6. 원소 원자의 차이점은?? - 원소이야기 2

원소(Element)? 원자(Atom)? 같은말 아니었어?

원소와 원자 우리는 이 두가지 단어를 크게 구분하지 않고 사용합니다. 왜냐하면 두가지 단어가 뜻하는 바가 크게 다르지 않아 보이기 때문이겠지요. 지난 포스팅 5. 원소에 대한 역사이야기 에서 원소(Element)에 대한 정의로 "화학적으로 더이상 분해할 수 없는 순수한 물질"이라고 말씀드렸었습니다. 그런데 원자(Atom)의 정의는 사뭇 다릅니다. 원자의 구분은 "양성자의 숫자"를 통해 원자의 종류를 구분합니다.

포도냐 포도알갱이냐?

사실 일상생활에서 굳이 원소와 원자를 구분지어서 사용해야할 이유는 없습니다. 원소라고 칭해도 되고, 원자라고 칭해도 전혀 듣는 사람입장에서는 뜻이 크게 와전되어 전달되지는 않습니다. 그러나 분명히 다른 단어이고 쓰임새와 정의도 다릅니다. 어떻게 다른지 알아보도록 합시다.

물이 있습니다. 방금도 여러분은 컴퓨터에 앉기 전에 물을 마시고 오셨을 것이고, 이따가 자기전에도 마실것이고, 머리를 감을 때도 물로 감을 것입니다. 닦고, 먹고, 끓이고 물은 인간 뿐만 아니라 지구에 사는 생명체에게는 너무나 흔하지만 너무나 중요한 존재입니다. 그러나 우리는 물을 원소라고 부르지도 원자라고 부르지도 않습니다.

물론 물이 원소라고 생각되어지는 시대가 분명 있었지만 화학의 발달로 인해 물은 "수소"와 "산소"로 분해할 수 있음을 알아내었고, 원소의 정의 "화학적으로 분해할 수 없는 순수한 물질"이 아니기 때문에 물은 원소가 아니게 됩니다. 

그러면 여러분이 실험을 통해 물을 전기분해 하여 수소와 산소를 얻을 수 있었다고 가정해봅시다. 즉, 물은 수소(H)와 산소(O)라는 두가지 원소로 이루어진 물질이라는 것을 알 수 있습니다. 더 자세히 들여다 보면 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 이루어진 물(H2O) 분자가 되는 것입니다. 

날카로우신 분들은 이미 원소와 원자의 차이를 아셨을 겁니다. 원소는 "단일한 원자로 이루어진 물질"이라는 의미와 "원자의 종류"라는 의미를 가지고 있습니다. 예를 들면 이마트에서 내일부터 과일 판매 이벤트를 진행하는데 포도알갱이 2개와 사과 1개를 한개의 세트로 판매한다고 가정해봅시다. 그러면 여기서 이 세트는 포도와 사과라는 과일로 이루어져 있고 각 각 포도알갱이 2개와 사과알갱이 1개로 이루어진 세트라는 것을 알 수 있습니다.

여기서 과일의 종류는 원소로 비유할 수 있고, 알갱이의 개수는 원자의 개수로 비유 할 수 있습니다. 원소는 카테고리이며, 원자는 그 상세한 내용이라는 차이점이 있는 것입니다. 

<사진1. 포도와 사과. 사실 난 감이 제일 좋다.>

원소(Element)
: "단일한 원자로 이루어진 물질", "원자의 종류"

      ex) 포도 : 포도알갱이로 이루어진 과일

원자(Atom)

: 양성자의 숫자로 구분되는 원자핵과, 전자로 이루어진 입자

  ex) 포도알갱이 : 얇은 껍질을 갖는 씨가 포함된 달짝지근한 작은 과육

원자의 종류는 양성자의 숫자로 결정되는데 이 말은 물질의 성질은 양성자의 개수가 결정한다는 말과 같습니다. 물론 전기적으로 전자의 개수에 따라 양이온, 음이온으로써의 성질은 또 다른 이야기이지만 근본적인 성질의 차이는 양성자가 결정합니다.

일단 원자의 구성은 원자핵과 전자로 이루어져 있습니다. 그 중 원자핵은 다시 양성자와 중성자로 이루어져 있습니다. 일반적인 원자라면 양성자의 숫자만큼의 중성자와 전자를 갖고 있습니다. 예를 들면 산소의 원자핵은 8개의 양성자와 8개의 중성자 8개의 전자로 이루어져 있습니다. 

그래서 산소를 8개의 양성자를 갖고 있기 때문에 8번 원소라고 부르고 있는 겁니다. 수소는 1개의 양성자를 갖기 때문에 1번이 되고 이러한 규칙에 따라 탄소는 12번, 질소는 14번 등 모두 양성자의 개수에 따라 원자를 구분짓고, 이 원자로 이루어지거나 원자자체의 종류를 우리는 원소라고 부릅니다. 

자 그러면 결론을 내려봅시다. 여러분들이 흔히 칭하는 탄소, 산소, 질소는 탄소 원소, 산소 원소, 질소 원소라고 칭해야 하나 원소를 생략하고 사용하는 것입니다. 물은 산소와 수소로 이루어져 있다. 라는 말도 각 각 원소라는 말이 생략된 말인 것과 마찬가지 입니다. 그러나 산소 원소 2개나 수소 원소 8개 등 개별 원소는 개수로 구분되어지지 않기 때문에 어색한 말이 됩니다.

야밤에 원소이야기 하다가 과일 사진을 찾고 올리니 배가 고파집니다.. 더 괴롭기 전에 언능 자야겠습니다.....