3. 물질의 구성 - 읽어볼 거리

[얼음의미소]

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원소의 기호는 어떻게 붙여졌을까?	플로지스톤(phlogiston)설의 모순	색맹을 발견한 돌턴
입자설과 연속설

1. 원소의 기호는 어떻게 붙여졌을까?

  * 라틴어에서 유래 : 금(aurrum, Au), 구리(cuprum, Cu), 철(ferrum, Fe), 수은 (hydrargyrum, Hg)

  * 그리스와 로마의 신화로부터 유래 : 세슘(Ceres, Cs -  풍요의 신), 탄탈(Tantalus, Ta), 니오브(Niobe, Nb - Tantalus의 딸 인    Niobe)

  * 대륙의 이름 : 유로폼(Eu), 아메리슘(Am)

  * 나라 이름 : 게르마늄(Germany, Ge), 프란슘(France, Fr), 폴로늄(Poland, Po), 루테늄(Russia, Ru)

  * 도시 이름 : 홀뮴(Stockhom, Ho), 이테르븀(Ytterby, Yb), 스트론튬(Sr - 스코틀랜드의 광산 마을인 스트론티안에서)

  * 행성 이름 : 우라늄(Uranus, U - 천왕성), 넵투늄(Neptune, Np - 해왕성), 플루토늄(Pluto, Pu - 명왕성)

  * 요오드(I - '제비꽃' 색을 나타내는 "요데스"에서 유래), 크롬(Cr - 화합물의 색깔이 오렌지, 노랑, 빨강, 초록 등 다채롭기 때문에

    "색"이라는 의미의 크로마(Croma)에서,

  * 헬륨(Heli, He - "태양"의 의미로 태양에만 있는 원소)

2. 플로지스톤(phlogiston)설의 모순

  17C 후반에 제안되어 18C 말에 이르기까지 약 100여년 동안 화학현상을 설명하는 중요한 역할을했던 이론중의 하나가 플로지스톤(phlogiston)설이다. 연소를 뜻하는 영어의 'phlogiston'은 그리스어의 "탄다"에서 유래된 말로, 물질이 탈 때 열을 발생시킬 수 있는 '가상의 물질'을 의미한다.

  플로지스톤설은 독일의 의사 베허(Becher)가 주장한 이론을 독일의 '슈탈'이 발전시킨 이론이다 . 베허는 "가연성 물질"이 되려면 기름과 같이 타는 흙이 포함되어 있어야 한다고 하였느데, 슈탈은 플로지스톤이 가연성 물질뿐 아니라 금속에도 포함되어 있으며, 타기 쉬운 물질(목탄, 유황, 기름 등)은 다량의 플로지스톤(열)과 재로 구성되어 있다고 주장하였다. 슈탈은 물질이 타는 현상은 가연성 물질로부터 그 안에 포함되어 있던 플로지스톤이 방출되고, 재만 남는 것이라고 설명하였다. 즉 물질이 탈 때 달아나는 플로지스톤이 바로 열이라 생각한 것이다.

  그러나 나무가 타거나 금속을 가열할 때 얻어지는 금속의 산화물에서 플로지스톤이 빠져 나갔기 때문이라면 다음과 같은 모순이 생긴다.

  첫째, 금속의 '재'가 타기전의 금속보다 왜 무거워지는 것일까? 슈탈의 주장대로 금속에서 플로지스톤이 빠져나간다면 금속의 '재'는 타기 전의 금속보다 가벼워져야 할텐데 오히려 무거워진다.

  둘째, 만일 플로지스톤이 바로 불붙는 요소라면 공기는 무엇 때문에 필요한가? 슈탈의 주장대로라면 물질이 탈 때 공기가 꼭 필요하지 않게 된다.

  이러한 모순을지니고 있었음에도 불구하고 플로지스톤설은 처음으로 화학적 현상을 체계적으로 설명하려는 학자들의 염원을 어느 정도 반영하였기 때문에 폭넓은지지를 받았다. 그러나 라부아지에(Lavoiser)에 의해 연소 실험에서 금속이 금속재로 변하는 것은 금속으로부터 플로지스톤이 빠져 나가는 것이 아니라 금속에 공기의 일부가 첨가되는 것임이 밝혀짐으로써 플로지스톤은 부인 되었다.

3. 색맹을 발견한 돌턴

  점잖은 신사이며 신앙심이 깊은 퀘이커 교도였던 돌턴이 화학 이론의 시조라 불리는 명성을 얻을 수 있었던 것은 그가 이룩한 연구 업적의 결과 때문이다. 그는 아주 조심스럽게 실험을 하였고 자신의 연구 과정을 아주 자세히 기록하였으며 그 연구 결과들을 확신에 찬 어조의 논문으로 발표하였다. 전해지는 바로는 돌턴은 말로 표현하는 능력은 능숙하지 못하였기 때문에 그의 강의는 별로 인기가 없었다고 한다.

  돌턴은 옥스퍼드 대학에서 박사 학위를 받아서 옥스퍼드 대학의 예복인 붉은색 예복을 입게 되었다. 그러나 퀘이커 교도인 돌턴은 붉은색 옷을 입으면 안되었다. 하지만 돌턴은 색맹이었기 때문에 붉은색이 회색으로  보여 결국 자기 눈에는 회색으로 보이는 붉은색 예복을 입고 궁정에 나가게 되었다고 한다. 돌턴은 이렇게 붉은색을 구별하지 못하는 색맹이었는데, 그럼에도 불구하고 색맹에 대해 연구한 최초의 사람이었다.

4. 입자설과 연속설

 1) 입자설(데모크리토스의 고대원자설에 근거)

   ① 물질을 계속 쪼개어 가면 더 이상 쪼갤 수 없는 입자에 도달한다고 생각

   ② 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 입자인 원자로 이루어져 있으며, 입자와 입자 사이에 빈공간이 존재

   ③ 공기에 압력을 가할 때 부피가 감소하는 것은 입자 사이의 빈 공간이 줄어들기 때문이라고 설명

 2) 연속설(아리스토텔레스의 4원소설에 근거함)

   ① 물질을 계속 쪼갤 수 있으며, 나중에는 물질이 없어진다고 생각

   ② 만물은 몇 가지 원소에 의해 이루어지며, '자연은 진공을 싫어한다.'며 빈공간을 인정하지 않음.

   ③ 공기에 압력을 가할 때 부피가 감소하는 것은 공기가 진해지기 때문이라고 설명

[박정훈(3반)]

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[박정훈(3반)]

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[갈진오빠^^(3335)]

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[송종현천재님]

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