[MIT 오픈코스] Solid State Chemistry 강의 1. Introduction to Solid State Chemistry

강의 I. Introduction to Solid State Chemistry

키워드: matter, element, compound, mixture, solution, metal, semimetal, nonmetal, mole, symbol, molecular mass, substance, homogeneous mixture, heterogeneous mixture, periodic table of elements, Democritus, Aristotle, John Dalton, triads, octaves, Johann Dobereiner, John Newlands, Dmitri Mendeleev, Julius Meyer

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화학의 근원

2400년 전에는, 7가지 금속과 카본(carbon) 그리고 실리콘(Silicon)만 알고 있었다고 한다. 7가지 금속은 강의를 통해서 확인해보면, Fe, Cu, Ag, Au, Hg, Sn, Pb 이다.

Democritus (~ BCE 400) 데모크리토스는 고대 그리스의 철학자

데모크리토스는 입자설을 주장했다. 

①물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 입자로 이루어져 있어서 계속해서 쪼갤 수 없다.

② 빈 공간(Void, 진공 vacuum)의 존재 :물질을 이루는 입자 사이에 빈 공간이 존재한다.

➞ 부피가 줄어드는 것은 공기 입자 사이의 빈 공간이 줄어들기 때문이다.

참고: http://study.zum.com/book/12337

아리스토텔레스도 그리스의 철학자로 사원소설(불, 땅, 공기, 물의 리조터스가 알케로서 만물을 구성하고 있다고 한다)을 설명한다. 

연금술사(alchemists)들을 통해서 그 당시 주기율표에서 찾아지지 않았던 다양한 원소들이 발견된다. 연금술사들을 통해서 비소(As, arsenic), 안티모니(Sb, antimony), 비스무트(Bismuth, Bi ▶관련글, 원자번호 83번의 원소인 비스무트는 우리말로 '창연(蒼鉛)'이라 부르기도 하는데, 이는 '푸른 납'이란 뜻) 가 12, 13, 14 세기에 찾아지게 됐다. 13세기 인도에서 아연(Zn, zinc)가 분리됨. 

플래티넘(Pt, platinum)은 귀금속이며, 실버(은, silver, Ag) 보다 녹는점이 더 높고 귀하다. (실버 962도, 플래티넘 1768도)

돌턴이 원소를 표현한 그림

◈ taxonomy

단어의 뜻 자체는 '분류'라는 의미. 다음사전에서 찾은 사전적 의미는 주어진 사물이나 생명체등을 분류하기 위해서 사용되는 분류체계를 지칭 (▶ 참고 )

◈ classification

물질의 분류

1829년, 되베라이너, "triads" 세쌍원소

 되베라이너(Johann Wolfgang Dobereiner, 1780~1849)는 1829년 세 개의 원소로 이루어진 어떤 원소 무리들은 첫 번째 원소와 세 번째 원소의 *물리량의 평균값이 두 번째 원소의 물리량과 같다는 것을 발견하였고, 이들을 세 쌍 원소라고 하였다. (*물리량: 원자량, 밀도(g/mL), 녹는점을 뜻한다.

참고: http://m.blog.naver.com/kuee3272/60179738219

1864년, 뉴랜즈(Newlands) 의 옥타브 법칙 (octaves)

 1863년 영국의 뉴랜즈(John Alexcander Reina Newlands, 1837~1898)는 원소들을 원자량의 순서로 배열하면 음악의 옥타브처럼 여덟 번째 원소마다 물리적, 화학적 성질이 비슷한 원소가 나타나는 것을 발견하였다. 따라서 그는 '원소들은 여덟 번쨰마다 성질이 비슷한 원소가 나타난다.' 라는 '옥타브 법칙을 발표하였다.

주기율표(periodic table)

멘델레예프의 주기율표 

① 원소의 주기율 발견 : 1869녀 러시아의 화학자 멘델레예프(Dmitri lvanovich Mendeleev, 1834~1907)는 당시에 알려진 63종의 원소들을 원자량이 증가하는 순서로 배열하면 비슷한 성질을 가지는 원소들이 주기적으로 나타나는 것을 발견하였다.

멘델레예프는 이러한 발견을 토대로 가로줄을 몇 개의주기로 나누고,

세로줄을 8개의 족으로 분류한 주기율표를 발표하였다.

하지만 멘델레예프릥 주기율표의 몇몇 원소들을 원자량 순서와 주기율이 맞지 않는 원소들이 있었다

◈ nomenclature

출처: MIT 오픈 코스