25, 존 돌턴(John Dalton) 이야기, (6/10)

25, 존 돌턴(John Dalton) 이야기, (6/10)

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

 

 

원자론의 5가지 원칙

 

어떤 원소의 원자는 다른 원소의 원자와 다르다. 서로 다른 원소의 원자는 상대적인 원자 질량으로 구별할 수 있다.

동일한 원소의 원자는 크기, 질량, 성질이 동일하다.

화합물은 서로 다른 원자가 일정한 비율로 결합하여 형성된다.

화학 반응은 원자 간 결합 방식이 변할 뿐, 새로운 원자가 생성되거나 사라지지 않는다.

원소는 원자라 불리는 작은 입자로 구성되어 있다.

 

돌턴은 또한 <최대 단순성의 법칙>을 제안했으나, 스스로 이를 검증하지 못해 논란을 불러일으켰다.

원소가 특정 비율로만 결합할 때, 반증이 없는 한 가장 작은 정수의 원자가 결합한다고 추정해야 한다는 것이다.

이는 자연의 단순성에 대한 돌턴의 확신에서 비롯된 단순한 가설이었다. 당시에는 화합물을 구성하는 분자 내 원자의 개수를 추론할 증거가 없었다. 하지만 상대 원자 질량을 구하려면 어떤 분자식을 가정해야 했기에, 이러한 법칙은 초기 이론에 필수적이었다. 어쨌든 <최대 단순성의 법칙>에 따라 돌턴은 물의 분자식을 OH, 암모니아의 분자식을 NH로 추정했으나 이는 틀린 추정이었다.

 

돌턴의 원자설은 그 근본이 불확실했지만, 그 원칙은 여전히 남아 있다. 확실히 화학 반응에서 원자가 더 작은 입자로 분열되거나 생성되거나 파괴되지 않는다는 원칙은 원자핵융합이나 원자핵분열의 존재와 모순될 수 있다고 말할 수 있다. 그러나 그러한 반응은 원자핵 반응이어서 화학 반응은 아니라고 할 수 있다.

또한 원자에는 약간의 질량 차이를 가진 동위 원소들이 존재하기 때문에 동일한 원소의 원자가 같은 크기, 질량, 성질을 가진다는 원칙은 정확하지 않다. 그러함에도 불구하고 돌턴의 원자설은 매우 중요한 이론으로, 앙투안 라부아지에의 질량보존법칙 이래 화학사상의 중요한 진전을 이룬 업적이었다.