물질의 기본 원자량을 밝혀낸 화학자 존 돌턴의 업적

주기율표

◈ 영국의 과학자 존 돌턴(John Dalton)의 생애와 업적

현대 원자론의 기초를 세운 인물로, 돌턴의 법칙인 부분 압력의 법칙을 발견하여 기체의 성질을 이해하고 계산하는데 중요한 역할을 하였으며, 색맹 연구를 통해 색맹의 원인을 과학적으로 설명하여 색각 이상의 선구자로 여러 분야에 걸쳐 업적을 남긴 과학자 존 돌턴의 생애와 업적에 대해 알아보려 한다.

1. 생애

존 돌턴은 1766년 영국의 이글스필드에서 태어났다. 그는 농촌에서 집안일을 도우며 자랐고, 마을에 있는 학교에서 기본적인 교육을 받았다. 돌턴은 특히 수학과 자연현상에 관심이 많아 일찍부터 과학 공부를 시작하게 되었다. 그는 12세부터 교사로 일하기 시작했고, 15세가 되자 자신의 형과 함께 학교를 운영하기도 하였다. 이후 돌턴은 과학연구에 전념하기 위하여 1793년 맨체스터로 이사하였고, 그곳에서 그는 교사로 일하면서 다양한 과학 실험을 진행하였다. 당시 기상학에 관심이 많았던 그는 날씨와 기후에 대한 관찰을 주로 기록하였으며 이를 통해 많은 정보를 얻게 되었다.

 

돌턴은 1803년 자신의 업적 중 가장 중요한 원자론을 발표하였다. 이 원자론은 화학반응을 이해하는 것에 큰 도움을 주게 된다. 이후 그는 여러 가지 원소의 원자량을 측정하여 표로 정리하였는데 이것은 우리가 알고 있는 주기율표의 기초가 되었다.

그는 평생을 과학 연구에 헌신하였는데. 그는 다양한 학회에서 활동하며 과학지식을 발전시켰다. 1837년 영국 왕립학회에서 공로를 인정받아 코플리 메달을 수상하였고, 1844년 77세의 나이로 세상을 떠났다.

 

2. 업적

2-1. 원자론

1803년 돌턴은 모든 물질이 원자라는 미세한 입자로 구성되어 있으며 고유한 질량을 가지고 있다고 주장하였다.

그는 수소의 질량을 기준으로 삼아 원소들의 상대적 질량인 원자량을 계산하게 되는데 수소의 질량을 1로 정하고 여러 물질의 기본 원자량을 매겼다. 그는 1808년 "화학 철학의 신세계"를 출간하여 그가 발견한 원자론의 모든 내용을 담았다.

이 원자론은 화학 반응을 이해하는데 아주중요한 기초를 제공하였으며 현대의 주기율표의 기초가 되었다. 돌턴이 주장한 원자론의 기본 개념으로는 아래와 같다.

 

1. 모든 물질은 원자로 구성되어 있다.

2. 동일한 원소의 원자는 모두 같은 크기와 질량을 가진다.

3. 다른 원소의 원자는 서로 다른 크기와 질량을 가진다.

4. 화합물은 두 종류 이상의 원자가 결합하여 형성된다.

5. 화학반응은 원자의 재배열을 수반하지만, 원자는 생성되거나 소멸되지 않는다.

 

2-2. 기체 법칙

돌턴은 기체의 압력에 관한 연구도 하였다. 그는 1801년에 발표한 연구에서 기체 혼합물의 전체 압력이 각 기체의 부분 압력의 합과 같다는 법칙을 발견하였고 이것은 돌턴의 기체 법칙으로 알려지게 된다. 이 법칙은 기체의 행동을 이해하는 것에 중요한 역할을 하게 된다. 또한, 화학 및 물리학에서 널리 응용되어 사용된다.

 

2-3. 기상학 연구

돌턴은 기상학에도 관심이 많아 많은 과학적 업적을 남겼다. 그는 날씨와 기후에 대한 체계적인 관찰 기록을 남겼으며, 이를 통하여 많은 정보를 얻을 수 있게 되었다. 그는 온도, 습도, 기압 등의 기상변수를 측정하였고, 이를 토대로 분석하여 기상학 발전에 기여하였다. 그의 기상학적 데이터를 통해 기후 변화와 관련된 중요한 정보를 얻을 수 있게 되었다.

 

돌턴은 여려 연구성과를 통해 많은 학문적 기여를 하였다. 이를 높이 평가한 영국 왕립학회에서 1837년 코플리 메달을 그에게 수여한다. 그의 원자론, 기체법칙, 기상학적 연구와 발견은 과학적 기초 지식을 전달하여 현대 과학에 큰 영향을 주게 된다. 존 돌턴의 끊임없는 연구와 성과는 과학자로서의 좋은 본보기가 된다고 할 수 있다.

 

모든 물질은 원자로 구성되어 있다.
- 존 돌턴 -

 

대기의 존재로 인해 현상의 주요 원인이 충분히 설명될 수 있다.
- 존 돌턴 -