원자란 물질을 화학적으로 더 이상쪼갤 수 없는 단위이다. 이 원자라는 개념은 데모크리토스 (기원전460?~370?)라는 그리스 철학자가 처음 고안해냈다. 

하지만 그는 매우 심한 비난을 받았다. 그 이유는 그 당시의 4원소설이 사람들의 믿음을 사고 있었기 떄문이다.

4원소설의 배경은 탈레스(기원전 640?~546?)의 1 원소설(물)로 시작된다. 탈레스는 세상은 모두 물로 이루어져있다고 물이 만물의 근원이라고 주장했다. 

그 이유는 서정우 기자의 인터뷰로 알 수 있다. 

(기자) 왜 물이 만물의 근원인것인가요?

(탈레스) 물은 고체가 되었다, 엑체가 되었다, 기체가 되지 않습니까? 그러니 이세상의 모든 물질을 이루어냈다고 말할 수 있죠. 그리고 물은 생명 유지를 하니 만물의 근원인것입니다. 허허허 

(기자) 그런데 왜 물질의 녹는점이 다른가요?

(탈레스)   .......그건.........

인터뷰 종료

이렇듯이 탈레스의 1원소설의 문제점이 발견되기 시작했습니다. 그 문제점을 들고 다른 만물의 근원을 찾아낸 엠페도클래스(기원전 490?~430?)가 물, 불, 흙, 공기 라는 4원소설을 들고 왔습니다.

이는 그 시대사람들의 기술로는 완벽했고 아리스토텔레스(기원전 384~322)는 5원소설인 물 불 흙 공기 암흑물질을 발견하고 4원소설을 뒷받침해 각 4개의 원소는 모두 하나의 특성만 바꾸면 된다고 생각하여 물이 흙이되고, 공기가 불이 되는 것처럼 4원소의 한 조건의 변함에 따라 물질이 변화될 수 있다고 믿은 원소 전환설을 고안해냈다. 이는 500년동안 지속된 현자의돌 탐험(연금술)의 발달로 이어졌지만 결국 실패로 끝났다. 

4원소설 이후 사람들은 물질 모두가 만물의 근원이라고 믿었다. 그중 베허(1635~1682)라는 과학자는 어떤 물질이 탈때 플로지스톤이라는 개념을 만들어냈다. 이는 모든 물질에 공통적으로 들어가있는거며 물질이 탈때 플로지스톤이 빠져나가 무게가 줄어든다는 것이다. 하지만 라부아지에가 이 원리를 없애버렸다.

또 다른 서정우 기자의 인터뷰다. 

(기자) 왜 플로지스톤 설이 틀리나요?

(라부아지에) 제 실험을 보시죠. 수은에열을 가하면 플로지스톤이 빠져나가 무게가 줄어들어야 하는데 산화수은이 되고 더 무게워졌습니다. 이는 산소가 빠져나가는 것이라는것을 알고 산소가 불을만든다는것을 알 수 있죠. 

(기자) 당신의 다른연구 결과도 여쭤봐도 되나요?

(라부아지에) 당연히 되죠. 제가 한 실험중 결론이 지구의 물은 절대 변하지 않는다라는 실험이 있습니다. 이는 물이 수증기가 되어 다시 떨어지고 사람이 수분을 섭취해도 죽으면서 자연으로 돌아가 지구의 물의 양은 변함 없다는 뜻입니다. 물부족은 물이 더러워지기 때문이라고만 말합니다.

(기자) 저사람 누구죠?

(라부아지에) 아. 지금 프랑스혁명이지 않습니까? 제가 실험을 하려고 세리가 되었는데 지금 저를 처형하러 온 사람인가 봅니다? 내? 어!!! 도망쳐!RUN FOR YOUR LIFE.

이처럼 라부아지에의 인터뷰가 종료되었다. 기자는 처형을 면했지만 과도하게 많은 세금을 거둔 라부아지에는 처형당했다. 사실 러시아의 로노모소프가 물은 지구상에서 변하지 않다고 먼저 발견했는데 그당시 러시아가 약해 잘 얄려지지 않았다.

이제 돌턴(1766~1844)와 게이뤼삭(1778~1850)의 발견으로 원자라는 개념이 만들어지는 시기다.  돌턴이 산화제철과 산화체이철의 산소의 성분비가 2배로 일정하다는것을 보고 데모크리토스의 원자설이 빛을 보게되었다.

일산화질소, 이산화질소, 삼산화질소, 오산화질소 모두 산소의 양이 2배씩 일정하게 늘어난다는것을 발견한 것이다. 이는 물질이 원자로 되있어 생기고 없어지고에 따라 비율이 일정하게 변하는 배수비례의 법칙을 발견했다.

하지만 5년만에 게이뤼삭이 수소원자 두개와 산소원자 1개를 결합했을때 수증기분자 2개가 나온다는것을 보고 돌턴의 원자설을 비난했다.

그때 아보가드로가 수소원자 2개에 한분자, 산소분자 하나에 두개의 원자라는 분자의 개념을 만들어 수소분자 2개 와 산소분자 두개로 각가 H₂O를 만든다고 했다. 하지만 분자의 개념까지는 알기 어려워 그가 죽은 후 유명해졌다. 그 뒤로 톰슨의 음극선 실험으로 자기장에 휘어진는 음극선을 보고 원자에게 양그이 있다는것을 발견한후, 러더퍼드의 양극실험으로 전자까지 발견했다.

마지막으로 맨델레예프가 가장 크면서도 가장작은 지도인 원소 주기율표를 만들었다. 단 한표 차이로 노벨상을 놓친 분. 

출처 네이버 포스트

이것은 초창기의 주기율표고 현재 우리가 아는 118개의 원소가 있는 주기율표는 현재가 되서야 겨우 만들었다.

이로서 여러 과학자들의 노력으로 화학의 발전을 이루어 냈다.

지금까지 서정우 기자 였습니다. 

                                                                                                                                                                광고.