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화학사

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화학사 이야기 - 루이스 구조식과 옥텟 규칙 루이스 구조식과 옥텟 규칙 리튬, 베릴륨, 붕소, 탄소, 질소, 산소, 플루오린... 원자들은 모두 2주기 원소라는 점에서 비슷한 면이 있지만, 원소 각각의 성질은 매우 다르다. 이들 원소 알맹이들은 바깥 껍질에 각기 다른 수의 전자를 갖고, 원소 저마다의 독특한 성질들이 이러한 바깥 껍질 전자 수에 의해 결정된다는 생각이 들어도 이상하지 않다. 과거 화학자들 역시, 원자의 바깥 껍질 전자 수(원자가 전자)와 원소 성질의 연관성에 관심을 가졌으며, 이를 바탕으로 원자 간 반응과 결합 등을 설명하려 했다. 이렇게 원자의 바깥 껍질 전자만으로 결합을 설명하려 시도했던 이론들을, 원자가 결합 이론(valence bond theory, VBT)이라 한다. 그리고 이 이론의 시작점에 빠지지 않고 언급되는 화학자가..
전자의 스핀 (feat. 슈테른-게를라흐 실험) 전자의 스핀 (feat. 슈테른-게를라흐 실험) "그럴 의도는 없었는데, 어쩌다 보니 그렇게 되었어." 1. 슈테른 게를라흐 실험(Stern-Gerlach Experiment) 1922년 독일 프랑크푸르트 대학의 오토 슈테른(Otto Stern, 1888-1969)과 발터 게를라흐(Walther Gerlach, 1889-1979)는 원자의 각운동량이 양자화되어 있음을 증명하기 위한 실험을 수행했다. 슈테른은 이론물리연구소 소장 막스 보른(Max Born, 1882-1970)의 조교였고 게를라흐는 실험물리연구소 조교였지만, 당시 프랑크푸르트 대학의 좋은 연구 분위기를 생각한다면, 이론물리학자와 실험물리학자의 협업이 생소한 일은 아니었다. 당시 학계에서 주목했던 보어 원자 모형은 음전하의 전자가 양전하의 원..
주기율표의 역사 (3) 모즐리가 밝혀낸 원자 구조의 비밀 [관련 글] 243. 멘델레예프의 주기율표 : https://stachemi.tistory.com/243 주기율표의 역사 (2) 멘델레예프의 주기율 법칙 본문은 이전 글(242) 주기율표의 역사 (1) 원소의 규칙성 과 이어집니다. 주기율표의 역사 (1) 원소의 규칙성 주기율표의 역사 (1) 원소의 규칙성 0. 들어가기 독일의 조셉 폰 프라운호퍼(Joseph von Fra stachemi.tistory.com 1. 헨리 모즐리가 발견한 원자의 구조 1900년대 초반, 영국 맨체스터대학에는 훌륭한 과학자가 여럿 있었다. 그들을 대표할 수 있는 인물로 어니스트 러더퍼드가 있다. 러더퍼드 밑에는 다양한 성격의 유망한 제자들이 많았는데, 헨리 모즐리(Henry Gwyn Jeffreys Moseley, 1887-..
18족 원소 이야기 18족 원소 이야기 비활성 기체, 불활성 기체, 0족 기체 1. 비활성 기체 (noble gas) 주기율표의 오른쪽 맨 끄트머리에 위치한 18족 원소들을 noble gas, 또는 inert gas라 부른다. 뜻 그대로 번역하면, noble gas는 귀족 기체, inert gas는 둔하고 더딘, 무기력한 기체라 해야겠지만, 우리는 비활성(불활성) 기체라는 용어로 번역해서 사용한다. 18족 원소들은 원자 자체로 안정(stable)하여 주위 다른 원자들과 반응하려 하지 않는다. 굳이 더 안정해지려는 노력(?)에 게으르다고 할 수 있다. 화학에서 일어나는 변화(화학 반응, chemical reaction) 대부분은 물질이 더욱 안정해지려는 경향성에 의해 나타난다. inert는 '더딘', '무기력한'과 같은 뜻을..
