가장 작고, 연하며, 휘발성이 큰 원소로 1896년에 외젠 아나톨 데마르케이가 이 원소를 발견하여 유로프라고 명명했다. 희토류 금속 중에서 가장 양이 적은 원소 중의 하나이며, 모나자이트와 같은 여러 희토류 광물이나 핵분열 생성물 안에 적은 양이 들어 있다. 유로퓸은 보통 ＋2가의 산화수로 환원시킨 후 황산 이온과 함께 침전시켜서 분리할 수 있다. 유로퓸은 주로 연구용으로 사용해왔다. 유로퓸은 열중성자를 쉽게 흡수하므로 핵반응에서 중성자 조절용 막대로 사용될 수 있음이 입증되었으며 인 활성제, 특정 전자물질의 성분, 그리고 형광 유리를 제조할 때 시약으로 사용된다. 용융 할로겐화물을 전기분해하거나 유로퓸 산화물을 란탄 금속으로 환원시킨 다음에 증류하여 유로퓸 금속을 얻는데, 이 금속은 공기·산소·물과 빠르게 반응한다.

64 - gadolinium (가돌리늄).Gd-_64.

란타노이드(란탄족)에 속하는 원소의 하나. 원소기호 Gd, 원자번호 64, 원자량 157.3, 백색의 금속. 비중 7.90, 녹는점 1,310℃. 원자핵이 중성자를 흡수하는 비율이 알루미늄의 약 20만배. 이 성질을 이용하여 중성자 투과사진을 찍을 때 중성자를 흡수한 가돌리늄의 방사성동위체의 β선에 의하여 검출한다. 초전도 재료, 기억소자, 광파이버의 재료로 사용.

65 - terbium (테르븀).Tb-_65.

란타노이드에 속하는 원소의 하나. 원자번호 65. 원소기호는 Tb, 원자량 158.9 은회색의 금속으로, 비중 8.23 녹는점 1360℃ 자외선이나 X선을 받으면 녹색이나 백색으로 빛나는 형광체로서, 테르븀 이온 Tb3+이 이트륨 화합물 등에 첨가되어 있다. 자성재기도 하다.

66 - dysprosium (디스프로슘).Dy-_66.

란타노이드에 속하는 원소의 하나. 원자번호 66, 원소기호 Dy, 원자량 162.5 은백색의 금속으로 비중 8.55, 녹는점 1410℃. 천연의 존재량은 적다. 화합물이 큰 상자성을 나타내는 것을 이용하여 단열소자에 의한 냉동법으로 절대0도에 가까운 온도를 얻는데에 쓰인다. 초전도재료이며, 또 Dy2+를 발광중심으로 하는 레이저도 있다.

67 - holmium (홀뮴). Ho-_67.

란타노이드에 속하는 원소의 하나. 원자번호 67, 원소기호 Ho, 원자량 164.9, 은백색으로, 비중 8.80, 녹는점 1,470℃, 천연으로는 적다. 형광·레이저 재료, 자성 재료로서 용도가 개발되어가고 있다.

68 - erbium (에르븀). Er-_68.

란타노이드에 속하는 원소의 하나. 원자번호 68, 원소기호 Er, 원자량 167.3 회색의 금속으로 비중 9.07, 녹는점 1,530℃. 형광·레이저 재료로서 특히 이테르븀 이온 Yb3+와 조합하여 적외선을 그것보다 에너지가 높은 가시광선으로 바꾸어서 발광시키는 데에 쓰인다. 자성·초전도 재료.

69 - thulium (툴륨).Tm-_69.

주기율표 3족에 속하는 희토 전이금속 원소. 원소기호 Tm, 원자번호 69, 원자량 168.934, 녹는점 1,545℃, 끓는점 1,727℃, 비중 9.314(25℃). 가장 희귀한 희토류 원소중 하나로 은보다는 풍부하지만 상업적 용도는 거의 없다. 천연 툴륨은 모두 안정한 동위원소인 169Tm으로 이루어져 있다. 이 원소에 중성자를 포격시키면 방사성 동위원소인 170Tm(반감기 128일)이 되며 이 원소는 X선과 유사한 약한 감마선(0.084 MeV)을 방출한다. 뼈조직을 사진 촬영하거나 벽이 얇은 기계부품을 조사하기에 적합한 작은 휴대용 X선 장치에 이용되며, 고고학자들은 고대 금속 가공물의 표시와 기호를 조사하는 데 사용한다. 툴륨은 1879년 페르 테오도르 클레베가 흘뮴과 함께 발견했으며, 산화물을 스칸디나비아의 옛 이름을 따서 툴리아라고 명명했다. 제노타임과 육세나이트 같은 희토류 광물에서 소량 발견되며, 핵분열 생성물에서도 존재한다. 상업적으로는 중요한 광물인 모나자이트(툴륨은 약 0.007％)에서 이온교환법을 이용해 얻는다. 툴륨은 검은색 이요오드화물(TmI2) 같이 2가 상태로 만들 수 있다. Tm2＋ 이온은 물에서 불안정하므로 즉시 적자색의 3가로 산화된다. 3가의 툴륨은 일련의 연녹색 염을 형성한다.

