Çй® ¡í °úÇÐ ¡í °úÇÐÀÚ

¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ ¼ö  Amedeo Avogadro

¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ ¼ö(NA)´Â 6.02214179x10^23/molÀ̶ó´Â ¾î¸¶¾î¸¶ÇÏ°Ô Å« ¼ýÀÚÀÌ´Ù.

1965³â¿¡ ³ëº§ ¹°¸®ÇлóÀ» ¹ÞÀº ÆÄÀθ¸(Richard Feynman, 1918~1988) ±³¼ö´Â ¡°¸ðµç Àΰ£ÀÇ Áö½Ä¿¡¼­ °¡Àå Áß¿äÇÑ »ý°¢Àº ¸¸¹°ÀÌ ¿øÀÚ·Î ÀÌ·ç¾îÁ® ÀÖ´Ù´Â °Í¡±À̶ó°í ¸»ÇÏ¿´´Ù. ÇÏÁö¸¸ ¸¹Àº È­ÇÐÀÚµéÀº È­ÇÐ ¹°ÁúÀÌ ´ëºÎºÐ ºÐÀÚ·Î ±¸¼ºµÇ¾î Àֱ⠶§¹®¿¡, ¡®¿øÀÚ¡¯ ´ë½Å ¡®¿øÀÚ¿Í ºÐÀÚ¡¯·Î ¹Ù²Ù¾î¾ß ÇÑ´Ù°í »ý°¢ÇÑ´Ù.

¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ °¡¼³·Î ¿øÀÚ¿Í ºÐÀÚ¸¦ ±¸º°ÇÏ°í, ¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ ¼ö·Î ÁÖ¾îÁø ¾çÀÇ ¹°Áú¿¡ µé¾î ÀÖ´Â ¿øÀÚ¿Í ºÐÀÚÀÇ ¼ö¿Í ÀÌµé °³°³ÀÇ ¹«°Ô¸¦ ±¸ÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô µÇ¾úÀ¸´Ï, È­ÇÐÀû °üÁ¡¿¡¼­´Â À̵éÀ̾߸»·Î °úÇÐ ¿ª»ç»ó °¡Àå Áß¿äÇÑ »ý°¢°ú ¹ß°ßÀÌ¶ó º¼ ¼ö ÀÖ´Ù.  

µ¹ÅÏÀÌ À߸ø ±¸ÇÑ ¿øÀÚ·®, ¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ °¡¼³·Î ¹Ù·Î ÀâÀ¸·Á°í ÇÏ´Ù

µ¹ÅÏÀº ¼ö¼Ò ¿øÀÚÀÇ Áú·®À» 1·Î ÇÏ¿© ¿©·¯ °¡Áö ¿øÀÚµéÀÇ »ó´ëÀû Áú·®, Áï ¿øÀÚ·®À» ³ªÅ¸³»°íÀÚ ÇÏ¿´´Ù. ±×ÀÇ ¹æ¹ý ÀÚü´Â ¿À´Ã³¯¿¡µµ Ÿ´çÇϳª, Áß¿äÇÑ ½Ç¼ö¸¦ ¹üÇÏ¿´´Ù. ±×´Â ¹°(H2O)ÀÇ È­ÇнÄÀ» HO·Î, ±×¸®°í ¾Ï¸ð´Ï¾Æ(NH3)ÀÇ È­ÇнÄÀ» NH·Î °¡Á¤ÇÏ°í »ê¼Ò¿Í Áú¼ÒÀÇ ¿øÀÚ·®À» °¢°¢ 8°ú 5·Î ±¸ÇÏ¿´´Ù. È­ÇнÄÀÇ °¡Á¤ÀÌ Æ²¸° °ü°è·Î, »ê¼ÒÀÇ ¿øÀÚ·®Àº ½ÇÁ¦ °ª 16ÀÇ 1/2·Î, ±×¸®°í Áú¼ÒÀÇ ¿øÀÚ·®Àº ½ÇÁ¦ °ªÀÇ 1/3·Î ±¸ÇØÁ³´Ù. ÀÌ·¸°Ô À߸ø ±¸ÇØÁø ¿øÀÚ·®À» ¹ÙÅÁÀ¸·Î, ÀÌµé ¿ø¼Ò¿Í ¹ÝÀÀÇÏ´Â ´Ù¸¥ ¿ø¼ÒµéÀÇ ¿øÀÚ·®À» ±¸ÇÑ °ªµéµµ ½ÇÁ¦ °ª°ú Å©°Ô Â÷ÀÌ°¡ ³¯ ¼ö¹Û¿¡ ¾ø¾ú´Ù.  