주기율표의 역사 (1) 원소의 규칙성 주기율표의 역사 (1) 원소의 규칙성 0. 들어가기 독일의 조셉 폰 프라운호퍼(Joseph von Fraunhofer, 1787-1826)는 군용 망원경을 통해 햇빛 스펙트럼을 관찰하고, 무지개 빛 스펙트럼 속에 다양한 선들이 나타난다는 사실을 알았다. 그는 밤하늘의 별 스펙트럼에서도 비슷한 선들이 나타남을 관찰했는데, 이런 '프라운호퍼의 선'들은 새로운 원소 구별 도구가 되었다. 19세기 중반까지 알려진 원소는 약 60 가지 정도였는데, 당시 분석 기술로는 광물 속 미량 원소들 스펙트럼까지 밝혀내기는 어려웠다. 그러다 1860년 분젠과 키르히호프의 분광법이 개발되고, 더 많은 종류의 원소 발견를 발견하는 것이 가능해졌다. 분젠과 키르히호프는 새로운 분광법을 통해 다양한 원소의 스펙트럼을 손쉽게 측정할 ..
원자 모형의 변천 (3) 보어의 원자 모형 * 본문은 다음 글들과 연결됩니다. - 원자 모형의 변천 1. 원자 내부가 왜 궁금해진 걸까? : https://stachemi.tistory.com/132 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진 걸까? 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진 걸까? - 돌턴의 원자 모형, 톰슨의 원자 모형- 1. 원자 내부가 궁금할 필요가 없던 시절 - 돌턴의 원자론 내부에 대한 궁금증은 그 속에 더 작은 무언 stachemi.tistory.com - 원자 모형의 변천 2. 원자핵의 발견 : https://stachemi.tistory.com/137 원자 모형의 변천 (2) 원자핵의 발견 * 본문의 글은 다음의 링크의 글과 연결됩니다. 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진걸까? : ht..
원자 모형의 변천 (2) 원자핵의 발견 * 본문의 글은 다음의 링크의 글과 연결됩니다. 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진걸까? : https://stachemi.tistory.com/132 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진걸까? 원자 모형의 변천 (1) 원자 내부가 왜 궁금해진걸까? - 돌턴의 원자 모형, 톰슨의 원자 모형- 1. 원자 내부가 궁금할 필요가 없던 시절 - 돌턴의 원자론 내부에 대한 궁금증은 그 속에 더 작은 무언� stachemi.tistory.com 원자 모형의 변천 (2) 원자핵의 발견 - 러더퍼드 원자 모형 - 1. 어니스트 러더퍼드 '핵물리학의 아버지' 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford, 1871-1937)는 뉴질랜드 출신 물리학자이다. 1895년 런던국제박람회 장학생으로..
화학사 이야기 - 방사능(Radioactivity) 화학사 이야기 - 방사능(Radioactivity) - 뢴트겐의 X선과 베크렐의 우라늄선 - 1. 뢴트겐 이야기 독일의 빌헬름 뢴트겐(Wilhelm Konrad Röntgen, 1845-1923)은 음극선(cathode ray)에 대해 연구하고 있었다. 많은 과학자들이 음극선에 관심을 가지고 있던 시기였다. 실험이 이루어지는 진공 유리관 내부에는 음극선과 반응할 물질이 없음에도 불구하고 유리관 벽면에서 형광색 빛이 났다. 아무도 이 원인을 제대로 설명하지 못했다. 1894년, 뢴트겐은 진공 유리관을 투과하는 음극선의 양을 측정하는 연구를 한다. 음극선이 유리관을 투과하면서 형광빛을 낸다고 생각했기 때문이다. 당시에는 음극선이 진공 유리관을 투과하지 못한다고 이미 알려져 있었지만, 뢴트겐은 미량의 음극선이..