70 - ytterbium (이테르븀).Yb-_70.

란타노이드에 속하는 원소의 하나. 원자 번호 70, 원소 기호 Yb. 원자량 173.0, 회색의 금속으로 비중 6.97, 녹는점 819℃, 에르븀 이온 Er3+과 함께 적외선을 가시광선으로 바꾸는 데에 쓰인다. 글라스레이저의 재료가 된다.

71 - lutetium (루테튬).Lu-_71.

란타노이드에 속하는 원소의 하나. 원자번호 71, 원소기호 Lu, 원자량 175.0, 은백색이고 비중 9.84, 녹는점 1660℃. 천연으로는 적다. 란타노이드 중에서는 란타 La, 세륨 Ce에 이어서 초전도 물질을 만들기 쉬운 원소.

72 - hafnium (하프늄).Hf-_72.

원자번호 72인 원소. 원소기호는 Hf, 원자량 178.5. 강하고 내식성이 있는 회색의 금속으로, 천연으로는 항상 지르코늄 Zr과 함께 산출한다. 비중 13.31, 녹는점 2230℃. 산화수는 보통 +4. 성질이 지르코늄과 매우 비슷하므로, 완전히 분리하기는 매우 어렵다. 지르코늄과 다른 점은 원자핵이 열중성자를 흡수하는 성질이 크다는 것으로서, 원자로의 제어봉으로 쓰인다.

73 - tantalum (탄탈).Ta-_73.

회흑색의 금속원소. 원자번호 73. 원소기호는 Ta, 원자량 180.9 언제나 니오브 Nb와 함께 산출한다. 비중 16.65. 녹는점이 높아, 2990℃. 전연성이 많으며, 고온에서도 기계적인 강도가 크다. 수소를 흡장하는 능력이 있다. 공기중에서는 잘 산화되지 않으며, 표면에 전기 저항이 큰 안정된 피막이 생기므로, 코일이나 콘덴서에 쓴다. 산에 매우 강하므로, 화학공업에서의 중요한 내산 재료로서, 열교환기, 인견 제조용 노즐 등에 널리 쓰인다. 또 인체에 잘 맞아 뼈의 집합 등에 쓴다.

74 - tungsten (텡스텐).W-_74.

금속원소의 하나. 원소기호는 W로 독일어명 볼프람(Wolfram)에 유래한다. 원자번호 74, 원자량 183.85 주요한 광물은 희중석 CaWO4이다. 녹는점은 3400℃로 높고, 보통의 산에 부식되지 않는다. 산화수 +4의 것이 가장 안정이다. 금속은 고속도강·영구자석강·내열내식합금 등의 원료로 쓴다. 순금속으로서는 전구의 필라멘트를 비롯하여, 전자관의 전극, 유리의 봉입선으로 쓰이고, 특히 탄화텅스텐은 단단하므로, 공구에 쓰이고 있다.

75 - rhenium (레늄).Re-_75.

백금족에 속하는 원소. 원자번호 75, 원소기호 Re, 원자량은 186.2, 은백색의 무거운 금속으로 비중 21.02, 녹는점은 3180℃로 높다. 화학적 성질은 망간(Mn)과 비슷한데, 금속으로서의 성질은 텅스텐(W)과 비슷. 공기중에서 안정. 산화수는 -1에서 +7까지 모두 있는데, +7의 상태가 가장 안정. 촉매와 내열 합금 등에 쓰인다.

76 - osmium (으스뮴). Os-_76.

백금족 원소. 원자번호 76. 원소 기호 Os, 원자량 190.2. 매우 딱딱하고 부서지기 쉬운 청백색의 덩어리. 비중은 22.57로 무겁다. 녹는점은 백금족 중 최고여서 3,045℃. 분말은 상온이고, 덩어리도 200℃ 이상으로 하면 공기에 의하여 산화된다. 산화 오스뮴 OsO4는 맹독의 기체. 금속은 내마모성·내식성이 좋으므로 전기접점 재료로, 또 합금은 펜촉 등에 쓰인다.

77 - iridium (이리듐).Ir-_77.

백금족에 속하는 은백색의 딱딱하고 무른 금속원소. 원자번호 77, 원소기호 Ir. 원자량 192.2, 비중은 22.42로 물질 중 최대이다. 녹는점 2,410℃. 공기 속에서 가열하면, 1,000℃에서 IrO2가 되어 휘발한다. 잘 부식하지 않으며, 합금의 경도를 크게 하므로 백금 (Pt)과의 합금은 여러 가지의 이화학기계, 전기접점이나 펜촉 등에도 쓰인다. 이리듐 혹은 도기에 깨끗한 흑색을 내는 안료로서, 192Ir는 항공기의 엔진 등의 비파괴 검사의 방사선 선원으로서 쓰이고 있다.


