Transcript PowerPoint 프레젠테이션

제4장 화학혁명(Chemical revolution)
4-1. Priestley와 산소 발견
Joseph Priestley (1733-1804)
미국의 Benjamin Franklin의 영향. 과학연구 시작.
Chart of Biography(전기도표)-1764 Edinburgh대 에서
LL.D.수여
The History and Present State of Electricity with
Original Experiment 출판, 1767
소다수의 발명
기체화학의 중요한 발견 (1771-1777, 6년 사이)
저술, Experiments and Observations on Different Kinds
of Air, 1-3 권(1774,75,77)
Experiments and Observations relating to Various
Branches of Natural Philosophy, 1-3권 (79,81,86)
Priestley
새로운 기체의 발견
1. 초공기 (nitrous air, NO)
2. 탈플로지스톤초석 공기 (Dephlogisticated nitrous
air, N2O)
3. 수은을 사용한 수용성 기체 포집법
해산공기(marine acid air, HCl)
알칼리 공기 (alkaline air, NH3)
담산공기(vitriolic acid air, SO2)
* 4 산소의 발견
수은재로 부터 사소 발견 (1774-5)
dephlogisticated air 라고 믿음
4-2 연소 이론과 Lavoisier
Antoine Lavoisier(1743~1794,프랑스)
귀족출신의 변호사,화학자,세금징수조합이사
정확한 저울을 사용하여 화학변화 연구
주석을 가열하여 무게 증가 관찰
질량불변의 법칙을 확립
수은재를 가열하여 산소를 얻음.1775
Prestley로부터 수은재 실험을 전해 들음
Phlogiston Theory을 뒤엎은 계기가 됐음 → 화학혁명
기타 연구 업적
1.
2.
3.
4.
물 조성의 확립
유기 화합물의 분석법
호흡현상의 해명
화학용어의 개혁 1785
C.L.Berthollet (1748~1822)
A.F.de Fourcroy (1755~1809)
L.B.Guyton de Morveau (1737~1816)
5. 질량불변의 법칙 확립
6. 단체가설의 확립 1789
33층의 원소
7. 화학요강(The Element of Chemistry) 저술,1789
Claude Louis Berthollet (1748~1822,France)
의사, 화학자, Lavoisier의 친구
화학용어의 개혁(화학명명법 1787 출판)
염소에 의한 표백법 개발
Napoleon의 Egypt 원정 시 동반한 학자
국가 기관에서 활약
화학친화력에 관한 연구
The Law of Chemical Affinity, 1799
4-3. Dalton 과 원자 가설
John Dalton (1766~1844, 영국)
Quaker 교도, 수학자, 기상학자, 화학자
마을 국민학교 교육
12세때 마을 국민학교 교장(2년간)
Kendal 기숙학교,15세 assistant(3,4년)
그 후 교장으로 8년 근무
Tutor in the New College(Manchester) for 6 years
• 기상관측 (1787~1844)
200,000 sperate observations
• Color Blindness에 관한 논문. 1794
• Manchester Literary and Philosophical Society
(1789 설립)의 회원 (1794), 1817~44 회장
• 19세기 첫해부터 기체에 관한 연구발표
기체 부피의 온도에 따른 증가
기체 분압의 법칙
기체의 용해도에 관한 법칙
• 원소기호와 비교 원자량표(1803)
수소를 1로 정하고 이에 대한 비교 원자량
• Atomic Theory
1803년 구상. 1808년 그의 책에 발표
New System of Chemical Philosphy(화학의 신체계)
• The Law of Conservation of Mass
•
(질량 보존의 법칙)
• The Law of Definite Proportions
•
(정비례의 법칙)
• = The Law of Constant Composition)
•
(일정 성분비의 법칙)
• The Law of Multiple Proportions
•
(배수 비율의 법칙)
제 5 장
기초 법칙과 원자량
5-1 기초 법칙
1.정비례의 법칙 ( The Law of Definite Proportions)
Joseph Louis Proust(1755~1826, France)
France 약사의 아들, Paris에서 화학공부
Madrid 대학교수
탄산구리의 조성이 일정함을 발견
정비례의 법칙 제창(1799)
이의 확립은 Sweden의 Berzelius에 의하여 이루어졌음
Berthollet와의 8년간의 논쟁
산화철의 조성 연구
Berthollide 와 Daltonide
2. 기체반응부피의 법칙
Joseph Louis Gay-Lussac (1778~1850, France)
Berthollet 의 제자
• 온도 상승에 따른 기체부피의 증가(1802)
Charles의 법칙(1787)
Boyle - Charles’s Law
Boyle - Gay-Lussac’s Law
• 고도에 따른 지자기 관측(1804)
8.24 Biot와 함께 4000m
9.16 단독 7000m
공기의 구성,온도,습도 등 관측
• 기체 반응 부피의 법칙(The Law of Combining
volumes)
1805 Alexander von Humboldt(Germany)와 공동연구
산소 + 수소 → 물
1
2
2
질소 + 산소 → 산화질소
1
1
2
3. 아보가드로의 분자가설(Avogadro’s Hypothesis)
Amadeo Avogadro (1776~1856, Italy)
Prof. of Physics at Turin Univ.
