Chapter 7_Intro_원소의 주기적 성질

Chapter 7을 들어가기 전에 주기율표에 대해 알아보자. 물론, Chapter 7은 주기율표에서 시작된다. 그리고, 주기율표는 화학 원소를 나타내는 중요한 테이블로써, 반드시 외워야 할 것은 아니지만, 각 원소들이 어떡해 어디에 위치하고 있는지를 알았으면 한다. 오늘날 과학의 중요한 도구가 된 것은 수많은 과학자들의 관찰과 생각 또는 아이디어가 누적된 긴 역사가 있기 때문이다. 따라서, 주기율표를 배우기 전에 그의 따른 역사를 먼저 알아보자. 물론, 교재에도 포함되는 내용이지만, 간단하게 정리한 후 넘어갔음해서 그렇다. 다시 시작해 보자.

 

♠ 초기 개념 (18세기 후반 ~ 19세기 초)

• 1789년, 앙투안 라부아지에 (Antoine Lavoisier)
  → "화학 원소"라는 개념을 정립하고, 33개의 원소 목록을 발표. 하지만 아직 원소 간의 체계적인 분류는 이루어지지 않았음.
• 1817년, 요한 되베라이너 (Johann Döbereiner)
  → '되베라이너의 세쌍대(트라이어드)'를 제안: 비슷한 성질을 가진 원소 3개를 묶고, 그 가운데 원자의 질량이 나머지 둘의 평균이 되는 경향을 발견함.

♠ 패턴 인식의 시기 (19세기 중반)

• 1862년, 알렉상드르 샤르쿠르트와 (Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois)
  → 원자량을 따라 원소를 나선형으로 배열한 '나선형 주기 나선(텔루릭 나선)'을 발표. 최초의 주기성 시도였지만 잘 알려지지 않음.
• 1864년, 존 뉴랜즈 (John Newlands)
  → '옥텟 법칙'을 제안: 원자량 순으로 배열하니 8번째 원소마다 성질이 반복된다는 것. 음악의 옥타브처럼 표현 함.하지만, 동료 과학자들에게 비웃음을 받음.

 

♠ 주기율표의 탄생 (1869년)

• 드미트리 멘델레예프 (Dmitri Mendeleev)
  → 1869년, 현대적 주기율표의 기초를 확립.
• 원소들을 원자량 순으로 배열하면서, 성질이 주기적으로 반복됨을 발견.
• 놀랍게도 아직 발견되지 않은 원소들의 자리도 빈칸으로 남겨두고 예측 함.
• 실제로 갈륨(Ga), 스칸듐(Sc), 게르마늄(Ge) 등이 그의 예측대로 발견되며 신뢰를 얻게 됨.

♠ 현대 주기율표로의 발전

• 20세기 초, 모즐리 (Henry Moseley)
  → X선 스펙트럼을 이용해 원자번호(양성자 수)를 정의.
  → 주기율표는 원자량이 아닌 원자번호 순으로 배열되어야 함을 밝혀냄.
  → 이로 인해 몇몇 원소의 순서 문제가 해결됨.
• 현대의 주기율표
  → 란타넘족과 악티늄족을 포함하는 확장 주기율표로 발전.
  → 118개의 원소까지 포함되었으며, IUPAC가 공식 관리.

 

마지막으로, 위 내용을 정리하면 다음과 같이 말할 수 있을 것이다.

• 18세기 후반 : 라부아지에의해 원소 개념 정리
• 1817년 :되베라이너의 의해 성질의 규칙성이 발견
• 1864년 : 뉴렌즈가 옥텟 규칙 제안
• 1869년 : 멘델레예프가 주기율표 창시, 빈칸으로 원소 예측
• 1913년 : 모즐리의 의해 원자번호 개념 확립 밒 표의 정확도 향상

이처럼, 주기율표는 단순한 표 이상으로 원소 간의 관계, 반응성, 전자 구조까지 알려주는 화학의 지도라고 말 할 수 있다. 이러한 화학을 당신은 지금 배우고 있는 것이다.