78 - platinum (백금).Pt-_78.

귀금속 원소의 하나. 원소기호 Pt, 원자번호 78, 원자량 195.08. 은백색의 금속, 전성·연성이 커서 쉽게 가공. 녹는점 1770℃, 비중 214. 산소나 물에서 안정, 고온에서도 침식되지 않는다. 산과 알칼리에도 강한데, 왕수에는 녹아서 4가의 백금을 함유하는 산 H2[Pt + Cl6]이 된다. 백금의 분말은 대량의 산소와 수소를 흡수하고, 산소·수소의 활성이 높아지므로 산화·환원반응의 촉매로사용. 또 화학적인 안정성을 이용하여 열전기쌍, 실험용 도가니, 전극, 장식용 등으로도 사용.

79 - gold (금).Au-_79.

대표적인 귀금속 원소. 원소기호는 Au. 원자번호 79, 원자량 197.0. 자연금(사금)으로서 단체로 산출하는 수도 있지만, 보통은 은이나 구리 등의 광석에 함유되어 산출. 아름다운 황색, 광택이 있고, 비중 19.3, 녹는점이 1064℃.무르고, 전성·연성은 금속중 최대. 열·전기의 양도체. 이온화 경향은 매우 작으며, 산에도 안정, 왕수(王水)에만 녹는다. 산소의 존재하에서 시안화 알칼리 수용액에 녹는 성질은 금의 정련에 이용. 산화수는 +1, +3. 금화나 장식품에는 구리·은 등과의 합금이 쓰이는데, 금의 함량을 캐럿 또는 그 역어인 <금>의 단위로 나타낸다. 도기류나 유리의 착색, 도금, 금박, 반도체의 극판, 치과 치료의 재료 등 용도가 넓다.

80 - mercury (수은). Hg-_80.

실온에서 액체인 단하나의 금속 원소. 원소기호 Hg, 원자번호 80, 원자량 200.59, 녹는점 -38.84℃, 끓는점 356.58℃, 무겁다(비중은 20℃에서 13.5). 진사 HgS를 공기 속에서 500∼700℃로 가열하여, 유리하는 수은 증기를 냉각해서 얻어진다. 넓은 온도 범위에서 열팽창률이 크고 일정하므로, 온도계에 쓰인다. 금·은·구리·아연 등 많은 금속을 녹여서 액상합금이 된다. 이것이 아말감. 다만 철·코발트·니켈·망간과는 아말감이 되지 않는다. 질산에는 일산화질소 (NO)를 발생하여 녹는데, 염산에는 녹지 않는다. 단체도 화합물도, 어떤 종류의 세균의 작용으로 메틸 수은 등의 유기 수은이 되어 동물의 체내에 들어가면 신경조직을 침해하므로 유독성. 온도계·기압계·수은전지·수은접점 릴레이·의약품·치과용 재료로 쓰인다. 최근 사용하고난 건전지 속의 수은의 회수가 큰 문제.

71 - thallium (탈륨). Tl-_71.

금속원소의 하나. 원자번호 81. 원소기호 Tl. 원자량은 204.4. 납과 비슷하여 무르며, 비중은 11.85, 녹는점 303.5℃. 천연으로 널리 분포하나 양은 적다. 습한 공기중에서는 산화되므로, 보통은 석유 속에 보존한다. 산화수 +1. 탈륨이온 Tl+는, 칼륨 이온 K+ 등의 알칼리금속이온과 비슷한 성질을 가진다. 그밖에 +3인 화합물도 있다. 녹는점이 낮은 합금, 베어링 합금 등 각종 합금으로 또 유독하여 황산염은 살충제로, 또 Nal 결정에 첨가되어서 감마선의 검출기에 쓰이고 있다.

82 - lead (납). Pb-_82.

금속원소의 하나. 원소기호 Pb, 원자번호 82, 원자량 207.2. 방연관 PbS를 가열하여 산화납 PbO로 바꾸고 나서, 코크스롤 섞어서 고온에서 환원시키면 금속납이 생성된다. 무겁고 무른 금속으로, 녹는점이 낮다(비중 11.3, 녹는점 327.5℃, 모스 굳기 1.5). 전성이 있어 가공하기 쉽다. 새로운 단면은 광택이 있는데, 공기중에서 산화물의 막이 생겨, 그 이상은 잘 침식되지 않게 된다. 염산이나 묽은 황산에는 녹지 않으나, 산소가 있으면 아세트산과 같은 약산에도 녹는다. 질산이나 뜨거운 진한 황산과 가은 산화성의 산에도 녹는다. 축전지의 전극, 케이블선의 피복, 방사선의 차폐재 등에 쓴다. 합금에는 땜납, 활자합금 등이 있다. 또 화합물로는 안티녹제로서 가솔린에 넣는 4에틸납 Pb(C2H5)4라든가, 페인트용의 안료인 크롬옐로우 PbCrO4(황색), 연백 PbCO3·Pb(OH)2 등이 있다. 금 속의 납도 화합물도 유독하다. 산화납 PbO를 함유하는 납유리는 굴절률이 크다.