“Equal volumes of all gases under the same
conditions of pressure and of temperature contain
an equal number of molecules”
Stanislao Cammizzaro(1826~1910, Italy)
제 1회 세계 화학자 대회(Karlsruhe, Germany)
1860.9
Avogadro’s Hypothesis를 발표
5-2 원자량 측정
1.친화력(Affinity)
E.F.Geoffroy (1672~1731,France)
여러종의 산과 염기의 친화력표 작성 1718
T.O.Bergman (1735~1784,Sweden)
염류에서 산과 염기의 상대적인 치환능력
황산과 HF에 대한 친화력표 발표 1775
C.L.Bertholett (1748~1822,France)
친화력의 법칙에 관한 연구 1799
친화력만으로 화학반응의 방향을 결정할 수 없고,
용해도와 농도 등 반응물질의 활동량이 중요하다고
주장
2.당량과 결합비
Jeremias Benjamin Richter(1762~1807,독일)
당량(equivalent)이라는 용어를 처음으로 사용
1787
1 000parts acid를 중화시키는 여러 base의 양
1 000parts base를 중화시키는 여러 acid의 양
표 5-1
1802년 France의 Berthollet책에 소개
E.G.Fischer (1754~1831, 독일)
Berthollet의 책을 독일어로 번역(1802)한 책에
Richter의 당량을 소개
J.J.Berzelius(1779~1848,Sweden)
원소의 당량 결정에 산소를 기준으로 함(100)
3. 화합량에 관한 연구
4. Dulong-Petit의 법칙
Pierre Louis Dulong(1785~1838, France)
Alexis Thrérèse Petit(1791~1820,France)
파리 공업학교 (École Polytechnique)의
화학교수와 물리학 교수
원소의 원자량과 비열의 곱은 같은 값을 갖는다.
(표 5-3)
원자량의 근사치를 구하는 방법
예: 구리의 비열 0.0949
구리의 원자량 = 6.4/0.0949 = 67
분석값 = 63.306
5. Mitscherlich의 법칙
Eilhardt Mitscherlich(1794~1863,독일)
Göttingen 대학과 Berlin 대학에서 연구
Isomorphism(同形律) 1819년
화학조성이 비슷한 것들은 같은 결정형을
갖는다.
K2SO4와 K2SeO4 같은 구조
분석값으로부터 Se의 원자량 결정
6. Berzelius의 사상
J.J.Berzelius(1779~1848,Sweden)
Upsala대,의학,광천분석에 관한 논문(1802)
Stockholm 외과의학교 조교.
왕립의과 학교 조교,교수
1808 Sweden 과학 아카데미 회원
1835 Baron(남작)칭호를 받음
1835 56세때 24세의 친구 딸과 결혼
6-1. 원자량의 측정(1807년~5년간)
분석화학의 귀재
한 물질에 대하여 20~30번씩 분석,2000종류의
화합물의 조성 연구
일정성분비의 법칙, 배수비율의 법칙을 귀납적으
로
증명
많은 화합물이 산소의 화합물임을 보고 산소를
기준(100)으로 삼았다.
원자량 결정에 Gay-Lussac의 기체반응의 법칙,
Dulong-Petit의 법칙 및 Mitscherlich의 법칙등
적용
6-2. 원소의 화학기호 제정
원소의 화학기호(1813년)
원소의 Latin 이름. 첫자는 대문자로 둘째는
소문자로 표시함(표 참조)
화학식은 물질의 부피를 나타내어서 표시
Cu + O, Cu + 2O, 2H + O등
그 후 +를 없애고 CuO, CuO2, H2O 등
Berzelius 의 원소기호(1813)
원소 이름을 Latin 명으로 쓰고 첯 글씨를 대문자로 쓰고
필요한 경우에는 두번째 글씨를 택하여 소문자로 쓴다.
예; 금
은
탄소
구리
칼슘
황
주석
질소
나트륨
Aurum
Argentum
Carbonium
Cuprum
Calcium
Sulfur
Stannum
Nitrogenium
Natrium
Au
Ag
C
Cu
Ca
S
Sn
N
Na
6-3. 이원론(Dualistic Theory of Chemical Affinity)
모든 원소는 음,양의 두 종류로 분류
산소는 음성이 가장 강한 원소
모든 화합물은 반대 전기성을 띠고 있는 두 성분이
서로 결합하여 전기적인 인력에 의하여 생성된다.
금속 산화물은 양전기가 남아있고 비금속산화물은
음전기가 남아있어 두 산화물이 결합하여 염을
만
든다.
BaO(양성) + SO3(음성)→BaO•SO3(중성)
모든 무기물의 분류
모든 원소(53종)을 음성으로부터 양성도가 높은
쪽으로 배열
O,S,N,…..H,Au,Os,….Li,Na,K
6-4. 기타 Berzelius의 업적
실험기구의 개발 (고무관,중탕,건조기,세척병,
여과지 등)
새로운 원소의 발견 및 유리
Se(1818), Si(1824), Th(1829)
Zr(1825), Ti(1825) 등
유기화합물의 원소 분석법 확립
물리학 및 화학의 진보에 대한 연보 발간
(1821~1848년까지)(Annual review,Jahres Berichte)
독일의 많은 학자가 지도받음
Gmelin, Mitscherlich, Wöhler등
Halogen, Isomerism, catalysis, allotropy등 용어
를 처음 사용
7. 듀마의 증기밀도 측정
J.B.André Dumas(1800~1884,France)
액체 및 고체물질의 증기 밀도를 측정하는 방법을
고안, 이로부터 원자량 측정
유기화학에 크게 기여(Organnic radicals)
8. Cannizzaro의 원자량 측정
Stanislao Cannizzaro(1826~1910,Italy)
Pisa 대학에서 교육, 의용군으로 활약
Genoa 대학에서 유기화학, 이론화학 교수(1855)
Avogadro’s Hypothesis를 Karlsruhe에서 개최된
제1차 세계화학자대회(1860)에 소개함