탄소는 어떤 물질 일까요?
세상의 모든 물질은 '원소'라고 하는 아주 작은 물질로 이루어져 있고, 탄소는 기호 C와 원자 번호 6의 화학 원소입니다. 비금속이며 질량 기준으로 우주에서 네 번째로 많은 원소입니다. 탄소는 다이아몬드, 흑연 및 비정질 탄소를 포함하여 여러 형태로 존재할 수 있으며 각각 고유한 특성을 가지고 있습니다. 그것은 지구상의 모든 알려진 생명체의 기초이며 유기 분자(일반적으로 수소와 결합한 탄소를 포함하는 화합물을 지칭)의 필수 구성 요소입니다.
우리 몸의 18%도 탄소로 이루어져 있어요. 투명하게 빛나는 아름다운 보석인 다이아몬드, 연필을 만드는 재료인 흑연은 탄소로 만들어지는 대표적인 물질이에요.
값비싼 보석의 대명사인 다이아몬드와 연필에 들어가는 흑연은 매우 달라 보이지만 모두 동일한 화학식(C)을 가진 탄소 형제라고 할 수 있어요!
같은 탄소인데 다이아몬드와 연필심은 왜 다르게 생겼나요?
다이아몬드와 흑연 모두 아주 많은 탄소들이 모여서 만들어지는데, 이 때 탄소가 모여 있는 모양이 서로 다르기 때문이에요. 탄소들이 어떤 모양으로 결합되어 있느냐에 따라 다이아몬드가 되기도 하고, 흑연이 되기도 한답니다.
"탄소"에 대해 더 자세히 알아볼까요?
1. 탄소는 원소입니다. 원소는 단일 유형의 원자로 구성된 순수한 물질입니다. 탄소는 주기율표에서 알려진 118개의 원소 중 하나로 다른 원소와 구별되는 고유한 특성을 가지고 있습니다.
2. 기호 C 및 원자 번호 6 : 기호 "C"는 화학식에서 탄소를 나타내는 데 사용되며 탄소의 원자 번호는 6으로 핵에 양성자가 6개 있음을 의미합니다. 이 번호는 원소를 식별하고 주기율표에서의 위치를 결정하는 데 사용됩니다.
3. 비금속 : 탄소는 광택, 전도성 및 가단성과 같은 금속의 물리적 및 화학적 특성을 가지지 않기 때문에 비금속으로 분류됩니다.
4. 우주에서 질량 기준으로 네 번째로 많은 원소: 탄소는 우주에서 매우 많은 원소이며 별, 혜성, 지구에서 발견됩니다. 수소, 헬륨, 산소 다음으로 질량 기준으로 네 번째로 풍부한 원소입니다.
5. 탄소는 여러가지 형태로 존재 : 탄소는 여러 가지 형태로 존재할 수 있으며 각각 고유한 특성을 가지고 있습니다. 가장 잘 알려진 형태는 다이아몬드, 흑연입니다. 다이아몬드는 자연적으로 발생하는 가장 단단한 물질이며 보석, 절삭 공구 및 기타 응용 분야에 사용됩니다. 흑연은 전기와 열의 좋은 전도체이며 배터리와 윤활유에 사용됩니다. 비정질 탄소는 탄소의 비결정 형태이며 잉크 및 페인트와 같은 응용 분야에 사용됩니다.
6. 지구에서 알려진 모든 생명체의 기반 : 탄소는 지구상에서 알려진 모든 생명체의 기반입니다. 그것은 살아있는 세포의 필수 구성 요소인 탄수화물, 단백질 및 지질과 같은 유기 분자를 형성합니다.
7. 유기 분자의 필수 구성 요소 : 탄소는 수소, 산소, 질소 및 황을 비롯한 다른 원소와 결합을 형성할 수 있는 다용도 원소입니다. 따라서 탄소는 지구상의 모든 생명체의 필수 구성 요소입니다.
탄소가 만들어낸 많은 물질들 중에서도 석탄이나 석유를 태우면서 다른 원소들과 합쳐져 만들어진 탄소 기체들, 대표적으로 이산화탄소(CO2)랍니다.
탄소 하나가 산소 두 개와 만나서 합쳐지면서 이산화탄소라는 물질이 생깁니다. 탄소 양쪽에 산소가 하나씩 날개처럼 달려있는 모습이랍니다.
우리가 숨을 내쉴 때 나오는 기체도, 콜라나 사이다 같은 탄산음료에 들어있는 뽀글뽀글한 거품도, 아이스크림을 녹지 않게 해주는 하얀색 드라이 아이스도 모두 이산화 탄소랍니다!
탄소로 만들어진 "온실가스"의 특징은?
1. 적외선 흡수 : 탄소로 구성된 온실 가스는 지구 표면에서 방출되는 적외선을 흡수하여 대기에 열을 가두어 지구를 뜨겁게 만듭니다.
2. 긴 대기 수명 : 이산화탄소는 대기 수명이 상대적으로 길어 수십 년에서 수백 년 동안 지속됩니다. 이것은 일단 대기로 방출되면 오랫동안 거기에 남아 지구의 장기적인 온난화에 기여한다는 것을 의미합니다.
3. 지구 온난화의 주범 : 이산화탄소와 같은 탄소로 만들어진 온실 가스는 지구 온난화의 주요 원인입니다. 대기 중 이러한 가스의 농도가 증가하면 지구의 온도가 상승하여 기후 변화가 발생합니다.
4. 자연순환 및 인간의 산업활동으로 발생 : 이산화탄소는 화산 폭발 및 식물과 동물의 호흡과 같은 자연적 출처와 화석 연료 연소, 삼림 벌채 및 산업 공정과 같은 인간 활동 모두에서 대기 중으로 방출됩니다.
5. 지구 곳곳에 분포 : 이산화탄소는 대기 중에 잘 혼합되어 있으며 그 농도는 지구 전체에 걸쳐 분포되어 있습니다. 온실가스가 방출되는 위치에 관계없이 지구 온난화는 전 세계적으로 진행되고 있습니다.
오늘은 탄소의 개념과 특징 그리고 탄소로 만들어진 온실가스가 지구온난화의 주범이라는 사실도 알아보았습니다.
탄소는 지구 곳곳에 다양하게 존재하고 있다는 사실이 너무 신기하죠?
우리가 탄소배출을 줄이기 위해서 무엇을 할 수 있는지 고민하고 실천하여 탄소중립에 앞장서도록 해요😊
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