'원소주기율표의 법칙'이란?

Home - SCIENCE WAVE

 

 

멘델레예프(Mendeleev)의 '원소 주기율의 법칙'

 

 

1860년대에 이르자, 그때까지 과학자들이 발견해낸 원소의 종류가 60가지를 넘어서고, 각 원소에 대한 여러 가지 성질도 많이 알게 되었다.

 

러시아의 화학자 드미트리 멘델레예프(Dmitri Mendeleev 1834-1907)는 35세가 된 1869년, 당시까지 알려진 61가지 원소의 원자 무게(오늘날은 ‘원자량’이라 부름)와 각 원자의 성질에 따라 분류한 간단한 배열표(최초의 원소 주기율표)를 발표하며 이렇게 적었다.

 

“원소들은 원자의 무게에 따라 주기적인 성질이 있다.”

 

그가 만든 주기율표에는 채우지 못한 원소의 빈 공란이 있었다. 이 공란을 두고 그는 “이 빈자리는 아직 찾아내지 못한 원소가 있음을 말해주고 있다.”고 했다. 그는 빈자리를 채울 원소 이름을 미리 지었다. ‘알루미늄’, ‘보론’, ‘실리콘’이라고.

 

그의 예언대로 1886년까지 갈륨, 스칸듐, 게르마늄이 발견되었으며, 각 원소는 멘델레예프가 예상한 성질을 가지고 있었다. 그의 예언이 맞아들자, 당장 유명한 화학자로 인정받게 되었다. 또한 멘델레예프의 주기율표(Mendeleev's Periodic Table)가 옳다는 것을 믿게 되면서 세계의 화학자들은 발견하지 못한 원소를 경쟁적으로 찾아 나섰다.

 

1925년에 이르자, 화학자들은 자연계에 존재하는 모든 원소를 발견했다. 나아가 1940년에는 ‘넵투늄’이라는 인공 원소까지 만들기에 이르렀으며, 이후부터 다른 종류의 인공원소를 생산하게 되었다. 1955년에 만든 인공 원소는 멘델레예프의 공로를 기념하여 ‘멘델레븀’이라 부르기로 했다.

 

주기율표에 나와 있는 1부터 118까지의 번호를 ‘원자번호’(atomic number)라 하는데, 이는 그 원소의 핵이 가지고 있는 양성자의 수이다. 그리고 원자량(atomic mass = atomic weight)은 각 원소의 원자가 가진 양성자, 중성자, 전자의 무게를 합한 질량이다. 각 원소의 질량은 탄소-12 원자의 질량을 12로 했을 때, 각 원소의 상대 질량을 나타낸다. 2014년 현재 원소의 주기율표를 채우는 원소의 종류는 모두 118가지이다. 오늘날 화학 교과서나 실험실에 붙어 있는 원소주기율표는 여러 해를 두고 개정되어 온 것이다.

 

 

벤젠 구조를 밝힌 '케쿨레의 이론'이란?