1808³â¿¡ °ÔÀÌ-·ò»è(Joseph L. Gay-Lussac, 1778~1850)Àº °°Àº ¿Âµµ¿Í ¾Ð·Â¿¡ ÀÖ´Â ±âüµéÀÌ ¹ÝÀÀÇÒ ¶§, ±âü ºÎÇÇµé »çÀÌ¿¡´Â Ç×»ó °£´ÜÇÑ Á¤¼öºñ°¡ ¼º¸³µÈ´Ù´Â ¡®±âü ¹ÝÀÀÀÇ ¹ýÄ¢¡¯À» ¹ß°ßÇÏ¿´´Ù. ÇÑ ¿¹·Î, Ç×»ó 2 ºÎÇÇÀÇ ¼ö¼Ò ±âü¿Í 1 ºÎÇÇÀÇ »ê¼Ò ±âü°¡ ¹ÝÀÀÇÏ¿© 2 ºÎÇÇÀÇ ¼öÁõ±â¸¦ »ý¼ºÇϸç, 1 ºÎÇÇÀÇ Áú¼Ò ±âü¿Í 1 ºÎÇÇÀÇ »ê¼Ò ±âü°¡ ¹ÝÀÀÇÏ¿© 2ºÎÇÇÀÇ ÀÏ»êÈ­Áú¼Ò ±âü¸¦ ¸¸µç´Ù.

¾Æº¸°¡µå·Î(Amedeo Avogadro, 1776~1856)´Â 1811³â¿¡ (1) ¡®°°Àº ¿Âµµ, ¾Ð·Â¿¡¼­ °°Àº ºÎÇÇ ¼Ó¿¡ Á¸ÀçÇÏ´Â ±âü ÀÔÀÚ(ºÐÀÚ)ÀÇ ¼ö´Â ±âüÀÇ Á¾·ù¿¡ »ó°ü¾øÀÌ °°´Ù.¡¯¶ó´Â °Í°ú (2) ¡®±âü ºÐÀÚ´Â 2°³ ¶Ç´Â ±× ÀÌ»óÀÇ ±âº» ÀÔÀÚ(¿øÀÚ)·Î ±¸¼ºµÇ¾î ÀÖ´Ù.¡¯¶ó´Â °ú°¨ÇÑ °¡Á¤(¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ °¡¼³)À» ÇÏ¿´´Ù. ±×´Â ù ¹ø° °¡¼³¿¡ ±Ù°ÅÇÏ¿© ±âüÀÇ ¹Ðµµ¸¦ ºñ±³ÇÔÀ¸·Î½á ºÐÀÚÀÇ »ó´ëÀû ¹«°Ô¸¦ ±¸ÇÏ¿´´Âµ¥, »ê¼Ò¿Í Áú¼ÒÀÇ ¿øÀÚ·®À» °¢°¢ 15(½ÇÁ¦´Â 16)¿Í 13(½ÇÁ¦´Â 14)À̶ó°í Á¦¾ÈÇÏ¿´´Ù.

¾Æº¸°¡µå·Î´Â ¶ÇÇÑ °ÔÀÌ-·ò»èÀÇ ½ÇÇè °á°ú·ÎºÎÅÍ ¹° ºÐÀÚ´Â HO°¡ ¾Æ´Ï¶ó H2OÀ̸ç, ¼ö¼Ò, »ê¼Ò, Áú¼Ò ±âü´Â ÀÌ¿øÀÚ ºÐÀÚ, Áï H2, O2, N2 ÇüÅ·ΠÁ¸ÀçÇÑ´Ù°í ÁÖÀåÇÏ¿´´Ù. ÀÌ¿¡ µû¶ó ¾Õ¼­ ¿¹¸¦ µç ±âü¹ÝÀÀÀÇ ¹ÝÀÀ½ÄÀº ¾Æ·¡¿Í °°ÀÌ µÈ´Ù. ±×´Â ¶ÇÇÑ ¾Ï¸ð´Ï¾Æ ±âüÀÇ ¹Ðµµ·ÎºÎÅÍ ¾Ï¸ð´Ï¾ÆÀÇ È­ÇнÄÀº NH°¡ ¾Æ´Ï°í NH3¶ó°í ¹Ù¸£°Ô Á¦¾ÈÇÏ¿´´Ù.

