멘델레예프가 예측한 원소들
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
멘델레예프가 예측한 원소들은 드미트리 멘델레예프가 주기율표를 통해 예측한 미지의 원소들을 의미한다. 멘델레예프는 산스크리트어 접두사를 사용하여 예측 원소에 임시 이름을 붙였으며, 에카-붕소(스칸듐), 에카-알루미늄(갈륨), 에카-망가니즈(테크네튬), 에카-규소(저마늄) 등의 성질을 예측했다. 이러한 예측은 실제 발견된 원소의 특성과 매우 유사하여 멘델레예프의 주기율표의 정확성을 입증하는 중요한 사례가 되었다. 또한, 멘델레예프는 토륨과 우라늄 사이의 프로트악티늄 존재도 예측했으며, 하프늄의 발견을 통해 주기율표의 예측이 다시 한번 입증되었다.
더 읽어볼만한 페이지
- 주기율표 - 14족 원소
14족 원소는 최외각 전자 4개를 가지며 탄소, 규소, 저마늄, 주석, 납, 플레로븀으로 구성되고 원자번호 증가에 따라 비금속에서 금속으로 변하는 경향을 보이며 탄소는 유기화합물 골격, 규소는 지각에서 풍부, 주석과 납은 금속 자원, 플레로븀은 짧은 반감기를 갖는다. - 주기율표 - 에카
에카는 멘델레예프가 주기율표에서 미발견 원소를 예측하기 위해 사용한 명명법으로, 알려진 원소 아래 위치할 원소를 "에카 + 위쪽 원소 이름"으로 칭했으며, 이는 주기율표의 정확성을 입증하는 증거가 되었고 현재도 일부 사용되며 주기율표 발전 이해에 중요한 역사적 의미를 갖는다. - 화학 원소 - 토륨
토륨은 은백색의 방사성 악티늄족 금속 원소로, 높은 녹는점과 끓는점을 가지며 지구 지각에 풍부하게 존재하고 핵연료로서의 잠재력을 지니지만, 방사능으로 인해 사용이 감소하고 있다. - 화학 원소 - 아연
아연은 청회색 금속으로, 적당한 반응성을 지닌 환원제이며, 내식성이 뛰어나 도금에 사용되고, 합금의 주요 성분이며, 인체 필수 미량 원소이지만 과다 섭취 시 독성을 나타낸다.
2. 명명법 (접두사)
멘델레예프는 자신이 예측한 원소에 이름을 붙이기 위해 산스크리트어에서 1, 2, 3을 의미하는 접두사인 ''eka-'', ''dvi-'', ''tri-''를 사용하였다.[3] 같은 족의 이미 알려진 원소들로부터 몇 칸 아래에 있는지에 따라 접두사를 결정했는데, 예를 들면 저마늄(germanium)은 1886년에 발견되기 전까지 에카실리콘(ekasilicon)으로 불리었고, 레늄은 1926년에 발견되기 전까지 드비망가니즈(dvi-manganese)로 불렸다.
멘델레예프는 희토류 원소보다 가벼운 네 가지 원소, 즉 에카붕소(Eb), 에카알루미늄(Ea), 에카망가니즈(Em), 에카실리콘(Es)을 예측했다. 이 원소들은 각각 스칸듐(Sc), 갈륨(Ga), 테크네튬(Tc), 저마늄(Ge)으로 밝혀졌으며, 멘델레예프가 주기율표에 지정한 자리를 채웠다. 멘델레예프는 이 원소들의 이름을 экаборъru(에카보르), экаалюмінійru(에카알류미니), экамарганецъru(에카마르가네츠), экасилиційru(에카실리치)라고 표기했으며, 이는 1917년 이전 러시아어 철자법을 따른 것이다.[4]
''에카-'' 접두어는 멘델레예프뿐만 아니라 다른 이론가들도 사용하였다. 프랑슘(francium)은 발견되기 이전에 에카세슘(eka-caesium)으로 불렸으며, 아스타틴(astatine)은 에카아이오딘(eka-iodine)으로 불렸다. ''에카-''는 초우라늄 원소를 지칭할 때 가끔 사용되기도 한다. 예를 들어 우누녹튬(ununoctium)은 에카라돈(eka-radon)으로 불리고 있으며, 운비우늄(unbiunium)은 에카악티늄(eka-actinium) 또는 드비란타넘(dvi-lanthanum)으로 불리고 있다. 그러나 현재 국제 순수·응용 화학 연합(IUPAC)은 이러한 접두사들을 사용하는 것 대신에 원자번호에 기반을 둔 체계적 원소 이름을 사용하기를 권하고 있다.
3. 초기 예측
초기 주기율표는 희토류 원소와 전이 금속을 구분하지 않았는데, 이는 멘델레예프가 무거운 미지의 원소에 대한 예측이 가벼운 원소에 대한 예측만큼 정확하지 않았던 이유를 설명하는 데 도움이 된다.
