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1 원소
| 산소 酸素 Oxygen | |||
| 원자번호 | 8 | 기호 | O |
| 분류 | 비금속 | 상태 | 기체 |
| 원자량 | 15.9994 | 밀도 | 1.429 g/L |
| 녹는점 | -218.79 °C | 끓는점 | -182.962 °C |
| 용융열 | 0.444 kJ/mol (O2) | 증발열 | 6.82 kJ/mol (O2) |
| 원자가 | 2 | 이온화에너지 | 1313.9, 3388.3, 5300.5 kJ/mol |
| 전기음성도 | 3.44 | 전자친화도 | 141 kJ/mol |
| 발견 | C. W. Sheele (1772) | ||
| CAS 등록번호 | 7782-44-7 | ||
| 원소 분류 (배경색) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 알칼리 금속 | 알칼리 토금속 | 란타넘족 | 악티늄족 | 전이 금속 | 전이후 금속 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 준금속 | 비금속 | 할로젠 | 비활성 기체 | 미분류 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 상온(298K(25°C), 1기압 )원소 상태 (글자색) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ● 고체 | ● 액체 | ● 기체 | ● 미분류 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 이탤릭체 : 자연계에 없는 인공원소 또는 극미량으로 존재하는 원소 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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선철을 강철로 만드는 제강 공정에서 필수적이다.
| 언어별 명칭 | |
| 영어 | Oxygen |
| 중국어 | 氧[1] |
| 일본어 | |
| 에스페란토 | Oksigeno |
칼코겐 원소의 일종.
산소는 원소[2] O와 상온에서 가장 안정한 동소체인 이원자 분자 O2를 모두 뜻한다. 그래서 혼동을 피하기 위해 산소 원소와 산소 분자(기체 산소)로 구분하여 사용하기도 한다. 액체 산소는 연푸른 빛을 띠며 자석에 끌려오는 상자성을 띤다.
1.1 발견
산소의 발견자는 영국인 조지프 프리스틀리(Joseph Priestley, 1733 ~ 1804, 1774년에 발견)와 스웨덴인 칼 빌헬름 셸레(1773년에 발견)라는 두 사람으로, 1년 먼저 산소를 발견한 셸레보다는 실험결과를 발표하고 새로운 '공기'라고 명명하면서 독특한 성질을 보고한 프리스틀리의 공로가 더 크다 할 수 있다. 프리스틀리는 이 새로운 공기를 앙투안 라부아지에에게 알렸고, 라부아지에는 계속된 실험을 통해 이 독특한 기체가 새로운 원소라고 인정하면서 1778년 '산소'라는 이름을 붙였다. 라부아지에가 산소의 발견자로 알려진데는 사실 프리스틀리가 플로지스톤 설을 고수했던 이유가 크다.
문제는 산(oxy)을 만든다(generate)고 해서 산소(oxy+gen)였는데, 실제로 산에 들어가 있는 것들은 수소다. 뭐 당시엔 분자식 같은 체계도 없었고 화학이 이제 막 정립됐을 시기긴 하다. 참고로 말하면 화학에서 '산화'라고 하는 것도 원래는 '산이 된다'라는 뜻이었다. 물질이 산소와 결합하는 것을 산화된다고 하는 것이 바로 그런 이유에서다.[3] 그러나 이 역시 당대 화학 지식이 부족했던 탓으로 현재는 화학에서 '산화'와 '산이 된다'의 의미가 맞지 않게 되었는데, 루이스 산염기 정의를 쓰면 어떻게 끼워맞출 수 있기는 하다.