83 - bismuth (비스무트). Bi-_83.

금속 원소의 하나. 원소기호 Bi, 원자번호 83, 원자량 209.0. 금속의 상태로도 산출하지만 황이나 산소와의 화합물 Bi2S3, Bi2O3로서도 얻어진다. 이것을 숯 등과 가열 환원하여 금속 비스무트로 만든다. 약간 붉은 기를 띤 은백색의 무른 금속. 녹는점 271.3℃. 금속으로서는 전기나 열의 전도율이 아주 작다. 물·염산·진한 황산·알칼리 수용액에는 녹지 않지만, 질산이나 뜨거운 진한 황산, 왕수와 같이 산화력이 있는 산에는 녹는다. 납이나 주석 등과 섞어서 저온에서 녹은 합금을 만들어서 퓨즈 등으로, 또 중성자를 잘 흡수하지 않으므로 원자로 재료로서 쓴다. 새로운 초전도의 재료로서도 주목되고 있다.

84 - polonium (폴로늄).Po-_84.

원소의 하나. 원소기호 Po, 원자번호 84, 원자량은 210이다. 1898년에 퀴리(Curio) 부처가 피치블렌드(Pitchblende) 중에서 라듐과 동시에 발견하고, 부인의 모국명(폴란드)을 따서 명명했다. 회백색의 금속으로,녹는점 250℃, 끓는점 960∼970℃. α폴로늄 및 비이러스와 비숫하고 자신이 선을 방출하며, 반감기는 138.4일로 폴로늄 동위원소 중 가장 길다. 물리적 측정에 α선원으로 가끔 쓰인다.

85 - astatine (아스탄틴). At-_85.

할로겐족에서 가장 무거운 원소. 방사성원소. 원자번호 85, 원소기호 At. 천연으로는 극히 근소하게 있으며, 지각 전체에서도 50g에 못 미친다. 211At를 비롯하여 10수종의 동위원소가 인공적으로 만들어졌는데, 모두가 방사성이다. 녹는점 302℃의 고체로 휘발성이 있고, 화학적 성질은 요오드와 비슷.

86 - radon (라돈).Rn-_86.

비활성 기체의 하나로, 방사성의 원소, 원소기호 Rn, 원자번호 86, 주기율표의 222Rn(반감기 3.8일, α붕괴한다)은 우라늄 238에서 비롯되는 붕괴계열에 속하며 라듐의 α붕괴에 의하여 생긴다. 이밖에 더욱 수명이 짧은 방사성 동위원소 219Rn, 220Rn이 천연으로 존재. 광천·온천이나 공기 중에 극히 미량이 함유되며, 우라늄 광물 속에도 있다. 라듐의 수용액에서 발생하는 기체를 모아, 섞여 있는 공기나 수분을 제거하고 정제한다. 무색의 기체로 끓는점 -61.8℃ 단원자 분자로 반응성은 매우 작은데, 플루오르와의 화합물이 알려져 있다. 암의 치료에 쓰인다.

87 - francium (프랑슘).Fr-_87.
알칼리 금속에서 가장 무거운 방사성 원소. 원자번호 87, 원소기호는 Fr. 천연으로 존재하는 것은 악티늄 계열의 223Fr (반감기 22분)뿐인데, 그 밖에 17종의 동위원소가 알려져 있다.

88 - radium (라듐). Ra-_88.

알칼리토류 금속에 속하는 천연의 방사성 원소. 원소기호는 Ra, 원자번호 88. 천연으로는 질량수 226, 223, 228, 224의 핵종이 존재. 1898년 퀴리 부부에 의하여 우라늄 광석인 피치블렌드 속에서 발견되었다. 바륨과 비슷한 성질을 가졌는데 백색이고 비중은 약 5. 녹는점 약 700℃ 공기중에 노출하면 즉각 흑색이 된다. 라듐 226의 반감기는 1602년인데, α붕괴하여 라돈(222Rn)이라는 비활성 기체의 일종(반감기 3.82일인 방사성 원소)이 되고 라돈도 다시 차례로 방사선을 (α선을 5회와 β선을 4회) 내보내고, 마지막에는 안정인 납의 동위체가 된다. 라듐은 1ｇ당 약 1퀴리(= 3.7 × 10-10 베크렐)의 강한 방사능을 지닌다. 이제까지는 의료용이나, 방사선의 표준선원, 야광도료의 제조 등에 사용되었는데, 근년에는 인공의 방사성 동위 원소가 이에 대신해서 쓰이고 있다.

