줌달 (8판) 2.3 Dalton의 원자론 - 요약

1808년 돌턴은 "New System of Chemical Philosophy"라는 책을 통해 원자론을 발표했습니다.

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줌달 교수는 돌턴의 원자론을 현대식에 맞게 표현을 했는데 다음과 같습니다.

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1. 각 원소는 원자라고 하는 작은 입자로 이루어졌다.

2. 주어진 원소의 원자는 모두 같다. 서로 다른 원소의 원자들은 본질적으로 다르다.

3. 화합물은 서로 다른 원소의 원자들이 결합함으로써 형성된다. 한 가지 화합물에는 언제나 같은 원자들이 일정한 비로 존재한다.

4. 화학 반응은 원자들이 재편성되는 과정이다. 이 변화는 원자들이 결합하는 방식이 변하는 것이지 원자 자체가 화학 반응에서 변하는 것은 아니다.

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당시에 물이 산소와 수소로 이루어져 있다는 것을 알았습니다. 그 비는 수소 1g당 산소 8g이라는 것입니다.

돌턴은 산소와 수소의 하나의 질량을 모르는 상태에서 수소 하나와 산소 하나가 결합하여 산소가 될 것이라고 생각했고 이를 통해 수소와 산소의 질량비는 1:8이라고 생각을 했습니다. 다만 우리가 알고 있는 물은 H2O로 수소 2개와 산소 1개로 이루어져 있고 질량비는 따라서 대략 1:16이라는 걸 알고 있습니다.

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아무튼 시간이 흘러 프랑스 화학자 Joseph Gay-Lussac(1778~1850)의 실험과 이탈리아의 화학자 Amadeo Avogadro(1776~1856)의 제안으로부터 화합물의 정확한 화학식이 도출되었습니다.

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기체 상태의 물(증기) 2부피가 분해가 되면 수소 2부피와 산소 1부피가 나오는 것을 Gay-Lussac이 실험을 통해 확인했는데 Avogadro는 Avogadro의 가설이라고 유명한 가설을 제시했습니다. 그것은 각 부피의 비례하여 입자가 들어있다는 것입니다. 즉, 물과 수소의 입자수는 같고 산소는 그 절반의 개수가 있다는 것이지요. 그렇다면 자연스럽게 수소 H2 2개와 산소 O2 1개가 결합해 물 H2O 2개가 생성되는 것을 알 수 있습니다.