화학사 이야기 - 라부아지에의 산소 이론 (2) 라부아지에의 산소 이론 (Oxygen Theory of Combustion) (2) 본문은 링크의 내용과 연결되어 있습니다. https://stachemi.tistory.com/118 화학사 이야기 - 라부아지에의 산소 이론 (1) 라부아지에의 산소 이론 (Oxygen Theory of Combustion) (1) 1. 근대 화학의 아버지 2015 개정 교육과정을 기준으로 6 학년에 연소 반응이 처음 등장하며, 9 학년(중3)에 화학 반응과 질량 보존의 법칙을 다룬 stachemi.tistory.com 4. 산소 이론(Oxygen Theory of Combustion) 가. 보일의 실험 라부아지에는 가열산화(연소) 과정에 공기가 관여한다는 사실은 의심했지만, 관여하는 것이 공기 그 자체인지, 공기 속에 ..
화학사 이야기 - 라부아지에의 산소 이론 (1) 라부아지에의 산소 이론 (Oxygen Theory of Combustion) (1) 1. 근대 화학의 아버지 2015 개정 교육과정을 기준으로 6 학년에 연소 반응이 처음 등장하며, 9 학년(중3)에 화학 반응과 질량 보존의 법칙을 다룬다. 즉, 연소 반응의 관찰, 연소의 조건, 연소 생성물, 반응 전후 양적 관계 등은 고등학교 이전에 배울만 하다고 판단한 것이다. 지금 우리가 '연소'를 비교적 가벼운 화학 반응이라 생각하는 것과는 달리, 18 세기까지는 쉽게 이해할 수 있는 대상이 아니었다. 당시 4원소설과 플로지스톤설이 주된 이론으로 자리잡고 있었으며, 그러한 이론과 해석이 당연하게 받아들여지던 시기였다. 그러나 당시 사람들의 생각을 바꿔놓는 데에는 20 년이 채 걸리지 않았다. 이 과정에서 빼놓을 ..
화학사 이야기 - 플로지스톤설 (phlogiston theory) 화학사 이야기 - 플로지스톤설 (phlogiston theory) 1. 연소 반응 (combustion reaction) 연소란, 간단히 말해 물질이 타는 현상이다. 화학적으로 표현하면, 물질이 산소(O2)와 반응하여 열과 빛을 내는 현상이다. 일종의 산화(oxidation) 반응이다. 오래 전부터 연소 반응을 통해, 어떤 물질을 더 간단한 물질로 분해할 수 있다는 것은 잘 알려져 있는 사실이었다. 화학 이론 체계화의 기초를 마련했다고 여겨지는 독일의 화학자 요한 베허(Johann Joachim Becher, 1635-1682, 그림1)는 연소 반응을 자신의 물질론과 연관지어 설명했다. 베허는 물질이 '공기'와 '물', 그리고 '세 종류의 흙'으로 구성되었다고 주장했으며, 연소가 일어나면 물질을 구성하는..
우리는 '무엇을' 검색하는가? 휴직 이후 블로그 활동이 잦아지다보니 자연스레 사람들이 어떤 경로로 내 블로그를 방문하는지에 관심이 생겼다. 다른 플랫폼을 경험해보지 못해서 비교가 어렵지만 티스토리는 방문자의 유입 경로를 3 가지로 구분해서 보여준다. 검색을 통한 유입, SNS을 통한 유입, 기타(직접 유입 포함) 유입. SNS을 통한 유입은 대부분 내가 공유한 링크를 통해 지인들이 방문한 것이기에 글을 공유하지 않는 날은 SNS를 통한 유입이 거의 없다. 블로그 방문자 대부분은 검색을 통해 유입된다. 누군가 포털 사이트에서 궁금한 내용을 검색하면 관련된 내 글 이 노출되고, 이를 클릭하면 블로그 방문자 수가 1 증가한다. 사용한 검색 엔진과 검색어는 다양하겠지만 검색을 위해 들인 시간과 노력에 상응하는 정보를 기대하며 클릭했을 것은 ..