원소 인(燐)의 성질과 이용

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원소 인(燐 Phosphorus, P)의 성질과 이용

 

󰋯 원자번호：15

󰋯 족：15족(3주기)

󰋯 원자량：30.97

󰋯 밀도：2.70 g·cm-3

󰋯 각 전자궤도의 전자 수：2, 8, 5

󰋯 mp(백인)：44.1℃ / 󰋯 bp：280.5℃

 

인은 15족의 질소 그룹에 속하는 비금속 원소로서, 강한 화학반응성을 가졌기 때문에 지구상에 순수한 상태가 아니라 주로 산소와의 화합물로 많이 존재한다. 독일의 연금술사 브란트(Henning Brant 1630-1710)는 1669년에 처음으로 인을 순수하게 분리했다. 그는 유리 증류기(retort) 속에 오줌을 넣고 끓였다. 오줌이 모두 증발해버리고 증류기 바닥이 빨갛게 된 마지막 순간, 증류기 안이 증기로 가득해지더니, 증류기 입구로 액체가 흘러내렸다. 그리고 그 액체는 곧 불꽃에 휩싸였다.

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실험을 계속한 브란트는 흘러내리는 액체를 냉각시켜 흰 고체로 만들었다. 그 고체는 어둠 속에서 연녹색 빛을 내며, 더운 공기 속에서는 저절로 불타버리는 것을 알게 되었다. 그가 분리한 고체는 바로 백린(白燐 white phosphorus)이요. 당시 그는 이 백린으로 금을 만들어보려고 한동안 발견 사실을 발표하지 않았다.

 

 

인의 성질

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자연적으로 불타는 인의 빛을 인광(燐光)이라 하는데, 이는 화학발광(chemiluminescence) 현상이다. 인의 영어는 ‘빛을 내다’(phosphorus)는 뜻의 그리스어이다. 인은 주기율표에서 같은 족인 질소와 화학적 성질이 닮았으며, 질소와 마찬가지로 생명체의 주요 구성분이 되어 있다. 인체 뼈의 약 20%는 인산칼슘(Ca3P2)이고, 이것은 이빨의 중요 성분이기도 하다. 인산(燐酸 H3PO4)은 동식물의 유전형질을 결정하는 DNA와 RNA, 그리고 대사물질인 ATP의 중요 성분이다.

 

 

 

데모크리토스의 원자설