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주기율표의 중요성

화학의 기본을 익히기 위해서는 원자 구조부터 여러 원소의 다양한 결합까지 두루 이해하는 것이 매우 중요하다. 주기율표를 이용하면 여러 원소의 정보를 확인하고 원소의 성질을 예측할 수 있을 뿐만 아니라 특정한 결합으로 만들어지는 물질의 성질을 확인하는 것이 가능하다. 실제 존재하는 다양한 원소와 화합물의 특성은 책이나 인터넷을 이용해 확인할 수 있기 때문에 실험 계획만 꼼꼼하게 세운다면 사고 실험을 통한 결과 예측도 가능하다. 화학의 가장 중요한 지식이라 할 수 있는 주기율표는 다양한 탐구 활동을 계획하고 수행할 때 필요한 도구다.

원소들에 대한 탐구

일반적으로 주변에서 구할 수 있는 원소는 20가지 정도다. 이 중 화학적으로 의미 있는 원소는 대체로 1족과 2족 금속이다. 금속으로 이뤄져 있어 다루기도 어렵지 않고 성질도 눈에 보일 정도로 잘 나타나기 때문이다.

원소 상태의 물질을 다룰 때 동소체 개념도 꼭 찾아봐야 한다. 동소체는 화합물을 이루는 원소의 종류가 같지만 원자의 배열이나 결합방식이 다른 것을 말한다. 같은 탄소로 이뤄져 있지만 결합방식이 달라 서로 동소체 관계인 탄소나노튜브, 풀러렌, 그래핀 등은 신소재로 쓸 수 있기 때문에 생각해 볼 거리가 많다. 나아가 단순한 화합물을 이용해 성질을 파악하고 이용할 수 있다. 추가 학습을 통해 여러 이온성 화합물의 총괄성을 확인할 수도 있고 공유 결합 물질을 이용해 물리적 특성을 설명하는 방법도 있다.

이번에 소개할 포트폴리오는 금속 원소를 직접 사용해 물질의 성질을 확인하고 탄소 동소체 신소재에 관련한 실험 계획 및 예상 결과를 다룬 것이다. 전체 포트폴리오의 구성이 대체로 적절한 편이다. 특히 포트폴리오에서 사전 조사가 얼마나 중요한지 알 수 있다. 직접 탐구 과정을 통해 얻는 지식만큼이나 다른 사람들에 의해 정립된 지식들을 확인하고 이를 바탕으로 새로운 탐구 활동을 계획하는 것도 중요하기 때문이다.