경수소

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Protium, 1H

1 개요

경수소는 수소의 동위원소 중 하나로, 중성자 없이 양성자 하나만 가지고 있는 원소를 말한다. 수소의 약 99.985%를 차지하며 자연상태의 수소 중 대부분은 경수소이다. 다른 동위원소의 양이 매우 적기 때문에 일반적인 수소 모형에서 그려지는 것이 이 경수소.

2 성질

앞서 설명했듯이 경수소 자체가 수소를 의미하는 게 일반적이기 때문에 대부분의 내용은 수소 항목에서 확인할 수 있다.

2.1 물리적

존재하는 원소 중에서 가장 가벼운 원소이며, 매우 격렬한 반응[1]을 보이는 물질이다. 일반적으로 1s 오비탈을 채우기 위하여 H2의 형태로 존재한다. 고온이나 고압이 가해지는 경우 전자가 수소 원자핵에서 벗어나 1H+의 형태로 존재한다. 이 때의 명칭은 프로톤(proton). 실제로 양성자 하나만 존재하는 상태이기 때문에 동일한 이름을 사용한다[2]. 이 상태를 금속 수소라고 부르기도 한다[3]. 지구상에서는 대부분이 물(H2O)의 형태로 존재[4]한다. 동위원소와의 구별이 필요한 핵발전 등에서는 경수소로 구성된 물을 경수라고 부른다.

2.2 화학적

이온결합에서는 알칼리 금속과, 공유결합에서는 할로겐과 비슷한 성질을 나타낸다. 유기화학에서 탄소-수소(C-H) 간의 결합을 탄소-할로겐(C-X) 간 결합과 비슷하게 보는 게 예.
용액 내에서 이온화가 이루어지면 전자를 내어주고 H+의 형태로 존재한다. 이 때의 명칭 역시 프로톤.

분자량 계산에서 정밀함이 요구되지 않는 경우, 수소의 질량값을 경수소의 질량값으로 계산하는 것이 일반적이다[5].
  1. 폭발성.
  2. 중수소, 삼중수소의 양이온은 듀테론, 트리톤과 같이 별도의 이름이 존재한다.
  3. 명칭과 달리 일반적인 금속의 성질을 가지는 것이 확인되지 않았다. 단지 양이온과 전자의 상황만 비슷할 뿐.
  4. 지구의 중력이 수소 기체를 다량으로 잡아두기에는 많이 부족하기 때문.
  5. 비율상 99.9% 이상이 경수소이기 때문에 학부 수준의 실험까지는 큰 오차가 발생하지 않기 때문.