원소 기호 — 긴 이름을 짧게 쓰는 약속

같은 원소를 어디에서나 같은 이름으로 적으려면 어떻게 해야 할까요? 한국에서는 "수소"라 부르고, 영어권에서는 "hydrogen"이라 부르고, 프랑스에서는 또 다른 이름으로 부릅니다. 책에 적을 때마다 이름이 달라지면 같은 원자를 두고도 서로 다른 것을 가리키는 듯한 혼란이 생깁니다.

이 문제를 풀기 위해 과학자들은 한 가지 약속을 더 만들었습니다. 원소마다 알파벳 한두 글자로 같은 표기를 정해 두는 것입니다. 이 표기가 원소 기호입니다. 한 글자나 두 글자로 짧기 때문에 책에도, 칠판에도, 분자식에도 가지런히 적을 수 있습니다.

원소 기호란 무엇인가#

원소 기호는 원소의 이름을 알파벳 한두 글자로 줄여 적은 국제 공용 표기입니다. 어느 나라 책을 봐도 H는 같은 수소, O는 같은 산소를 가리킵니다.

원소가 "같은 종류의 원자 묶음"을 가리키는 분류 이름이라면, 원소 기호는 그 분류에 다는 짧은 명패입니다. 한국어·영어·프랑스어의 이름이 모두 달라도 기호는 한 가지로 약속되어 있어 책·칠판·시험지·논문 어디에서나 같은 표기로 통합니다.

원소 기호는 단순한 약자가 아니라 국제 표준 표기로 자리잡은 약속입니다. 화학식·반응식·주기율표는 모두 이 짧은 표기 위에서 굴러갑니다. 그래서 원소 기호를 익히는 것은 앞으로 만날 화학식과 반응식을 읽기 위한 첫 단계가 됩니다.

약속의 규칙 — 대문자와 소문자#

원소 기호에는 글자 크기에 관한 규칙이 있습니다.

두 글자 기호에서 첫 글자만 대문자로 적는 이유는, 그 두 글자가 한 원소의 기호임을 알리는 신호이기 때문입니다. 두 글자를 모두 대문자로 적으면(예: FE) 두 원소(F와 E)가 붙어 있는 것처럼 보입니다.

대문자가 등장하는 자리마다 새 원소가 시작된다는 점은 분자식을 읽을 때에도 중요한 단서가 됩니다.

한 글자 기호 — H·O·C·N#

중1 화학에서 자주 만나는 한 글자 기호 네 개부터 보겠습니다. 모두 영어 이름의 첫 글자를 그대로 가져온 표기입니다.

이 네 기호는 한 글자라 모두 대문자로 적습니다. 분자식 H₂O, O₂, CO₂에서 마주치는 글자가 바로 이 네 기호이며, 중등 화학 전반에서 가장 자주 등장합니다. 한 글자 기호는 영어 이름의 첫 글자를 그대로 따왔기 때문에 한글 이름과 영어 이름의 관계만 알아도 곧바로 떠올릴 수 있습니다.

두 글자 기호와 라틴어 어원#

원소 기호 중 일부는 영어 이름이 아니라 옛 라틴어 이름의 첫 두 글자에서 옵니다. 옛날 유럽 학자들이 책을 라틴어로 적던 시절에 자리잡은 표기가 그대로 남아 오늘까지 쓰입니다.

한글 "철"이나 영어 "iron"에서는 Fe라는 글자가 보이지 않습니다. 라틴어 Ferrum의 첫 두 글자를 안다면 자연스럽게 연결됩니다. 한글이나 영어 첫 글자만 보고 기호를 추측하면 라틴어 어원의 원소에서 어긋나는 경우가 많습니다.

이렇게 어긋나는 까닭은 옛 유럽 학자들이 책을 라틴어로 쓰던 시절의 표기가 그대로 굳어졌기 때문입니다. 새로운 이름으로 갈아 끼우는 대신 오랜 표기를 그대로 두기로 한 셈입니다. 200년 넘게 같은 표기가 쓰여 온 만큼 책마다 다른 표기가 등장하는 혼란은 사라졌습니다.

CO와 Co — 두 번째 글자의 크기가 의미를 바꿉니다#

원소 기호의 규칙에서 가장 자주 헷갈리는 자리는 두 번째 글자의 크기입니다. 같은 알파벳 두 개라도 두 번째 글자가 대문자인지 소문자인지에 따라 가리키는 대상이 달라집니다.

CO는 대문자 C와 대문자 O가 붙어 있는 표기로, 탄소와 산소가 결합한 일산화탄소 분자를 뜻합니다. 반면 Co는 대문자 C와 소문자 o가 붙어 있는 표기로, 코발트라는 한 원소의 기호입니다. 글자 크기 하나가 두 원소의 결합인지 한 원소인지를 가릅니다.

손으로 적을 때에는 두 글자 모두 대문자로 적기 쉽지만, 약속에서 벗어난 표기는 다른 의미로 읽힐 수 있습니다. 두 글자 기호를 적을 때마다 첫 글자는 크게, 두 번째 글자는 작게 적는 습관을 들이면 노트 필기에서 의미가 바뀌는 일을 막을 수 있습니다.

분자식 안의 원소 기호#

분자식은 원소 기호를 모아 적은 것입니다. 대문자가 나오는 자리마다 새 원소가 시작되는 신호이므로, 분자식을 읽을 때 어디에서 원소가 나뉘는지 곧바로 알 수 있습니다.

소금 NaCl에서는 두 글자 기호 Na와 두 글자 기호 Cl이 이어져 있지만, 두 번째 위치의 대문자 C가 새 원소의 시작을 알려 줍니다. 대소문자 약속이 곧 분자식 읽기의 단서가 되는 셈입니다.