89 - actinium (악티늄).Ac-_89.

천연으로 존재하는 방사성 원소의 하나. 원소기호 Ac, 원자 번호 89. 천연으로는 227Ac, 228Ac가 존재 한다. 인공방사성핵종도 있다. 녹는점 1,050℃의 은백색의 금속으로, 화학적 성질은 란타노이드 원소, 특히 란탄 (La)과 유사한데, 안정한 산화수는 ＋3.

90 - thorium (토륨).Th-_90.

천연방사성원소의 하나. 원소기호 Th, 원자번호 90, 원자량 232.04. 천연으로 가장 많은 것은 232Th(반감기 1.4 x 1010년, α붕괴한다)인데, 이밖에 우라늄 238238U 등의 붕괴로 생기는 수명이 짧은 방사성동위원소가 극히 근소하게 존재한다. 주로 모나즈석을 원료로 하여 추출된다. 은백색의 극히 무른 금속으로 녹는점은 1750℃, 쉽게 산화되어서 산화 토륨 ThO2이 된다. 232Th와 중성자의 핵반응으로 핵분열성인 232U이 만들어진다.

91 - protactimium (프로트악티늄).Pa-_91.

악티노이드에 속하는 원소의 하나. 원자번호 91, 원소기호는 Pa. 천연적으로는, 우라늄 과물중에 우라늄계인 234Pa(반감기 6.75시간의 것과 1.2분의 것의 2종)와 악티늄계인 231Pa(반감기 3.3 X 104년)이 존재한다. 인공방사성핵종인 234Pa는, 토륨 232Th을 원자로에서 조사함으로써 생기는데, 반감기 27일로 β괴변하여, 핵연료가 되는 우라늄 233U을 생성한다. 안정인 산화수는 +5이다.

92 - uranium (우라늄). U-_92.

악티노이드에 속하는 방사성원소. 원소기호 U, 원자번호 92. 천연의 우라늄은 주로 우라늄 238 238U(99.275％)과 우라늄 235 235U(0.72％)로 이루어진다. 어느 쪽도 반감기는 4.5×109년, 235U는 7.0×108년이다. 우라늄은 암석중에 상당히 널리 분포해 있는데, 대표적인 광석은 피치블렌드로서 자이르(아프리카), 캐나다 등에서 산출한다. 235U의 원자핵은 중성자를 흡수하여 핵분열을 일으켜 핵에너지를 방출한다. 핵분열을 효율적으로 하게 하기 위하여 플루모르화우라늄 UF6이라는 기체의 형태로, 확산법·전자기적방법·원심분리법·레이저분리법 등 여러 가지 방법으로 235U를 농축한다. 우라늄은 은백색의 천연으로 산출하는 가장 무거운 금속(비중 19.1)이다. 녹는점은 1,132℃. 산화수의 주요한 것은 +4와 +6인데, 산화물로서는 UO2와 U3O8이 잘 알려져 있다.

93 - neptunium (넵투늄).Np-_93.

초우라늄 원소의 하나. 원자번호 93, 원소기호 Np. 많은 동위체 중 237Np가 가장 반감기가 길다(2.2×106년). 1940년에 우라늄 238U에 중성자를 흡수시켜서 생성되는 239U의 β괴변으로, 처음으로 239Np가 만들어졌다. 은백색의 우라늄과 비슷한 금속인데, 비중 20.45, 녹는점 640℃. 상온에서는 공기 중에서 안정이다. 산화수는 +2에서 +7까지의 많은 화합물이 알려져 있는데, +5가 가장 안정이다.

94 - plutonium (플로토늄). Pu-_94.

악티노이드에 속하는 방사성원소의 하나. 성질은 우라늄과 매우 비숫하다. 원소기호는 Pu. 원자번호 94, 금속의 비중은 16∼20, 녹는점 639.5℃. 몇몇 동위원소가 있는데, 그중 플루토늄 239(239Pu)는 반감기 약 2만 4100년으로, 235와 마찬가지로 중성자를 흡수하여 핵분열을 하는 성질이 있어, 장래의 핵연료로 생각되고 있다. 239Pu는 238U가 원자로 속에서 중성자를 흡수하여 먼저 239U가 되고, 그것이 β붕괴한 239NP가 다시 β붕괴해서 생성된다. 따라서, 239Pu는 원자로에서 사용이 끝난 핵연료를 재처리해서 얻어진다. 증식로는 우라늄으로의 239Pu의 생산과 그 핵분열을 동시에 시켜서, 효율적으로 핵에너지를 얻고자 하는 것이다. 239Pu는 인체 속에 들어가면 뼈에 침착해서 방사선 장애를 일으키기 쉬우므로 매우 위험하며, 취급에는 세밀한 주의가 필요하다. 238Pu는 동위원소전지로서 인공위성 등의 전원으로 이용되고 있다.

95 - americium (아메리슘).Am-_95.