1.2 특징
산소는 공기중에 21%가량 포함되어 있다. 산소가 모자라거나 너무 많으면 치명적인 문제를 일으키므로 항상 적당한 양이 적절하게 분배된 상태여야 이로운 물질이다. 지구에서 5초간 산소가 사라진다면(영상)[4]
지구의 모든 생물체의 생명의 근원이자 독이 바로 산소다. 몇몇 산소를 필요로 하지않는 박테리아가 있기는 하지만... 물론 O2가 필요없다는 거지 O가 없다는 건 아니다. 그러나 특히 활성 산소는 생명체에게 매우 유독하다. 오존, 염소 살균법 등은 모두 이 활성 산소를 이용한 것이며 O₂ 또한 과거 지구를 지배했던 혐기성 세균들을 대부분 멸종시킨 장본인이다. 그래도 잘 안 와닿는다고? 여러분 몸에 있는 백혈구 역시 세균을 죽일 때 산소를 넣어 죽인다!! 그리고 정확한 산소는 산소원자가 아니라 정확히는 분자인 O2이다.
산소는 보통 단백질의 주요 작용기인 설프히드릴기를 산화시켜 불활성화시킨다. 자외선이나 가시선에 의해 들떠서 매우 강력한 산화력을 가지는 단일항산소를 생성하거나 방사선 등에 의해 활성산소가 되어버린다면 강한 반응성으로 인해 이곳저곳 산화시키게 되어 대부분의 단백질은 불활성화하게 된다.
호기성 세균이나 진핵미생물들은 호흡을 해서 산소에 대한 저항력을 가지는게 아니다. 호흡을 하더라도 지속적으로 활성산소의 최종단계인 히드록시라디칼(HO*)이 생성된다. 광합성세균의 경우에는 엽록소와 카로틴 등의 보조색소가 상당수의 파장 선을 흡수하기 때문에 산소가 들뜨는 상황을 방지한다. 또한 혐기성 세균에는 없는 활성 산소를 없애는 페록시다아제, 카탈라아제, 글루타티온 등이 존재한다. 그렇기 때문이나 현재 이 글을 읽고 있는 당신이나 모든 호기성 세균이 산소가 존재해도 사멸되지 않는것이다.
사실 생물의 발생 초창기에는 산소를 필요로 하지 않는, 오히려 산소가 독이 되는 혐기성 박테리아가 주류였다. 그러다가 엽록소가 나타나면서 산소를 대량으로 만들어내는 종자들이 나타났는데, 이들은 혐기성 세균을 산소라는 독가스로 공격하여 몰아내게 된다.
그리고 몇몇 박테리아가 산소에 대한 저항력과 산소를 에너지로 삼는 방법을 얻었는데, 이들은 산소를 활용하는 '호흡'을 할 수 있게 되면서 기존의 혐기성 발효작용과는 비교도 할 수 없는 막대한 에너지를 얻을 수 있었다. 이 종류들이 다른 세포들과 공존하면서 미토콘드리아가 나타나게 된다. 물론 혐기성 생명체는 아직 곳곳에 존재한다.
이 산소의 양이 지구상의 생물체의 크기의 상당히 큰 파트를 좌우했다는 연구결과가 나왔다. 실제로 우리가 생각하는 큰 공룡이 살던 시대에는 공통점 하나가 있었는데 당시 산소의 양은 지금의 지구의 산소의 양보다 훨씬 많았다는 것. 그 이유는 미생물들이 나무를 효율적으로 분해하는 방법이 없었다는 것이었다. 그 덕분에 공기중에 이산화탄소가 많이 적었고 나무를 분해 하는 효율적인 방법을 미생물이 사용하기 전까지는 생물이 매우 클 수 있는 큰 조건이 되었다. 당연히 환경도 많이 따라주었다.
