Comment.
- ์ ๋ชฉ์ ์ด๊ทธ๋ก๋ฅผ ๋์ด๋ดค๋๋ฐ์. ์ค์ ๋ก ์ด๋์ ๋ ๋ง๋ ๋ง์ ๋๋ค(ใด(ยฐ0ยฐ)ใฑ) ๊ณ ๋ฑํ๊ต ๋ ์ด๊ณผ์๋ค๋ฉด ์กด ๋ํด์ด ์์ ๊ฐ๋ ์ ์ฒ์ ์ ์ํ๋ค๊ณ ๋ค์์ ๊ฒ์ด๊ณ , ํํ๊ฒฐํฉ์ ์ ์ผ๋ก ํ์ํ๋ ๋ฃจ์ด์ค ๋ชจ๋ธ์ด ๋ง๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์๊ณ ์์์ ๊ฑฐ๋๊น์. ๋ฌด์์ด ํ๋ ธ๋ ์ง๋ ์ค๋ ๊ธ์ ๋๊น์ง ๋ณด์๋ฉด ์์ค ์ ์์ต๋๋ค:)
- ์ฐ๋ฆฌ ์ฃผ๋ณ์ ์๋ ๋ฌผ์ง์ ์์๊ฐ ์๋ ํํฉ๋ฌผ๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ ธ ์์ต๋๋ค. ๋น์ฅ ์ ์์ ์๋ ํ๋ผ์คํฑ ๋ฌผ์ปต๋ง ํด๋ ํ์, ์์, ์ฐ์๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ง ํํฉ๋ฌผ์ด์ฃ . ์ง๋์ฃผ ํํ์ ์ญ์ฌ์์๋ ๋ฌผ์ง์ ๊ทผ์์ธ ์์๋ฅผ ์ฐพ๊ณ ๋ถ๋ฅํ๋ ๊ณผ์ ์ ์๊ฐํด ๋๋ ธ๋๋ฐ์. ์ด๋ฒ ์๊ฐ์ ์์๊ฐ ์ด๋ป๊ฒ ํํฉ๋ฌผ์ด ๋๋์ง์ ๋ํ ๋น๋ฐ์ ํ์ด๊ฐ๋ ๊ณผ์ ์
๋๋ค.
- <์ฌ์ํ์ง ์์ ๊ฒ๋ค์ ์ญ์ฌ>๊ฐ ๋๋ฌด ์ด๋ ต๊ณ ๋์ด์ง๋ค๋ ํผ๋๋ฐฑ์ด ์์ด์ ๊ธฐ์กด์ ๊ณํํ๋ ํํ์ ์ญ์ฌ ๋ถ๋์ ์กฐ๊ธ ์ค์ด๊ณ ์ ํฉ๋๋ค. ๊ทธ์ธ์๋ ์ข ๋ ์ฝ๊ณ ์ฌ๋ฐ๊ฒ ์ฝ์ผ์ค ์ ์๋๋ก ๋ฐฉ์์ ๋ชจ์ํ๊ณ ์๋๋ฐ์. ํน์ ์ข์ ์์ด๋์ด๊ฐ ์์ผ์๋ค๋ฉด ์ฌ๊ธฐ๋ก ๋จ๊ฒจ์ฃผ์ธ์๐ฎ
- ํํ์ ์ญ์ฌ ์๋ฆฌ์ฆ - (๋ณ๋ ์์ )
โ ๋ฌผ์ง์ ๋ฌด์์ผ๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ ธ ์์๊น?
โก ์์๋ ์ด๋ป๊ฒ ๊ฒฐํฉํ ๊น? (โข ์์๋ ์ด๋ค ๊ตฌ์กฐ๋ก ๊ฒฐํฉํ ๊น?)
โฃ ์์๋ ์ด๋ป๊ฒ ์๊ฒผ์๊น?
โค ์๋ก์ด ๋ฌผ์ง์ ๋ง๋ค์!
- ๋ชฉ์ฐจ -
Fig.1 ๊ดดํ
์๊ฒ ์๊ฐ์ ์ค ์นํ๋ ฅ
Fig.2 ํํฉ๋ฌผ์ ์ผ์ ์ฑ๋ถ๋น๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค?!
Fig.3 ๊ฐ์ฅ ๋จ์ํ ๋น์จ๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค - ๋ํด
Fig.4 ๋ถํผ๋น๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค - ์๋ณด๊ฐ๋๋ก
Fig.5 ํํ ๊ฒฐํฉ์ ์ ๊ธฐ๋ค
Fig.6 ๋น๋ฐ์ ์ ์์ ์์๋ค!