초우라늄 원소. 원자번호 95, 원소기호 Am. 반감기 8.0×103년인 243Am외에 9종의 방사성 핵종이 알려져 있다. 1944년에 시보그 등에 의하여 241Am(반감기 430년)이 처음으로 만들어졌다. 은백색의 금속으로 비중 13.67, 녹는점 994℃. 산화수는 ＋2에서 ＋7까지 있는데, ＋3이 안정. α선이나 γ선을 내는 방사성 동위원소로서 널리 이용. 중성자원, EH는 공기중의 전리전류의 변화를 이용한 연기 탐지기에 쓰이고 있다.

96 - curium (퀴륨).Cm-_96.

초우라늄 원소의 하나. 원자번호 96, 원소기호는 Cm. 반감기 1.64×107년인 247Cm 외에, 12종의 방사성핵종이 알려wu 있다. 1944년에 플루토늄 239Pu로 242Cm(반감기 163일)이 처음으로 만들어졌다. 은빛이고 금속광택이 있다. 산화수 는 十3이 안정. 동위원소 전지로서, 인공위성의 전원으로 쓰이고 있다.

97 - berkelium (버클륨). Bk-_97.

주기율표 3족에 속하는 악티늄 계열의 합성 원소. 원소기호 Bk, 원자번호 97, 가장 안정한 동위원소 247. 천연에서 산출되지 않으며, 1949년 12월 버클리 캘리포니아대학교의 스탠리 G. 톰프슨, 앨버트 기오르소, 글렌 T. 시보그 등이 아메리슘-241(241Am：원자번호 95)과 헬륨 이온을 152㎝ 사이클로트론에서 충돌시켜 버클륨의 동위원소인 버클륨-243(243Bk)을 얻었다. 버클륨의 동위원소에는 모두 방사능이 있으며, 이중 247Bk(반감기 1,400년)이 수명이 가장 길다. 249Bk(반감기 314일)는 퀴륨-244 (244Cm)로부터 시작하는 핵반응으로 순수하게 무게를 달 수 있을 정도의 양을 얻을 수 있기 때문에 이 원소의 화학 연구에 널리 쓰이고 있다. 버클륨 금속은 아직 얻지 못했으나, 다른 악티늄족 금속과 같이 전기양성을 띠며, 반응성이 크고, 은색을 띠며, 비중은 약 14이다. 추적자 화학 연구를 통해서 버클륨은 수용액에서 ＋3과 ＋4의 산화수, 즉 Bk3+와 Bk4+ 이온으로 존재함을 보였다. 이 두 산화수를 가진 버클륨의 용해도 성질은 같은 산화수를 가진 다른 악티늄족 원소 및 란탄족 원소의 성질과 거의 같다. 산화물(BkO2, Bk2O3)과 염화물(BkCl3) 등 고체 화합물은 ㎍ 미만의 규모로 합성된다.

98 - californium (칼리포르늄).Cf-_98.

초우라늄 원소의 하나. 원자번호 98, 원소기호는 Cf, 반감기 800년인 251Cf 외에 10종의 방사성 핵종이 알려져 있다. 1950년에 퀴륨 242Cm으로, 파 5000개의 원자수의 245Cf(반감기 44분)가 만들어져, 신원소로 확인되었다. 산화수는 +2∼+4. 252Cf(반감기 2.65년)는 강력한 중성자원으로서, 수분계나 중성자 라디오그래피에 쓰이고 있다.

99 - einsteinium (아인시타늄).Es-_99.

주기율표 3족에 속하는 악티늄 계열의 인공합성원소. 원소기호 Es, 원자번호 99, 가장 안정한 동위원소 254. 천연에서 산출되지 않는다. 동위원소인 아인시타이늄-253(253Es)은 우라늄-238(238U)에 중성자를 강하게 조사(照射)하여 만드는데, 이는 1952년 12월 미국 버클리 캘리포니아대학교의 앨버트 지오소와 동료 연구자들이 최초의 열핵반응(熱核反應), 즉 1952년 11월 남태평양에서 실시된 수소폭탄 폭발실험의 잔해에서 확인했다. 이 물질은 방사능 핵폭발 구름 속을 무인비행기(無人飛行機)가 비행함으로써 최초로 거름종이에 모아졌으며, 아인시타이늄과 페르뮴(원자번호 100)은 에니위톡 환초에서 수집한 산호(珊瑚)에서 그 존재가 명확하게 확인되었다. 아인시타이늄 금속은 아직 만들지 못한다. 이 원소의 모든 동위원소는 방사성 원소이다. 253Es(반감기 20.5일)·254Es(반감기 276일)·255Es(반감기 38.3일)로 구성된 동위원소 혼합물은, 플루토늄과 같은 원소들을 저속중성자(低速中性子)로 강하게 조사시켜 만들 수 있다. 추적자(追跡者) 연구를 통해 수용액에서 ＋3의 산화수(Es3＋이온)로 존재하며, 또한 ＋2가로 존재할 때도 있다는 것을 알아냈다. 아인시타이늄은 ＋3가의 상태에서 다른 악티늄계 원소들과 화학적 성질이 비슷하다. 255Es와 256Es은 전자가 방출되는 β붕괴에 의해 페르뮴의 동위원소를 만들며, 253Es은 멘델레븀(원자번호 101)을 만드는 데 쓰인다.

