25, 존 돌턴(John Dalton) 이야기, (5/10)

25, 존 돌턴(John Dalton) 이야기, (5/10)

==당시 알려졌던 3개의 화학 법칙에서 원자의 존재를 증명하였다.==

 

 

5, 원자

돌턴은 원자량(상대 원자 질량)의 표를 발표하였다. 최초의 표에는 수소, 산소, 질소, 탄소, 황, 인의 6종류의 원소가 포함되어 있으며, 수소 원자의 질량을 1로 기준 삼았다. 이 논문에서는 이 값에 어떻게 도달했는지는 설명되어 있지 않다. 그러나 실험실 노트의 1803년 9월 6일 자 기록에 따르면, 돌턴이 동시대 화학자들에 의해 분석된 물, 암모니아, 이산화탄소 등의 분석을 통해 이 원소들의 상대 원자 질량을 구한 것으로 나타났다.

 

돌턴은 모든 기체가 원자로 이루어져 있다고 확신하였고, 이어서 원자의 상대적 크기(직경)를 구하는 문제에 직면했다. 그는 화합은 항상 가능한 한 단순한 조합으로 이루어진다고 가정하며, 화학 반응이 서로 다른 질량을 가진 입자들의 조합으로 일어난다는 생각에 도달했다. 이 점에서 돌턴의 이론은 고대 그리스의 데모크리토스와 루크레티우스의 원자론과 차이를 보인다.

이 개념을 물질 전반에 확장함으로써 배수 비례의 법칙을 도출했고, 실험을 통해 이 법칙이 올바름을 확인했다. "산소는 일정량의 질소와 결합하거나 그 두 배의 양과 결합하지만, 그 중간 양의 질소와는 결합하지 않는다"는 배수 비례의 법칙의 근원이 되는 설명이 1802년 11월에 발표된 논문에 있으며, 이 논문은 1805년에 출판되었다. 이 사이에 내용이 추가되었을 가능성도 부정할 수 없다.

 

1808년에 저술된 New System of Chemical Philosophy에는 두 원자, 세 원자, 네 원자 분자 등이 화합물을 나타내는 가장 단순한 형태로 나열되어 있다.

그는 화합물의 구조가 정수 비율로 표현된다고 가정했다. 따라서 원소 X의 원자 1개와 원소 Y의 원자 1개가 결합하여 2원 화합물이 되고, 원소 X의 원자 1개와 원소 Y의 원자 2개(또는 그 반대)가 결합하여 3원 화합물이 된다고 하였습니다. New System of Chemical Philosophy에 제시된 화합물의 구조는 현대의 관점에서 볼 때, 일부는 정확했으나 일부는 잘못되었다.

돌턴은 A New System of Chemical Philosophy (1808)에서 다양한 원자와 분자를 그렸습니다. 그는 또한 원소 기호도 발표했으나, 검게 채워진 원이 탄소를 나타내는 등으로 표현되어 널리 퍼지지는 않았으나 역사적으로 중요한 의미를 가졌다. New System of Chemical Philosophy에서는 이러한 기호를 사용하여 원소와 화합물을 표현하고 있다.