여담으로 박테리아가 좀 더 진화하여 염화나트륨 같은 것을 분해해서 염소를 자연적으로 만들 수 있게 되면 산소 생물들은 혐기성 생물들이 그랬던 것처럼 궤멸당한다.(…)
1.2.1 모자랄 경우
대부분의 지구상의 생명체는 산소를 유기물 분해에 사용해서 에너지를 만들기 때문에 부족하다면 죽게 된다. 게다가 생명을 유지할 수 있는 시간도 매우 짧다. 인간의 경우도 식량이 없으면 1달 정도, 물이 없으면 3일 정도 생존이 가능하지만, 산소가 없으면 몇 분 이내로 시체가 된다.[5]
기본적으로 고도가 높은 곳으로 갈수록 공기 중 산소의 비중은 적어지기에, 높은 곳에서는 평소와는 다른 호흡법으로 보다 많은 산소를 섭취하고 많은 물을 마셔야 하며, 너무 과도한 움직임은 사람을 산소부족에 빠트릴 수 있으므로(이것이 고산병) 주의해야 한다. 고산 지대에 살고 있는 사람들은 이런 산소 부족 현상을 해결하기 위해 평지에 사는 사람들보다 더 많은 적혈구를 가지도록(혹은 더 많은 산소를 흡입할 수 있도록) 최적화되었다.
1.2.2 과잉할 경우
이 문단은 산소 중독(으)로 검색해도 들어올 수 있습니다.
하지만 산소가 너무 많아도 문제가 심각해진다. 당장 산소가 있으면 죽기까지 하는 혐기성 세균도 존재하며, 산소의 농도가 너무 높아지면 혈압이 높아지면서 구토나 메스꺼움 등의 증세가 오고 죽게 된다(이것이 산소 중독). 다만 산소 중독은 최신 장비등을 사용하면 순산소를 호흡하더라도 산소 중독에 걸리지 않을 수 있기 때문에 잠수병등을 예방할 목적이나 연탄가스 중독을 치료할 목적으로 순산소 공급장치가 설치되기도 한다. 반대로 특별한 장치 없이는 순수 산소나 너무 높은 농도의 산소를 쓰지 않는데, 왜냐하면 폐는 산소를 모세혈관과 폐포 내 산소 분압이 같아질 때까지 흡수하고 남은 기체를 가지고 폐의 압력을 유지하는데 쓰는데 기압이 너무 낮거나 기압이 정상이더라도 산소 비중이 너무 높으면 흡수되지 않고 폐 안에 남아있는 기체가 적어 폐가 찌그러지기 때문이다. 그리고 이렇게 찌그러진 폐는 기능을 잃어버리고 산소 자체도 약산성이라 폐포를 녹이고 폐에 화상을 입히는 등의 심각한 피해를 준다. 당연히 산소 중독도 따라온다. 쉽게 말하면 폐가 탄다
게다가 산소는 연소(불태워버린다)와 깊은 관계가 있다. 당장 연소란 것은 산소와 그 물질의 구성분자가 화학반응을 일으킨다는 것이다.
예를 들어 메탄을 연소시킬경우
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
따라서 공기 중 산소 비중이 높아질수록 무언가가 산화될 확률도 상승하게 된다. 단순한 말이지만 실로 무서운 의미를 담고 있는데, 산소가 충분하면 산화할 수 있는 모든 물질이 폭발적인 연소가 가능하다는 이야기다. 한마디로 말해 산소가 과잉하면 여러분이 생각할 수 있는 모든 물건에 간단한 전기 스파크나 가열만 주어지더라도 불바다가 된다는 이야기. 심지어 철 같이 평소에는 산화해봤자 녹이나 스는 물건도 불탄다. 당장 강철파이프 내부에 용접봉을 채워넣고 산소를 불어넣기 시작한 다음 불을 붙이면 횃불이 된다.
아폴로 계획의 아폴로 1호에서 사상자가 발생한 이유도 바로 순산소[6] 때문에 전기가 통하는 전선 피복이 약간 벗겨진 사소한 문제가 바로 대화재로 연결되었기 때문이다. 다만 용광로 같은 극단적인 상황에서는 순산소 환경으로도 모자라 아예 액체 산소를 들이붓는다니...
하지만, 모든 물질은 연소범위가 정해져있기 때문에 오히려 과잉산소공급이 소화효과가 될 수 있다. 대체적으로 5~80퍼 정도의 산소농도의 연소범위가 위험한 물질들(아세틸렌, 수소가스 등)로 분류하기에 산소농도100퍼는 오히려 연소가 일어날 가능성이 없다.