Áö±ÝÀº ¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ °¡¼³ÀÌ ¿Ç´Ù´Â °ÍÀÌ Áõ¸íµÇ¾î ¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ ¹ýÄ¢À¸·Î ºÒ¸®±âµµ ÇÏÁö¸¸, ´ç½ÃÀÇ È­ÇÐÀÚµéÀº ÀÌ °¡¼³À» ½±°Ô ¹Þ¾ÆµéÀÌÁö ¾Ê¾Ò´Ù. ±× ´ç½Ã È­ÇÐÀÚµéÀº È­ÇÐÀû ¹æ¹ý¿¡ ÀÇÇØ ´õ ´Ü¼øÇÑ ¹°Áú·Î ºÐÇØµÉ ¼ö ¾ø´Â ¹°ÁúÀ» ÀÏÄ´ ¿ø¼Ò¿¡ ´ëÇÑ Á¤È®ÇÑ °³³äÀÌ ¾ø¾ú°í, ¿ø¼Ò¸¦ ±¸¼ºÇÏ´Â ÃÖ¼Ò ´ÜÀ§ ÀÔÀÚÀÎ ¿øÀÚ¿Í µÎ °³ ÀÌ»óÀÇ ¿øÀÚ°¡ °­ÇÑ ÈûÀ¸·Î ¼­·Î °áÇÕÇÏ¿© ÇϳªÀÇ µ¶¸³µÈ ÀÔÀÚ·Î ÇൿÇÏ´Â ¿øÀÚ Áý´ÜÀÎ ºÐÀÚ¿¡ ´ëÇÑ ¸íÈ®ÇÑ ±¸ºÐÀÌ ¾ø¾ú´Ù. µ¹ÅÏÀÇ ½Ç¼ö¿¡ ÀÇÇØ ¿©·¯ ¿ø¼ÒÀÇ ¿øÀÚ·®ÀÌ ½ÇÁ¦¿Í ´Ù¸£°í Á¦°¢°¢ À̾ú±â ¶§¹®¿¡, È­ÇÕ¹°ÀÇ È­Çнĵµ Á¦°¢°¢ À̾ú°í ÀÌ´Â È­ÇÐÀÇ È¥µ·À¸·Î À̾îÁ³´Ù. 1861³â¿¡ ¹ß°£µÈ ÇÑ ±³°ú¼­¿¡´Â ¾Æ¼¼Æ®»ê(CH3COOH)¿¡ ´ëÇØ ¹«·Á 16°¡ÁöÀÇ È­ÇнÄÀ» Àû±âµµ ÇÏ¿´´Ù.

¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ °¡¼³Àº ÈÄ¿¡ Ä­´ÏÀÚ·Î(Stanislao Cannizzaro, 1826-1910)ÀÇ ³ë·ÂÀ¸·Î 1800³â´ë ÈĹݺÎÅÍ ¹Þ¾Æµé¿©Áö±â ½ÃÀÛÇÏ¿´À¸¸ç, ÀÌ·Î ÀÎÇØ È­ÇРȥµ·ÀÌ Á¤¸®µÉ ±æÀÌ ¿­·Ç´Ù. ¸àµ¨·¹¿¹ÇÁ(Dmitri I. Mendeleev, 1834~1907)´Â ¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ °¡¼³À» ¹ÙÅÁÀ¸·Î º¸°íµÈ ¿ø¼ÒµéÀÇ ¿øÀÚ·®À» ´Ù½Ã ¼öÁ¤ÇÏ¿©, 1869³â¿¡ ¿ø¼ÒÀÇ ÁÖ±âÀ²Ç¥¸¦ ¹ßÇ¥ÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô µÇ¾ú´Ù.

¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ ¼ö´Â ¹°Áú 1 ¸ô¿¡ µé¾îÀÖ´Â ÀÔÀÚÀÇ °³¼ö´Ù

19¼¼±â ÈÄ¹Ý È­ÇÐÀÚµéÀº ¹°ÁúÀÇ ¾çÀ» ±×·¥(gram)-ºÐÀÚ ¶Ç´Â ±×·¥-¿øÀÚ¶ó´Â ¿ë¾î·Î ³ªÅ¸³»¾ú´Âµ¥, 1±×·¥-¿øÀÚ ¶Ç´Â 1±×·¥-ºÐÀÚ´Â ¿øÀÚ·® ¶Ç´Â ºÐÀÚ·®¿¡ ÇØ´çÇÏ´Â Áú·®(±×·¥)À» ³ªÅ¸³»´Â °ÍÀÌ´Ù. ¿¹·Î, »ê¼Ò´Â ºÐÀÚ·®ÀÌ 32À̹ǷΠ1±×·¥ ºÐÀÚ´Â 32gÀÌ´Ù. ¾Æº¸°¡µå·Î ¼ö´Â óÀ½¿¡´Â 1±×·¥ ºÐÀÚ¿¡ µé¾î ÀÖ´Â ºÐÀÚÀÇ °³¼ö¸¦ ¸»ÇÏ¿´´Ù. ¿À´Ã³¯¿¡´Â ¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ ¼ö¸¸Å­ÀÇ ÀÔÀÚ ¹­À½À» ÀÏÄ´ ¸»·Î ¸ô(mole)À̶ó´Â ¿ë¾î¸¦ »ç¿ëÇÑ´Ù. Áï ¿ì¸®°¡ 12°³¸¦ 1 ´Ù½º, 100°³¸¦ ÇÑ Á¢À̶ó ÇϵíÀÌ, ¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ ¼ö¸¸Å­ ÀÔÀÚ(¿¹·Î, ¿øÀÚ¡¤ºÐÀÚ¡¤ÀüÀÚ)ÀÇ ¹­À½À» 1 ¸ôÀ̶ó ÇÑ´Ù. ºÐÀÚÀÇ °æ¿ì 1±×·¥ ºÐÀÚ´Â 1¸ôÀÌ µÈ´Ù.

¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ ¼ö´Â ¾î¶»°Ô ±¸ÇÏ¿´À»±î?

¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ ¼ö(NA)´Â 6.02214179x10^23/molÀ̶ó´Â ¾î¸¶¾î¸¶ÇÏ°Ô Å« ¼ýÀÚÀÌ´Ù. ÀÌ ¼ö´Â 1909³â¿¡ Æä·©(Jean B. Perrin: 1870-1942)ÀÌ ºê¶ó¿î ¿îµ¿ÀÇ ½ÇÇèÀû °üÂû·ÎºÎÅÍ Ã³À½ ±¸ÇÏ¿´´Âµ¥, ¾Æº¸°¡µå·Î¸¦ ±â¸®±â À§ÇØ ±×ÀÇ À̸§À» ºÙÀÎ °ÍÀÌ´Ù. ºê¶ó¿î ¿îµ¿Àº ¾×ü³ª ±âü¿¡ ºÐ»êµÈ ÀÔÀÚ°¡ Áö±×Àç±×·Î ¹«ÀÛÀ§ ¿îµ¿À» ÇÏ´Â °ÍÀ» ¸»ÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î, ½Ä¹°ÇÐÀÚ ºê¶ó¿î(Brown)ÀÌ 1827³â¿¡ ¹°¿¡ ºÐ»êµÈ ²É°¡·ç¸¦ Çö¹Ì°æÀ¸·Î °üÂûÇÏ¿© óÀ½ ¹ß°ßÇÑ °ÍÀÌ´Ù.
  


