주기율표를 읽는 시간

004 들어가며

1부_주기율표를 읽는 시간

1장 우주를 담은 주기율표
010 세상은 원자로 이루어져 있다
014 모든 것은 별에서 왔다
018 원소의 기원, 빅뱅과 별의 탄생
023 인류에게 물질이란 어떤 의미였을까
028 욕망의 학문, 연금술
034 주기율표의 탄생
040 왜 멘델레예프가 ‘주기율표의 아버지’가 되었을까
047 원자의 정체를 알기 시작하다
057 인간의 욕망을 닮은 화학

2장 주기율표의 건축미학
064 원자가 원소로 구별되는 이유
076 양파를 볼 때마다 생각나는 전자 배치의 규칙
085 전자 배치의 주기율표 메커니즘
093 원소의 성질은 채우고 남은 전자가 결정한다
098 주기율표 위쪽엔 원소가 왜 적을까
103 원자량은 왜 어중간할까
110 주기율표 가로세로

3장 주기율표 저택의 주민들
116 반응성이 좋은 알칼리 금속
120 염을 만드는 할로젠 원소
124 고고한 귀족, 비활성 기체
129 주기율표의 연결 고리, 전이금속
136 준금속과 비금속
142 란타넘족과 희토류 원소
149 악티늄족과 초우라늄 원소
154 알칼리 토금속과 이온화 경향

4장 원소의 성질과 주기율표의 미래
162 원소의 물리적 성질에도 주기성이 있다
169 왜 원자는 혼자 있는 걸 싫어할까?
174 화학 결합 Ⅰ
178 화학 결합 Ⅱ
184 금속은 모두 단단할까?
189 금속은 반짝이고 늘어나며
전기와 열을 잘 전달한다
197 주기율표는 하나가 아니다
207 별에서 와서 다시 별로 돌아가다
213 원소는 118개가 끝일까

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2부_신비한 원소 사전

화학의 영역은 실로 광범위하지만, 굳이 지리적 위치를 말하자면 물리학과 생물학이나 지구과학 사이 정도가 되겠다. 물리학은 입자 외에는 큰 관심이 없다. 대신 미시세계의 정체와 운동을 밝혀내고 있다. 그리고 생물학과 지구과학은 복잡한 생태계를 다루며 세상이 작동하는 메커니즘을 이해하는 데 도움을 준다. 화학은 미시세계와 그 메커니즘 사이를 메우고 있다. 그래서 세상이 어떻게 만들어졌는지, 세상이 왜 그렇게 작동할 수밖에 없는지를 알려준다. 그 중심에 118개의 원소가 있고, 이 원소들이 만들어 가는 세상의 중심에 전자가 있다. 그러니까 주기율표는 세상을 만든 118개의 재료와 전자의 정보를 정리한 표인 것이다.

_ ‘들어가며’ 중에서

별의 죽음으로 만들어진 원소는 우주에 흩어져 어딘가에 다시 모여서 별이 되기도 하고, 지구와 같은 행성과 생명체를 만들기도 합니다. 이런 과학적 사실을 모르면서도 우리는 밤하늘의 별을 보며 그 너머의 세상을 동경해왔습니다. 어쩌면 우리는, 고향을 그리워하는 것처럼 우리 스스로가 별에서 왔다는 사실을 무의식 중에 알고 있었던 것만 같습니다. 마찬가지로, 앞으로 우리가 맞이하게 될 미래도 별빛 안에 있을지도 모르겠습니다.

여기서 주기율표를 굳이 건축물에 빗대어 이야기한 이유는 주기율표에 배치된 원소들의 위치가 결국 원소의 특별한 특징과 성질을 말해주기 때문입니다. 이런 성질을 원자 번호별로 전부 외울 수는 없습니다. 주기율표에는 이런 성질이 잘 정돈되어 원소들이 배치되어 있지요. 그래서 원소가 주기율표에 자리 잡은 지리적 위치가 중요한 것입니다. 건축물에 대입하면 주기율표의 구조가 쉽게 떠오르고, 주기율표가 좀 더 친근해지리라 생각합니다. 주기율표에는 금속, 비금속, 전형원소와 전이원소 외에도 원소를 구분하는 여러 분류명이 있습니다. 이 이름은 원소의 성질에 따라 정해집니다. 주로 세로줄을 따라 이름이 달라지는 것을 보면 분명 전자의 배치에 의한 바깥 전자와 관련이 있겠지요. 원자의 성질을 결정하는 건 바깥쪽에 존재하는 원자가전자 때문이니까요.

_ ‘주기율표 가로세로’ 중에서