베르젤리우스의 '동소체 개념'이란?

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동소체(同素體)에 대한 베르젤리우스의 개념

 

  

스웨덴의 화학자 옌스 야코브 베르젤리우스(Jones Jacob Berzelius 1779-1848)는 오늘날 돌턴, 라부아지에 그리고 보일과 함께 근대 화학의 아버지로 불린다. 베르젤리우스는 원소의 이름(라틴어)에서 머리글자를 따서 간단히 표시하는 '원소기호'를 창안했으며, 화합물을 오늘날의 화학식 형태로 표시했다. 예를 들면 산소(Oxygen)는 O로, 수소(Hydrogen)는 H로 나타내어, 물의 화학식을 H²O로 나타냈다(오늘날에는 H₂O로 표기). 베르젤리우스는 실리콘(규소), 셀레늄, 토륨, 세륨 등의 원소를 발견했으며, 제자와 함께 리튬과 바나듐을 찾아내기도 했다.

 

그는 숯을 화학적으로 처리하여 흑연으로 만드는데 성공하자, 탄소와 같은 것은 원소기호가 같더라도 숯, 흑연, 다이아몬드처럼 성질이 다른 형태로 존재할 수 있음을 밝혔다. 이것이 ‘베르젤리우스의 동소체 개념’(Berzelius' Concept of Allotropes)이다.

 

"어떤 원소는 다른 성질을 가진 두 가지 이상의 형태로 존재할 수 있다.“

 

그는 이런 물질을 동소체(allotrope)라 불렀다. 현재 동소체는 여러 가지 알려져 있다. 대표적인 탄소(C)의 동소체에는 흑연, 다이아몬드, 버키볼(buckyball)이라 불리는 물질이 있다. 유리와 수정은 규소(Si)의 동소체이다. 산소(O₂)와 오존(O₃)이 동소체이고, 인(燐 P)은 흰인 붉은인 검은인, 황(黃 S)은 단사황, 사방황, 고무상 황이 동소체이다.

 

동소체와 이성질체(異性質體 isomer)는 다르다. 이성질체는 분자식은 같으나 구조식이 다른 화학물질(예: C₂H₅OH와 CH₃OCH₃)을 말한다

 

당시 베르젤리우스는 화학 분야에서 세계적 권위자로 인정받아 그가 프랑스를 방문했을 때는 필립 왕을 알현했고, 독일을 방문했을 때는 괴테의 초청을 받아 식사를 함께 하기도 했다.

 

 

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