1800³â´ë ÈĹݿ¡´Â ±âüÀÇ ¸ô ¼ö(n), ¾Ð·Â(P), ºÎÇÇ(V), Àý´ë ¿Âµµ(T) »çÀÌ¿¡´Â PV=nRT (¿©±â¼­ RÀº ±âü»ó¼ö)ÀÇ °ü°è½ÄÀÌ ¼º¸³µÈ´Ù´Â °ÍÀÌ ¾Ë·ÁÁ³¾ú´Ù. ÇÑÆí, º¼Ã÷¸¸(Boltzmann)Àº ±âü ¿îµ¿¿¡ ´ëÇÑ ÀÌ·ÐÀ» Àü°³ÇÏ¿© PV = NkBT (¿©±â¼­ NÀº ±âü ºÐÀÚÀÇ °³¼öÀÌ°í, kB´Â º¼Ã÷¸¸ »ó¼ö) ¶ó´Â ½ÄÀ» ¾ò¾ú´Ù. N = n x NA´Â À̹ǷÎ, kB = R/NA°¡ µÈ´Ù. ´ç½Ã R°ªÀº ¾Ë·ÁÁ³¾úÀ¸¹Ç·Î, kB°ªÀ» ±¸ÇÏ¸é ¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ ¼öÀÎ NA°ªÀ» ±¸ÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô µÈ´Ù. ¾ÆÀν´Å¸ÀÎÀº 1905³â¿¡ ÀÔÀÚÀÇ ºê¶ó¿î ¿îµ¿ÀÌ ¿ë¸Å ºÐÀÚ¿ÍÀÇ Ãæµ¹¿¡ ÀÇÇÑ °ÍÀ¸·Î º¸°í, ±âü ¿îµ¿ ÀÌ·ÐÀ» Àû¿ëÇÏ¿© ºê¶ó¿î ¿îµ¿¿¡ °üÇÑ À̷нÄÀ» À¯µµÇÏ¿´´Ù. ÀÌ ½Ä¿¡ µû¸£¸é ¹Ý°æÀ» ¾Æ´Â ÀÔÀÚ°¡ Á¡¼ºµµ¸¦ ¾Æ´Â ¸Åü¿¡¼­ º¸ÀÌ´Â ºê¶ó¿î ¿îµ¿À» °üÂûÇÏ¿© kB°ªÀ» ±¸ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

Æä·©Àº ÀÚȲ³ª¹«Áø(gamboge) °¡·ç¿¡¼­ õ½Å¸¸°í ³¡¿¡ °°Àº Å©±âÀÇ ÀÔÀÚ¸¦ ºÐ¸®ÇÏ°í, ÀÌ ÀÔÀÚÀÇ ºê¶ó¿î ¿îµ¿À» Çö¹Ì°æÀ¸·Î °üÂûÇÏ¿´´Ù. ±× °á°ú¸¦ ¾ÆÀν´Å¸ÀÎÀÌ À¯µµÇÑ À̷нĿ¡ ³Ö¾î kB¸¦ ±¸ÇÏ°í, R °ªÀ» ÀÌ °ªÀ¸·Î ³ª´©¾î ¾Æº¸°¡µå·Î ¼ö¸¦ °è»êÇÏ¿´´Ù. ±× °ªÀº 7.05 x 1023/mol·Î ¿À´Ã³¯ÀÇ Á¤È®ÇÑ °ª°ú ¾à°£ÀÇ Â÷ÀÌ°¡ ÀÖ´Ù. Æä·©Àº ¾Æº¸°¡µå·ÎÀÇ ¼ö¸¦ ±¸ÇÑ °ø·Î·Î 1926³â¿¡ ³ëº§ ¹°¸®ÇлóÀ» ¹Þ¾Ò´Ù. Æä·©ÀÇ ½ÇÇèÀ¸·Î 100³â °¡±îÀÌ Áö¼ÓÇÑ ¿øÀÚ³ª ºÐÀÚ¿¡ °ü·ÃµÈ È¥¶õÀÌ ³¡³ª°í, ºÐÀÚ°¡ ½ÇÁ¦·Î Á¸ÀçÇÑ´Ù´Â °ÍÀÌ Áõ¸íµÇ¾ú´Ù.

¾ÖÃÊ Æä·©Àº ¾Æº¸°¡µå·Î ¼ö¸¦ »ê¼Ò 1-±×·¥ ºÐÀÚ(1¸ô)¿¡ µé¾î ÀÖ´Â »ê¼Ò ºÐÀÚÀÇ °³¼ö·Î ÇÏ¿´À¸³ª, Áö±ÝÀº Á¤È®È÷ 12gÀÇ ¼ø¼öÇÑ Åº¼Ò µ¿À§¿ø¼Ò C-12 Áß¿¡ µé¾î Àִ ź¼Ò ¿øÀÚÀÇ ¼ö¿Í °°Àº ¼ö·Î Á¤ÀÇÇÑ´Ù. ¿øÀÚ³ª ºÐÀÚ 1°³ÀÇ ¹«°Ô´Â 1±×·¥ ¿øÀÚ·® ¶Ç´Â 1±×·¥ ºÐÀÚ·®(´ÜÀ§ g/mol)À» ¾Æº¸°¡µå·Î ¼ö·Î ³ª´©¸é ¾ò¾îÁø´Ù.