할로젠 - Halogen

할로젠 - Halogen

할로젠(/ˈhlədʒn, ˈheɪ-, -loʊ-, -ˌdʒn/)은 주기율표에서 불소(F), 염소(Cl), 브로민(Br), 요오드(I), 아스타틴(At)의 5가지 화학 관련 원소로 구성된 그룹이다. 인공적으로 생성된 원소 117, 테네신(Ts)도 할로젠일 수 있다. 현대 IUPAC 명명법에서 이 그룹은 그룹 17로 알려져 있다. "할로젠"이라는 이름은 "소금 생산"을 의미한다. 할로젠은 금속과 반응할 때 불소화칼슘, 염화나트륨(일반 식탁용 소금), 은브로마이드, 요오드화칼륨 등 광범위한 염분을 생산한다.할로젠 그룹은 표준 온도와 압력에서 물질의 주요 상태 중 세 개의 원소를 포함하는 유일한 주기율표 그룹이다. 모든 할로젠은 수소에 접착될 때 산을 형성한다. 대부분의 할로젠은 전형적으로 광물이나 소금에서 생산된다. 중간 할로젠(클로로인, 브로민, 요오드)은 살균제로 자주 사용된다. 오르가노브로미드는 가장 중요한 종류의 화염지체인 반면, 원소 할로젠은 위험하고 치명적일 수 있다.

할로젠의 역사

불소 광물인 플루오스포자는 1529년 초기에 알려졌다. 초기 화학자들은 불소 화합물이 발견되지 않은 원소를 포함하고 있다는 것을 알았지만 그것을 분리할 수 없었다. 1860년 영국의 화학자 조지 고어는 불산을 통해 전류의 흐름을 달리했고 아마도 불소를 생산했을 것이지만 당시 결과를 증명할 수 없었다. 1886년 파리의 화학자 앙리 모이산은 무수 수소 불소에 용해된 비플루오라이드 칼륨에 전기분해를 하여 불소를 성공적으로 격리시켰다.

염산은 연금술사와 초기 화학자들에게 알려져 있었다. 그러나 원소염소는 1774년 칼 빌헬름 스킬레가 염산을 이산화망간으로 가열할 때까지 생산되지 않았다. 스킬레는 이 원소를 "퇴행성 머리아틴산"이라고 불렀는데, 이것이 염소가 33년 동안 알려진 방법이다. 1807년 험프리 데이비(Humphry Davy)는 염소를 조사하여 실제 원소임을 밝혀냈다. 염소와 염산이 결합된 염소는 물론 황산은 제1차 세계대전 당시 독가스였던 염소가스를 만들어냈다. 그것은 오염된 지역의 산소를 옮기고 일반 산소화된 공기를 유독성 염소 가스로 대체했다. 가스가 외부와 내부, 특히 폐를 오염 정도에 따라 호흡이 곤란하거나 불가능하게 만드는 곳.

브롬은 1820년대에 앙투안 제롬 발라드에 의해 발견되었다. 발라드는 염소가스를 염소의 샘플로 통과시킴으로써 브롬을 발견했다. 그는 원래 새로운 원소의 이름을 muride라고 제안했지만, 프랑스 사관학교는 원소의 이름을 브롬으로 바꾸었다. 요오드는 소금판 제조 공정의 일부로 미역 재를 사용하던 베르나르 쿠르투아에 의해 발견되었다. 쿠르투아는 전형적으로 염화칼륨을 생성하기 위해 미역 재를 물로 끓였다. 그러나 1811년 쿠르투아는 그의 과정에 황산을 첨가했고 그의 공정이 검은 결정으로 응축된 보라색 연기를 생성한다는 것을 발견했다. 이 결정체들이 새로운 요소라고 의심한 쿠르투아는 다른 화학자들에게 샘플을 보내 조사를 받게 했다. 요오드는 Joseph Gay-Lussac에 의해 새로운 원소로 증명되었다.

1931년 프레드 앨리슨은 자기광학 기계로 85번 원소를 발견했다고 주장했고, 원소 이름을 알라바민이라고 지었지만 잘못 알고 있었다. 1937년 라젠드랄 데는 광물 85의 원소를 발견했다고 주장했고, 원소를 다키네라고 불렀으나 역시 잘못 알고 있었다. 같은 해 폴로늄의 베타 붕괴로 인해 요오드 같은 원소를 발견한 월터 민더(Walter Minder)의 시도와 마찬가지로 1939년 호리아 훌루베이와 이베트 카우초이스(Yette Cauchois)의 85 원소를 분광법으로 발견하려는 시도도 성공하지 못했다. 현재 아스타틴이라고 명명된 85번 원소는 1940년 데일 R에 의해 성공적으로 제작되었다. 비스무트에게 알파 입자를 퍼부은 코르손, K.R. 매켄지, 에밀리오 G. 세그레. 2010년에는 핵물리학자 유리 오가네시안이 이끄는 JINR, 오크리지 국립연구소, 로렌스 리버모어 국립연구소, 반데르빌트 대학교의 과학자들이 참여한 연구팀이 베르클리움-249 원자에 칼슘-48 원자를 주입해 테네신-294를 만드는 데 성공했다. 2019년 현재 가장 최근에 발견된 원소다.

할로젠의 어원

1811년 독일의 화학자 요한 슈바이거(Johann Schweigger)는 αας [als] "salt"와  beenein[genin] "to get"에서 "salt producer"를 의미하는 "halogen"이라는 명칭이 영국의 화학자 험프리 다비(Humphry Davy)가 제안한 이름을 대체할 것을 제안했다. 원소의 이름은 데이비이 우세했다. 그러나 1826년 스웨덴의 화학자 욘스 야콥 베르젤리우스 남작은 알칼리성 금속으로 화합물을 형성할 때 바다소금 같은 물질을 생산하는 불소, 염소, 요오드 원소에 대해 '할로젠'이라는 용어를 제안했다.

원소의 이름은 모두 엔딩이 있다. 플루오린의 이름은 금속작업에서 플럭스로 사용되었던 광물 플루오스포자에서 유래되었기 때문에 "흐름"이라는 뜻의 라틴어 fluere에서 유래되었다. 염소의 이름은 그리스어 클로로스에서 따온 것으로 "녹황색"이라는 뜻이다. 브롬의 이름은 그리스어 브롬에서 따온 것으로 "stench"라는 뜻이다. 요오드의 이름은 "보랏빛"이라는 뜻의 그리스어 아이오드에서 유래되었다. 아스타틴의 이름은 그리스어 아스타토스에서 따온 것으로, '불안정'이라는 뜻이다. 테네신(Tennessine)은 미국 테네시 주에서 따온 이름이다.