단, 플루오린과는 오히려 산소가 산화된다. 해당 항목 참조.
1.3 기타
산소원자가 3개 결합하면 O3가 되면서 오존이 된다.
물은 수소와 산소의 결합체이므로 식물의 광합성 과정을 통해 물에서 산소가 분해되기도 한다. 전기 분해도 그렇다.
미연시 갤러리의 어떤 사람의 황당한 실수로 산소드립이 탄생했고 이는 6년째 계속 사용되고 있다.
고압용기에 주입시 지정색상은 공업용은 녹색, 의료용은 백색이다.
1.4 각종 매체에서의 산소
- 죠죠의 기묘한 모험에 나온 스탠드 웨더 리포트는 방 전체에 순도 100%의 산소를 채워서 산소 중독을 일으키는 무서운 공격을 할 수 있다.
- 샤이니의 타이틀곡 제목은 산소 같은 너
내가 살아가는 이유의 80%는 네가 아니란 뜻이다.
2 묘
직계 조상의 묘(무덤)를 이르는 말. 한자 표기는 山所이다. 山이라는 한자가 우리가 흔히 아는 산의 뜻이 아닌 무덤을 뜻하기도 하고 산에 묘를 만들었다는 의미에서 이런 명칭이 붙었는데, 이는 유교[8] 및 풍수지리와 연관이 있으며, 한국에서는 조선시대부터 사람이 거주하는 곳이나 바로 옆에 묘지를 조성하지 않는 풍습이 있었기 때문이다. 그래서 이 기준을 위반하지 않으면서도 가까운 마을 뒷산 같은 곳에 묘를 많이 썼다.
위 항목 때문에 조상님 성묘 갈 땐 수소를 끼얹으면 안 된다는 농담이 있다.- ↑ 중국어에서는 산소를 酸素라고 하지 않고 이 한자를 쓴다. 한국 한자음은 '양'.
- ↑ 홑원소물질이라는 잘못된 뜻 말고, element.
- ↑ 그러나 이는 엄밀히 말하면 틀린 내용이다. 플루오린화산소가 여기에 대한 대표적인 반례로, 플루오린과 산소가 결합하면서 산소가 산화된다.
- ↑ 참고로 이 동영상에서 말하는 산소는 산소 원자를 말한다. 다른 화합물에 결합된 산소 원자까지도 다 사라지는 설정. 물론 어떤 별이 구성요소 1순위인 원소를 빼고 멀쩡하겠냐만은...(지구에서 산소는 구성성분 중에서 30%로 철에 이어 2번째이다)
- ↑ 대부분의 사람은 3~5분을 버티지 못하며, 운좋게 살아나도 뇌에 5분 이상 산소가 공급되지 못하면 높은 확률로 뇌사 상태에 빠진다. 폐활량을 아무리 키워도 십 분 넘게 버틸 도리는 없다.
- ↑ 우주선을 경량화하기 위해 우주선이 버텨야 하는 내부 기압을 0.3기압으로 줄이는 대신 우주인들의 호흡을 위해 순산소를 사용했다. 위험천만한 짓이었고 이 사고 이후로 폐기. 정확히는 0.3기압의 순산소는 산소의 밀도가 지상 대기와 비슷하여 상대적으로 덜 위험하나, 지상에서 우주공간에서 선체에 가해지는 압력을 시험해보기위해 순산소로 1.3기압을 채워넣은 것이 문제가 되었다. 이후 우주선들은 지상에서는 대기와 같은 공기 조성을 유지하다 발사 이후 일정고도 이상이 되면 순산소로 대기조성을 바꾸는 방식을 사용하게 되었다.
- ↑ 신봉선은 봉숭아학당에서 탄소같은 여자라고 자칭했다.
- ↑ 죽은 사람을 가까이 해서도 안 되고 멀리 해서도 안 된다는 원칙이 있다.