100 - fermium (페르뮴).Fm-_100.

초우라늄 원소의 하나. 원자번호 100, 원소기호는 Fm. 반감기 4.5일인 253Fm 외에, 9종의 방사성핵종이 알려져 있다. 아인스타늄 Es와 마찬가지로, 1952년에 수소폭탄의 파편 속에서 처음으로 발견 되었다. 1953년에 플루토늄 239Pu에 몇번이나 중성자를 흡수시킨 것에서, 255Fm의 겨우 약 200개의 원자가 분리되어 확인되었다. 수용액에서는 +2와 +3의 산화수를 취한다. 원소명은 물리학자 페르미의 이름에서 딴 것이다.

101 - medelevium (멘델레븀).Md-_101.

초우라늄 원소의 하나. 원자번호 101, 원소기호는 Md. 1955년에 사이크로트론으로 아인시타이늄 253Es에 헬륨이온을 쐬어 겨우 몇 원자 생긴 256Md(반감기 1.5시간)이 확인되었다. 질량수 255, 258의 것도 알려져 있다. 원소명은 화학자 멘델레예프의 이름에서 딴 것이다.

102 - nobelium (노벨륨).No-_102.

초우라늄 원소의 하나. 원자번호 102, 원소기호 No. 1958년에 254No(반감기 55초)가 중 이온 가속기에서 퀴륨 246Cm에 탄소 12C 이온을 떼어 처음으로 발견되었다. 이 밖에 6종의 인공방사성 핵종이 알려져 있다. 원소명은 노벨상을 유언한 노벨의 이름에서 딴 것이다.

103 - lawrencium (로렌슘).Lr-_103.

초우라늄 원소의 하나. 원자번호 103, 원소기호 Lr. 1961년네 중이온 가속기로 가속한 붕소B를 캘리포르늄 Cf에 대어, 반감기 8초인 257Lr이 처음으로 만들어졌다. 원소명은 사이크로트론의 발명자 로렌스의 이름에서 딴 것.

104 - rutherfordium (러더포듐).Rf-_104.

주기율표 4족에 속하는 인공적으로 합성된 방사성 초우라늄 원소. 원소기호 Rf, 원자번호 104, 가장 안정한 동위원소의 질량 261. 1964년 두브나에 있는 핵물리학 연합연구소 소속 소련 과학자들은 원자번호 104인 원소를 발견했고, 소련 핵물리학자인 이고르 쿠르차토프의 업적을 기념해 쿠르차토븀(Ku)이라 명명하여 발표했다. 1969년 UC버클리대학교 내 로렌스 방사선 연구소의 연구원들은 소련 과학자들이 발견한 것과는 전혀 다른 이 원소의 동위원소들을 발견했다고 발표하고 이 원소를 러더퍼듐이라 명명했다. 두 그룹은 모두 상대방의 결과를 입증하지 못하고 있었기 때문에 이 원소 발견의 우선권은 아직도 해결되지 않고 있다.

105 - Dubnium (더브늄). Db-_105.

주기율표 5족에 속하는 인공 방사성 초우라늄 원소. 원소기호 Db, 원자번호 105, 가장 안정한 동위원소의 질량 260. 두브늄의 발견은 러더퍼듐의 발견과 같이 소련과 미국 과학자 사이에 논쟁의 대상이 되었다. 소련은 1967년 두브나의 핵물리학 연합연구소에서 아메리슘-243(243Am)을 네온-22(22Ne)의 이온으로 포격하여 각각의 질량수가 260과 261이고 반감기가 0.1초와 3초인 원소 105의 동위원소들을 만들었다. 두브나 연구진은 그들의 예비 자료를 발표했을 때 이 원소의 이름을 제안하지 않았기 때문에, 미국 과학자들은 소련 과학자들이 그들의 주장을 뒷받침할 만한 충분한 실험적 증거를 갖고 있지 않다고 추측했다. 그러나 소련 과학자들은 그들이 이 원소를 명명하기 전에 이 원소의 화학적·물리적 성질에 관한 더 많은 자료를 수집하기 원했기 때문에 이름을 제안하지 않았다고 주장했으며, 더 많은 실험을 한 후에 니엘스보륨이라는 이름을 제안했다. 1970년 미국의 버클리 캘리포니아대학교의 로렌스 방사선연구소의 한 연구진은 원자량이 260인 원소 105의 동위원소를 합성했다고 발표하고, 그후 핵분열의 발견자 오토 한을 기념해 하늄이라는 원소명을 제안했다. 미국 연구진은 소련의 실험을 되풀이할 수 없었다. 그러나 연구진의 한 화학자가 칼리포르늄-249(249Cf)를 질소-15(15N)의 원자핵으로 포격하여 반감기가 약 1.6초인 하늄-260(260Ha)을 만들었다. 발견의 후속 증거로서 버클리의 과학자들은 이 과정에서 원소가 생성될 때뿐만 아니라 260Ha이 붕괴할 때 방출되는 에너지의 양을 측정했다. 이 측정치는 주기계에 이미 알려져 있는 원소들의 특성과 크게 다르다.

