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.