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화학 26, 다소 방해적인 쌍 역전을 야기

철학과 2022. 5. 14. 05:51

염소(35.5)와 칼륨(39)사이에 다소 큰 간격이 있었지만, 아르곤을 이 두 원소 사이에 두는 것은 다소 방해적인 쌍 역전을 야기했을 것이다. 이때 텔루륨과 요오드 성분을 포함하는 그러한 유의한 쌍 역전 현상만 존재했고, 이러한 행동은 매우 이례적인 것으로 간주되었다는 것을 상기해야 한다. 멘델레 예프는 Te-I쌍 역전 현상이 텔루륨이나 요오드 또는 어쩌면 두 원소 모두의 원자 무게 측정이 부정확했기 때문이라고 결론 내렸습니다.

그러나 아르곤의 또 다른 특이한 점은, 아르곤이 형성되지 않았다는 단순한 이유로, 아르곤의 화합물을 연구할 수 없다는 것을 의미하는 것으로 보이는 완전한 화학적 불균형이었다. 일부 연구원들은 가스의 순도가 순수한 화학 원소가 아니라는 것을 의미하는 것으로 해석했다. 만약 이것이 사실이라면, 그것은 어딘가에 놓일 필요가 없기 때문에 곤경에서 벗어나는 쉬운 방법을 제공할 것이다.

하지만 다른 많은 사람들은 원소를 주기율 표에 넣으려고 애썼다. 아르곤의 수용은 1885년 당대 굴지의 화학자들과 물리학자들이 참석한 로얄 소사이어티의 총회의 초점이었다. 아르곤, 레일리, 램지의 발견자들은 그 원소가 아마도 단성체였을 것이라고 주장했지만, 확신할 수 없다는 것을 인정했다. 또한 그들은 문제의 가스가 혼합물이 아니라는 것을 확신할 수 없었는데, 이것은 원자 무게가 사실 40이 아니라는 것을 의미할 수도 있다. WilliamCrookes는 아르곤의 예리한 비등점과 용해 지점을 지지하는 몇가지 증거를 제시해 혼합물이 아닌 단일 원소를 가리키게 되었다. 저명한 화학자인 헨리 암스트롱은 아르곤이 개별 원자가 매우 반응성이 높을지라도 불활성의 분자를 형성한다는 점에서 질소처럼 행동할 수도 있다고 주장했다.

물리학자인 아서 윌리엄 뤼커는 대략 40개의 원자 무게가 정확할 수도 있고 만약 이 원소가 주기율 표에 포함될 수 없다면, 그것은 주기율 표 그 자체에 잘못이 있는 것이라고 주장했다. 이 논평은 심지어 멘델레 예프의 주기율 표가 발행된 지 16년이 지난 후에도, 그리고 그의 세가지 유명한 예언이 이행된 후에도, 모든 사람들이 주기 체계의 타당성에 대해 확신하지 않았다는 것을 보여 주기 때문에 흥미롭습니다.

따라서 로얄 소사이어티의 회의 결과는 새로운 원소 아르곤의 운명이나, 새로운 원소로 간주되어야 하는지 여부에 대해 다소 결론을 내리지 못 했다. 이 회의에 참석하지 않았던 멘델레 예프 자신은 아르곤이 사실 3개의 질소 원자로 이루어져 있다는 결론을 내린 런던의 네이처 지에 기고했습니다. 그는 40을 3으로 나눈 가정된 원자 무게가 질소의 원자 무게인 14에서 그리 멀지 않은 약 13.3을 제공한다는 사실에 근거하여 이 결론을 내렸다. 게다가, 아르곤이 질소 가스에 대한 실험 과정에서 발견되었는데, 이것은 이 3원자론의 가능성을 더 높여 주었다.

그 문제는 1900년에 마침내 해결되었다. 베를린에서 열린 회의에서, 새로운 가스의 공동 개발자 중 한 명인 램지는 멘델레 예프에게 헬륨, 네온, 크립톤, 크립톤과 크세논으로 증강된 새로운 그룹이 할로겐과 알칼리 금속 사이의 8번째 열에 우아하게 수용될 수 있다고 알렸다. 발견된 이러한 새로운 원소들 중 첫번째인 아르곤은, 그것이 진정한 한쌍의 역전의 새로운 사례를 나타내고 있기 때문에, 특히 문제가 많았다. 그것은 원자 무게가 약 40이지만 원자 무게가 약 39의 칼륨 앞에 나타납니다. 멘델레 예프는 현재 이 제안을 기꺼이 받아들였고 나중에 다음과 같이 썼습니다.

이것은 새로 발견된 원소들의 위치를 확인하는 것으로서 그에게 매우 중요한 것이었고, 저에게는 주기 법의 일반적인 적용 가능성을 기쁘게 확인해 주는 것이었습니다.

주기율 표를 위협하는 것과는 거리가 먼 불활성 기체의 발견과 주기율 표로의 성공적인 수용은 멘델레 예프의 주기 체계의 강력한 힘과 일반성을 강조하는 역할만 했습니다.