106 - Seaborgium (시보귬).Sg-_106.

주기율표 6족에 속하는 인공 방사성 원소. 원소기호 Sg, 원자번호 106. 1974년 6월에 러시아 연방 두브나에 있는 핵물리학연합연구소의 게오르기 N. 플레로프 연구진이 원소 106을 합성·확인했다고 발표했다. 같은 해 9월에 미국 버클리 캘리포니아대학교의 로렌스 방사선연구소(지금의 버클리 로렌스 연구소)에서 알버트 기오르소가 이끄는 연구진도 같은 원소를 합성했다고 보고했다. 원소 106을 합성함에 있어 소련과 미국 두 연구진이 사용한 실험방법이 달랐으므로 결과를 놓고 양자간에 의견차이가 있었다. 소련 과학자들은 크롬-54(54Cr) 이온을 납-207(207Pb)과 208Pb에 충돌시켜서 질량수가 259이고 반감기가 약 0.007초인 원소 106의 동위원소를 만들었다. 한편 미국 연구진은 산소-18(18O) 이온의 투사빔을 중방사성 금속인 칼리포르늄-249(249Cf)에 충돌시켜 질량수가 263이고 반감기가 0.9초인 원소 106의 다른 동위원소를 만들었다. 이 두 실험방법으로 얻어진 결과는 아직 다른 연구진들에 의해서 확인되지 못했으며, 원소의 이름도 아직 정해지지 않았다. 주기율표의 위치에 근거하여 살펴보면 원소 106은 화학적으로 텅스텐과 유사할 것이라고 생각된다.

107 - Bohrium (보륨).Bh-_107.

주기율표 Ⅶb족에 속하는 합성 원소. 원소기호 Bh, 원자번호 107. 희유금속인 레늄과 화학적으로 유사할 것으로 여겨진다. 1976년에는 러시아 연방 두브나에 있는 핵물리학연합연구소의 연구진이 크롬-54(54Cr) 이온을 비스무트-209(209Bi)에 충돌시켜 원소 107을 합성했는데 포격의 결과로 질량수가 261이고 반감기가 0.001~0.002초인 이 원소의 동위원소가 만들어졌다고 보고했다. 이 원소는 다름슈타트에 있는 중이온연구소(GSI)의 독일 물리학자에 의해 확인되었다.

108 -  Hassium (하슘).Hs-_108.

초우라늄족에 속하는 인공적으로 만든 원소. 원소기호 Hs, 원자번호 108. 1984년 독일 다름슈타트에 있는 중이온연구소(GSI)의 연구원들이 이 원소를 합성·확인했다. 주기율표에서의 위치로 볼 때 이 원소는 오스뮴과 비슷한 화학적 성질을 가질 것으로 예측된다. 페테르 암브루스터가 이끄는 GSI 연구 팀은 납-208(208Pb)에 철-58(58Fe) 이온을 조사(照射)하여 핵 융합반응을 통해 원소 108의 동위원소를 만들었다. 질량수가 265인 이 동위원소는 매우 불안정하여 그 반감기는 0.002초이다. 러시아 연방 두브나에 있는 핵물리학연합연구소의 A. G. 데민을 비롯한 과학자들이 질량수가 263과 264인 원소 108의 동위원소가 2개 이상 존재한다는 사실을 주장했다.

109 - Meitnerium (마이트너륨). Mt-_109.

인공적으로 만든 가장 무거운 초우라늄 원소. 원소기호 Mt, 원자번호 109. 이리듐과 화학적 성질이 유사할 것이라고 예측된다. 1982년 독일 다름슈타트에 있는 중이온연구소(GSI) 물리학자들이 질량수가 266인 원소 109의 동위원소를 합성했다. 페테르 암브루스터가 이끄는 GSI 연구원들은 고에너지 선형가속기를 이용하여 약 10일간 철-58(58Fe) 이온 빔으로 비스무트-209(209Bi) 표적을 포격했다. 비스무트와 철 원자들 간의 융합반응의 결과 새로운 원소의 단일 핵만이 생성되었다. 사용된 검출 기술이 매우 정밀했기 때문에 검증의 타당성에 관해서는 의심할 여지가 거의 없다. 원소 109의 반감기는 0.002~0.02초로 측정되었다.

 

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