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원자론
물질의 기본 구조에 대한 초기 기록 된 토론은 고대 그리스 철학자들로부터 온다. 루시푸스와 데모티투스는 모든 물질이 아토모스라고부르는 작고 유한한 입자로 구성되어 있다고 주장했는데, 이는 “나눌 수 없는” 의미입니다. 나중에 아리스토텔레스와 다른 사람들은 물질이 화재, 지구, 공기, 물 등 네 가지 “요소”의 다양한 조합으로 구성되어 무한히 분열 될 수 있다는 결론에 도달했습니다. 흥미롭게도, 이 철학자들은 원자와 “요소”에 대해 철학적 개념으로 생각했지만, 분명히 자신의 아이디어를 테스트하기 위해 실험을 수행하는 것을 고려하지 않았습니다.
물질 구성에 대한 아리스토텔리안의 견해는 영국 과학자 존 달튼이 원자이론을 사용하여 물질의 행동을 설명할 수 있다는 가설로 화학에 혁명을 일으킬 때까지 2천 년 이상 흔들리고 있었다. 1807년에 처음 발표된 Dalton의 물질의 현미경 기능에 대한 많은 가설은 현대 원자 이론에서 여전히 유효합니다.
다음은 달튼의 원자 이론의 추정입니다:
- 물질은 원자라고 불리는 매우 작은 입자로 구성됩니다. 원자는 화학 적 변화에 참여할 수있는 요소의 가장 작은 단위입니다.
- 요소는 요소의 특징이며 해당 요소의 모든 원자에 대해 동일한 질량을 가지는 원자의 한 가지 유형으로 구성됩니다. 요소의 거시적 샘플에는 매우 많은 수의 원자가 포함되어 있으며, 모두 동일한 화학 적 특성을 가지고 있습니다.
- 한 요소의 원자는 다른 모든 요소의 원자와 속성이 다릅니다.
- 화합물은 작은, 전체 숫자 비율로 결합 된 두 개 이상의 요소의 원자로 구성된다. 주어진 화합물에서 각 요소의 원자 수는 항상 동일한 비율로 존재합니다.
- 원자는 화학 적 변화 중에 생성되거나 파괴되지 않지만 대신 변경 전에 존재하는 것과 다른 물질을 산출하기 위해 재배치됩니다.
달튼은 그의 이론에 대한 기초로 화학 반응의 세 가지 법률을 사용: (1) 질량의 보존의 법칙, (2) 명확한 비율의 법칙, (3) 여러 비율의 법칙. 달튼의 원자 이론은 물질의 많은 거시적 특성에 대한 현미경 설명을 제공합니다.
질량 보존의 법칙은 프랑스의 화학자 앙투안 라부시에 의해 발견되었다. 그것은 원자가 화학 적 변화 중에 생성되거나 파괴되지 않는다는 것을 명시합니다. 물질이 한 유형에서 다른 유형으로 변경될 때 존재하는 총 질량은 일정하게 유지됩니다.
달튼은 또한 순수한 화합물의 모든 샘플이 질량에 의해 동일한 비율로 동일한 요소를 포함하는 것을 입증 프랑스 화학자 조셉 Proust의 실험을 알고 있었다. 이 진술은 명확한 비율의 법 또는 일정한 구성의 법칙으로알려져있다. 주어진 화합물에 있는 원소의 원자의 수는 항상 동일한 비율로 존재한다는 제안은 이 관측과 일치합니다.
달튼은 또한 Proust의 데이터와 자신의 실험 의 결과를 사용하여 또 다른 흥미로운 법을 수립했습니다. 여러 비율의 법칙에 따르면 두 요소가 둘 이상의 화합물을 형성하기 위해 반응할 때 한 요소의 고정 질량은 작은 전체 숫자의 비율로 다른 요소의 질량과 반응할 것이라고 명시되어 있습니다.
Dalton의 이론은 원자가 아원자 입자로 구성되고 동일한 요소의 원자가 동위원소로 알려진 질량에서 다를 수 있음을 보여주기 위해 나중에 확장 된 프레임 워크를 제공했습니다.