탄소

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자연에서 존재하는 순수한 탄소물질 중 하나인 흑연연필심의 주재료로 사용된다.
다이아몬드 또한 자연에서 존재하는 순수한 탄소 물질이다.

탄소(한자: 炭素, 영어: carbon, 원소기호 C)은 원자 번호 6번의 화학 원소이다. 지구상에 존재하는 모든 생물들은 탄소를 기반으로 하여 이루어져 있다. 원자량은 12로서, 비금속 물질이다.

중요성[편집]

지구상의 생명체를 구성하는 기본 원소로는 탄소, 수소, 질소, 산소가 있으며 여기에 이나 등이 첨가되기도 한다. 하지만 그 중 “골격”을 이루는 물질은 단연 탄소이다. 이는 탄소 운자 하나가 최대 4개의 다른 원자와 공유결합을 이룰 수 있기 때문이다. 따라서 탄소는 서로 결합하여 긴 사슬 모양의 분자를 형성할 수 있다. 이를 이용하여 짧은 단위체를 반복시켜 붙여 만든 물질을 중합체라고 한다. 플라스틱은 중합체의 한 종류이다. 탄소는 을 단단하게 만드는 데도 이용된다. 순수한 형태의 철은 아주 무른데, 여기에 적당량의 탄소를 첨가하면 강철이라고 하는 아주 단단한 철이 된다. 

종류[편집]

자연계에 존재하는 탄소는 크게 다이아몬드, 흑연, 풀러렌의 세 종류로 존재한다. 흑연은 연필심의 주재료이다. 흑연을 구성하는 탄소 원자는 판이 여러 층 쌓인 형태로 존재하는데, 판과 판 사이의 결합은 아주 약하기 때문에 잘 떨어져 나간다. 따라서 흑연은 아주 무르고, 잘 부서지기 때문에 글씨를 쓰는데 적합하다. 반면에 다이아몬드는 자연 광물질중 가장 단단한 것으로 알려져 있다. 풀러렌은 탄소 원자들이 축구공 모양으로 배열되어 있는 물질이다. 인공적으로 만든 탄소 물질 중에는 탄소 나노튜브라는 것이 있다. 이는 탄소를 관 모양으로 배열한 것으로서, 가늘면서도 강하기 때문에 앞으로 그 응용분야가 무궁무진한 물질이다. 

방사선탄소연대측정법[편집]

탄소의 방사성 동위원소14C은 생물체가 얼마나 옛날에 죽었는지 알아보는 도구가 된다. 생물체가 살아있는 동안에는 끊임없이 자연에 존재하는 탄소를 섭취하므로 14C의 함량은 자연에서의 함량비와 같게 일정하게 유지된다. 하지만 생물체가 죽게 되면 더 이상 탄소를 섭취하지 못하고, 방사성 동위원소인 14C은 방사성 붕괴를 일으켜 그 함량이 줄어들게 된다. 14C의 반감기는 5730년이다. 즉 어떤 생물체의 사체의 14C함량을 조사한 결과 자연 상태의 절반만큼의 함량으로 들어 있다면, 이 생물체는 5730년 전에 죽은 것으로 추정할 수 있고, 1/4의 함량으로 들어 있다면 11460년 전에 죽은 것으로 추정할 수 있다. 

같이 보기[편집]