3. 1. 에카붕소 (스칸듐)
라르스 프레드릭 닐슨이 1879년 말 스칸듐 산화물을 분리했으며, 페르 테오도르 클레브는 이 원소가 멘델레예프가 예측한 에카붕소와 대응됨을 인식하고 그해 말 멘델레예프에게 알렸다. 멘델레예프는 1871년에 에카-붕소의 원자 질량을 44로 예측했는데, 실제 스칸듐의 원자 질량은 44.955907이다.[4]
3. 2. 에카알루미늄 (갈륨)
1871년, 멘델레예프는 아직 발견되지 않은 원소인 에카알루미늄(eka-aluminium)의 존재를 예측하였다.[4] 멘델레예프가 예측한 에카알루미늄의 성질과, 1875년 폴 에밀 르콕 드 부아보드랑이 실제로 발견한 갈륨의 성질은 아래 표와 같이 매우 유사하다.
3. 3. 에카망가니즈 (테크네튬)
테크네튬은 멘델레예프가 사망한 후인 1937년에 카를로 페리에와 에밀리오 세그레가 어니스트 로런스의 사이클로트론에서 몰리브데넘 시료를 중수소 핵으로 충돌시켜 발견했다.[5] 멘델레예프는 1871년에 에카망가니즈의 원자량을 100으로 예측했고, 테크네튬의 가장 안정적인 동위 원소는 97Tc와 98Tc이다.3. 4. 에카실리콘 (저마늄)
멘델레예프는 규소 아래에 위치할 것으로 예측되는 원소인 에카실리콘(Es)의 성질을 예측했다. 1886년에 저마늄(germanium)(Ge)이 발견되었으며, 멘델레예프의 예측과 실제 저마늄의 성질은 매우 유사하다. 다음은 멘델레예프의 예측과 실제 저마늄의 성질을 비교한 표이다.
4. 토륨, 우라늄, 프로트악티늄
1871년, 멘델레예프는 토륨과 우라늄 사이에 위치할 원소(프로트악티늄)의 존재를 예측하였다.[6] 1900년, 윌리엄 크룩스는 우라늄에서 얻은 미지의 방사성 물질을 이용하여 프로트악티늄을 얻어내었다.[6] 1913년과 1918년에 독일에서 각각 프로트악티늄의 동위원소가 발견되었지만, '프로트악티늄'이라는 이름은 1948년이 되어서야 붙여졌다.[6] 1950년대부터 토륨, 우라늄, 프로트악티늄은 악티늄족으로 분류되기 시작하였다.
5. 하프늄
1869년, 멘델레예프는 주기율표에서 지르코늄 아래에 더 무거운 원소가 존재할 것이라고 예측했다.[7] 1871년에는 그 자리에 란타넘을 배치했지만, 1923년 하프늄이 발견되면서 멘델레예프의 초기 예측이 옳았음이 밝혀졌다. 멘델레예프가 예측한 원소의 성질은 실제 하프늄의 성질과 거의 일치했다.
6. 그 이후의 예측들
1902년, 멘델레예프는 헬륨과 아르곤을 발견하고 비활성 기체들을 0족으로 분류하였다. 멘델레예프는 수소보다 가벼운 원소가 존재할 수 있다고 믿었고, 그 중 하나가 코로늄일 것이라고 추측했다. 그러나 이는 후에 Fe13+인 것으로 밝혀졌다.[9][10]
멘델레예프는 수소보다 가벼운 또 다른 원소는 원자 질량이 매우 작고(5.3×10−11과 9.6×10−7 사이), 속도가 초당 2,500,000m 정도로 매우 빠르며, 모든 물질에 스며들 수 있고 화학 반응을 거의 일으키지 않을 것이라고 예측했다.[11][12]
1904년, 멘델레예프는 '에테르'의 이름을 따서 ''A Chemical Conception of the Ether''라는 소책자를 집필하여, 수소보다 가벼운 두 원소에 대한 내용을 담았다.
참조
[1]
학술지
D. I. Mendeleev's concept of chemical elements and ''The Principles of Chemistry''
https://web.archive.[...]
2006-11-09
[2]
학술지
The natural system of elements and its application to the indication of the properties of undiscovered elements
https://www.knigafun[...]
1871
[3]
학술지
Mendeleev and the Periodic Table of Elements
[4]
학술지
The natural system of elements and its application to the indication of the properties of undiscovered elements (in Russian)
http://heritage.jscc[...]
1871
[5]
웹사이트
Technetium
https://web.archive.[...]
2006-11-11
[6]
서적
Nature's Building Blocks
https://archive.org/[...]
Oxford University Press
[7]
학술지
Mendeleev's predictions: success and failure
2019
[8]
서적
Osnovy Khimii [The Principles of Chemistry]
1902-03-19
[9]
학술지
Edlén's Identification of the Coronal Lines with Forbidden Lines of Fe X, XI, XIII, XIV, XV; Ni XII, XIII, XV, XVI; Ca XII, XIII, XV; a X, XIV
http://orbi.ulg.ac.b[...]
1943-07
[10]
웹사이트
Identification of Spectral Lines – History of Coronium
http://laserstars.or[...]
[11]
서적
Popytka khimicheskogo ponimaniia mirovogo efira
[12]
학술지
L'éther, élément chimique: un essai malheureux de Mendéleev en 1904
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com