[화학사] 주기율표의 종류 및 역사

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불소, 칼륨, 망간, 루비듐 등이 동일 계열에 배치되었다. 그러나 이 방법으로는 희토류 원소와 단주기 원소를 배열할 수 없었다.
18) 1902년 - 브라우너(Bohuslav Brauner)
브라우너는 단주기형 주기율표 속에 작은 표를 하나 삽입함으로 희토류 원소들을 배치하려 했다.
19) 1905년 - 베르너(Alfred Werner)
베르너는 오늘날의 장주기표와 비슷한, 진보된 체계를 발표하였다.
20) 1911년 - 부루크(A.V.D. Broek)
부루크는 소외 입방체 체계를 제안하여 가로로 8원소, 세로로 5원소, 대각선으로 성질이 비슷한 3원소를 배열하였으나 이 표는 작도가 쉽질 않았다.
21) 1916년 - 하킨즈(W.D.Harkins)와 윌슨(E.D. Wilson)
이에 대해 그들은 수소와 헬륨을 기초로 나선형의 체계를 발표하였으나 여전히 사용하기에 불편하였다.
22) 1920 - 소디(Frederck Soddy)
러더포드와 원자핵 발견 실험으로 유명했던 소디는 1920년, 한 개의 선을 몇 번씩 방향을 바꾸면서 원통상에 감아 놓은 체계를 제안하고, 원소를 주족, 아족, 희토류로 분류하였으나 여전히 작도가 어려웠다.
23) 1920 - 노더(C.R. Nodder)
노더는 희토류를 표시하기 위해 원형표를 도입하여 주족와 아족을 평행으로 두어 연결시켰다.
24) 1920 - 로링(F.H. Loring)
로링은 계단적인 체계로 주기율을 표시하였다. 그는 희토류 원소를 다른 원소와 같은 족으로 분류하였는데 같은 족이 아닌 것을 같은 족으로 표현함으로 어색하였다.
25) 1992년 - 보어(Niels Bohr) - 덴마크
양자론적 원자모형으로 유명한 덴마크의 보어는 그때까지 발견된 원소들을 비교적 잘 배치한 주기율표를 발표하였다. 그는 아직도 발견되지 않은 원소는 빈칸으로 남겨두고 희토류 원소의 제2그룹을 위해 열세 곳의 빈칸을 남겨두었다.
26) 1925년 - 코틴즈(M. Courtines)
코틴즈는 주족, 아족을 두 개로 구분하고 희토류 원소를 표시한 작은 정방형이 아코디온처럼 접혀 란탄에 대응되는 곳에 배치되는 주기율표를 발표하였다.
<코틴즈의 주기율표(1925년)>
27) 1925년 - 피유티(Amaldo Teofilo Pietro Piutti)
피유티는 달팽이 모양과 같은 원을 아홉 개의 부채모양으로 나누고, 주족, 아족 원소를 같은 부채형에 배치한 주기율표를 발표하였다.
28) 1926년 - 안트로포프(Andreas von Antropoff)
안트로포프는 불활성 기체 원소를 주기율표의 좌우 끝에 두고, 수소를 중심에 배치하며, 희토류 원소는 따로 배치하는 주기율표를 발표하였다.
<안트로포프의 주기율표(1926년)>
29) 1929년 - 자넷(J.C. Janet)
자넷은 4종류의 주기의 차를 두고 희토류를 포함한 모든 원소에 등가의 장소를 만들어준 표를 발표하였다.
30) 1944년 - 에머슨(E.I. Emerson)
에머슨은 하나의 소용돌이 물결모양의 주기율표를 만들었다. 그는 여기서 베릴륨과 마그네슘을 특별히 취급하였다. 수소는 알칼리 금속과 할로겐 원소 양쪽에 모두 포함시켰다. 그는 불활성 기체는 각 주기의 원형이라고 생각하고 그 면적을 세 배로 크게 한 체계를 발표하였다.
31) 1949년 - 셸레(F.M. Scheele) - 스웨덴
셸레는 1949년, 안트로포프의 체계를 수정한, 새로운 주기율표를 발표하였다. 여기서는 제1주기에 수소와 헬륨을, 제2, 제3주기에는 여덟 개 원소를, 제4, 5 주기에는 아르곤에서 브롬까지, 크립톤에서 요오드까지의 열여덟 개 원소를 배치하였다. 그리고 주족을 a, 아족을 b로 표시하였다.
32) 1950년 - 클라크(J.D. Clark)
클라크는 경기장 모형을 평면으로 투영한 표를 발표하였다. 그는 아족과 주족의 거리가 그들의 특성 차이의 정도와 직접 비례하도록 작도하였다.
<에머슨의 주기율표(1944년)>
<셸레의 주기율표(1949년)>
33) 오늘날의 주기율표
1894년 영국의 J.W.S.레일리와 W.램지에 의한 비활성기체 원소의 발견으로 주기율에 이의가 제기되었지만 램지는 He를 H와 Li의 사이에 놓아 문제를 해결했고, 반대로 주기율표의 성질에서 Ne·Ar·Kr·Xe 등을 발견하여 0족 원소의 존재를 확립하였다. 이 사실은 주기율표의 지위를 더욱 높였고 이때부터는 주기율표를 어떻게 나타내면 그 뜻을 잘 알 수 있느냐는 점에 집중되었다. 그 뒤에 발견된 전자와 스펙트럼에서 원자구조가 논의되었고 또 모즐리의 법칙을 발견함으로써 중요한 것은 원자량이 아니라 원자번호라는 사실이 밝혀져 바른 원자모형도 확립되었다. 또 양자역학의 발전으로 원자구조가 명백해져 현재 사용되는 주기율표가 작성되었다.
현재 널리 쓰이고 있는 주기율표에서는 원자들을 원자 번호순으로 가로로 나열하면서, 성질이 비슷한 원소들이 세로줄을 형성하도록 만들었다. 주기율표에서 세로줄은 비슷한 성질을 가진 원소들이 모여 있으므로 족(family 또는 group)이라 하고, 가로줄은 주기(period)라고 부른다.
주기율표에서 제 1 주기부터 제 3 주기 까지는 단주기라고 하며, 제 4,5 주기를 장주기, 제 6 주기 이후를 최장주기라고 부르며, 장주기를 기준삼아 만든 주기율표를 장주기형 주기율표라고 부른다. 장주기형 주기율표의 윗 란에 있는 숫자는 족을 나타내는 데, 국제화학협회의 결정과 대한화학회 제정(1994. 4. 15)에 따라 1족에서 18족까지로 부른다.
여기서 같은 족 원소들을 동족 원소라고 하는 데, 매우 비슷한 성질을 가지며, 알칼리금속 족[1족, 수소를 제외함], 알칼리토 족[ 2족], 할로겐 족[17족], 비활성 기체[18족] 등 각각 독특한 이름으로 불린다.
<1930년 까지 알려진 원소들을 나열한 단주기형 주기율표>
<비활성 기체로 주기를 나눈 주기율표>
<장주기형 주기율표>
<현재의 주기율표>
참고문헌
화학사 상식을 다시보다 - 일본화학회 편, 박택규 옮김 (BLUE BACKS)
학생을 위한 화학과 화학자 이야기 - 강건일 지음 (참 과학)
원소의 왕국 - P.W. 앳킨즈 지음, 김동광/과학세대 옮김 (동아출판사)

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