질소
🇺🇸 Nitrogen · 🇯🇵 窒素 · 🇨🇳 간체: 氮 · 🇹🇼 번체: 氮
“인류 80억 명을 먹여 살리는 비료의 원천이자 반도체 클린룸의 수호자”
📐 핵심 물리·화학 수치 표 (단위: 열 제목 표기)
| 항목 (단위) | 측정·표준값 | 항목 (단위) | 측정·표준값 |
|---|---|---|---|
| 표준 원자량 (u) | 14.007 | 족 · 주기 · 구역 | 15족 · 2주기 · p-블록 |
| 원소 분류 | ● 비금속 | 상온 상태 (25°C, 1기압) | 기체 |
| 녹는점 (°C / K) | -210 / 63.15 | 끓는점 (°C / K) | -195.79 / 77.355 |
| 밀도 (g/cm³) | 0.0012506 | 폴링 전기음성도 / 원자 반지름 (pm) | 3.04 / 56 |
| 바닥상태 전자 배치 (껍질별 전자 수) | [He] 2s² 2p³ (2 - 5) | 발견 연도 · 발견자 | 1772년 · Daniel Rutherford |
1. 질소(N), 왜 중요한 원소인가?
원자번호 7번 질소(기호 N, 영문 Nitrogen)는 주기율표의 2주기 15족에 속하는 비금속 원소입니다. 표준 원자량은 14.007 u이며, 바닥상태 전자 배치는 [He] 2s² 2p³(전자 껍질 분포: 2-5)로 p-오비탈 구역에 자리 잡습니다. 상온(298K)에서는 기체 상태이며, 녹는점은 -210°C(63.15K), 끓는점은 -195.79°C(77.355K), 밀도는 0.0012506 g/cm³, 폴링 전기음성도는 3.04로 측정됩니다.
지구 대기의 78%를 차지하는 질소는 삼중결합(N≡N)으로 단단히 묶여 있어 평상시에는 반응하지 않지만, 암모니아로 합성되는 순간 농작물을 키우는 단백질과 아미노산의 필수 영양소가 됩니다.
2. 산업과 일상 어디에 쓰이나?
질소 비료(요소·질산암모늄), 디젤 차량의 매연 저감용 요소수, 반도체·디스플레이 공정의 산소 차단용 초고순도 퍼지 가스, 과자 봉지 충전재, 그리고 영하 196°C 이하의 액체질소 냉동 보존에 폭넓게 쓰입니다.
3. 돈과 글로벌 공급망·생활경제에는 어떻게 연결되나?
천연가스 가격이 오르면 암모니아와 질소 비료 가격이 연쇄 상승해 전 세계 곡물 가격(애그플레이션)을 자극합니다. 한국에서 겪었던 '요소수 대란' 역시 석탄·천연가스에서 추출한 질소 화합물 공급망이 물류 전체를 멈출 수 있음을 보여준 사례입니다.
질소의 p-오비탈 입체 확률 구름과 전자 껍질 돌려보기
✨ 출처가 확인된 질소의 흥미로운 사실 3가지
질소(N)의 원자번호는 7번, 표준 원자량은 14.007 u이며 전자 껍질은 안쪽부터 [2, 5]개의 전자로 채워집니다.
1기압 기준 녹는점은 -210°C(63.15K), 끓는점은 -195.79°C(77.355K)로 약 14°C 구간에서 액체 상태로 존재합니다.
다국어 표기 기준: 한국어 '질소', 일본어 '窒素', 중국어 간체 '氮' / 번체 '氮'로 표기합니다.
🧭 더 보기: 이 원소가 들어 있는 분자(3D) · 이웃 원소 · 생활경제 이야기
🧪 이 원소(#7 N)가 들어 있는 대표 3D 분자 (총 14종)
분자 3D 백과 전체 보기 (30선) →육각·오각 고리에 박혀 알칼로이드 특유의 전자 분포를 만드는 질소 원자 (질량의 28.9%)
머리와 꼬리를 잇는 아마이드(-NH-CO-) 관절의 질소 원자 (질량의 4.6%)
모든 아미노산의 공통 표지인 아미노기 질소 원자 (질량의 9.5%)
동서남북 4방향에서 중심 마그네슘(Mg²⁺) 이온을 붙잡아 주는 피롤 고리 질소 4개 (질량의 6.3%)
펩타이드 결합과 철을 붙잡는 히스티딘·포르피린 질소 원자
나선 안쪽 계단 가로대인 A·T·G·C 유전 암호 염기 고리를 만드는 질소 원자 92개
같은 족·계열 이웃 원소 바로가기
💰 관련 원소 × 생활경제 이야기
원자번호 3번 리튬(Li)이 모든 금속 중 배터리 소재로 선택된 물리적 이유부터, 하이니켈(NCM)과 리튬인산철(LFP)의 원소 원가 구조, 그리고 바닷물 속 11번 소듐(나트륨) 배터리의 추격까지 짚어봅니다.
지각의 28%를 차지하는 흔한 14번 규소(실리콘)가 순도 99.999999999%(11N)의 웨이퍼로 정제되고, 붕소(B)·인(P)·플루오린(F)·텅스텐(W)·하프늄(Hf) 등 주기율표의 60여 개 원소와 만나 최첨단 반도체를 완성하는 과정을 따라갑니다.
📚 데이터 및 학술 사실 출처 (기준일: 2026-10-18)
- • NIH PubChem Periodic Table — Element #7 (Nitrogen) (원자량, 녹는점, 끓는점, 밀도, 전자 배치 원본 수치)
- • PubChem Periodic Table (NIH NLM) — 원자량, 녹는점·끓는점, 밀도, 전기음성도, 원자 반지름, 전자 배치 등 물리·화학 기본 수치
- • IUPAC & CIAAW (Standard Atomic Weights) — 1~118번 원소 공식 영문명·기호 및 113·115·117·118번 원소 확정 명칭(2016-11-28)
- • 대한화학회 & 국가기술표준원 KS 화학용어 표기법 — 한국어 원소 표준 명칭(아이오딘, 저마늄, 소듐, 포타슘, 타이타늄 등) 및 구 명칭(요오드, 게르마늄, 나트륨, 칼륨) 병기 기준
- • Wikidata (Multilingual Element Labels) — 한국어·일본어·영어·중국어(간체·번체) 다국어 원소 표제어 대조
- • USGS Mineral Commodity Summaries 2026 — 원소 × 생활경제 이야기 글의 광물 생산량·매장량·산업 용도 통계