Fig.7 ์์์ญํ์ด ์ ์ฌ๊ธฐ์ ๋์์
Fig.1 ๊ดดํ ์๊ฒ ์๊ฐ์ ์ค ์นํ๋ ฅ
์ฐ๊ธ์ ์ฌ๋ค์ ๋ ์ข ๋ฅ์ ํํฉ๋ฌผ์ด ๋ฐ์ํ์ฌ ์๋์ ํํฉ๋ฌผ์ด ๋ถํด๋๊ณ ์๋ก์ด ํํฉ๋ฌผ์ด ์๊ธฐ๋ ํ์์ ๋ณด๊ณ ์์ ๊ฐ์ ๊ฒฐํฉ์ ์ฐ์ ์์๊ฐ ์๋ค๋ ์๊ฐ์ ํ๊ฒ ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ์นํ๋ ฅ์ด๋ผ๊ณ ๋ถ๋ ธ์ฃ . 1718๋ ์๋ ์ํฐ์ ํ๋์์ ์กฐํ๋ฃจ์รtienne Franรงois Geoffroy ๊ฐ ์์๋ค์ ์นํ๋ ฅ์ ์ ๋ฆฌํ์ฌ <์นํ๋ ฅํ>๋ฅผ ๋ฐํํฉ๋๋ค. ์ด ํ๋ ์ฝ์ฐ์ ๋ค๋ฅธ ์ฐ์ ๋ฃ์ด ํํ๋ฐ์์ ์ผ์ผํค๋ ์์ ์ธก์ ํ์ฌ ์์ฑํ ๊ฒ์ด์์ฃ . ์ด ๊ณผ์ ์์ ์กฐํ๋ฃจ์๋ ํฉ ์ฑ๋ถ์ ์ฐพ์๋ด ์นํ๋ ฅํ์ ํฌํจํ๋๋ฐ์. ๊ทธ๋ ์ด ํฉ์ ํ๋ก์ง์คํค์ด๋ผ๊ณ ์๊ฐํ์ต๋๋ค.
์กฐํ๋ฃจ์์ ์นํ๋ ฅํ๋ 16์ด๋ก ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์์๋๋ฐ์. ์นํ๋ ฅํ๋ ์ ์ฐจ ๋ฐ์ ํ์ฌ 1781๋ ํ ๋ฅด๋ฒ ๋ฅธ ์ฌ๋กํ ๋ฒ ๋ฆฌ๋งTorbern Olof Bergman ์ด ๋ฐํํ ์นํ๋ ฅ ํ์์๋ 50์ด์ด ๋์ด๊ฐ๊ฒ ๋ฉ๋๋ค. ์ด ๋ฒ ๋ฆฌ๋ง์ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ๋ณด๊ณ ์๊ฐ์ ์ป์ ๊ดดํ ๋ 1809๋ <์นํ๋ ฅ>์ด๋ผ๋ ์์ค์ ๋ฐํํ๊ธฐ๋ ํ์ฃ .
Fig.2 ํํฉ๋ฌผ์ ์ผ์ ์ฑ๋ถ๋น๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค?!
1799๋ ํ๋์ค์ ํํ์ ํ๋ฃจ์คํธJoseph-Louis Proust ๋ ๊ตฌ๋ฆฌ๊ฐ ์ฐ์์ ๋จ์ผํ ๋น์จ๋ก ๊ฒฐํฉํด ์ฐํ๊ตฌ๋ฆฌ๋ฅผ ํ์ฑํ๋ค๋ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ป์ด๋ ๋๋ค. ์ด ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํํฉ๋ฌผ์ ์์์ ์ผ์ ํ ์ฑ๋ถ๋น๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ ธ ์๋ค๋ ์ฌ์ค์ ์ฒ์ ๋ฐํํฉ๋๋ค.
๋ฐ๋ฉด 1803๋ <ํํ ์ ์ญํ๋ก >์ ์ถํํ ๋ฒ ๋ฅดํจ๋ Claude Luis Berthollet ๋ ํํฉ๋ฌผ์ ๋ฐ์๋น๋ ์ต์๊ฐ๊ณผ ์ต๋๊ฐ ์ฌ์ด์ ์์์ ๊ฐ์ ๊ฐ์ง ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด ๊ฐ์ ์จ๋, ์๋ ฅ, ๋ฐ์๋ฌผ์ ์ ๋ฑ์ ์ํด ๋ณํ๋๋ค๊ณ ์ฃผ์ฅํ์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ฉด์ ๋ฒ ๋ฅดํจ๋ ๋ ํ๋ฃจ์คํธ์ ์ฃผ์ฅ์ ๋ฐ๋ฐํ๋๋ฐ์. ํฉํ๊ตฌ๋ฆฌ๋ ์ผ์ ํ ๋น์จ์ ๊ตฌ๋ฆฌ๋ฅผ ํฌํจํ ๊ฒ์ฒ๋ผ ๋ณด์ด์ง๋ง ํฉ์ฒ ์์ ํฌํจ๋ ๊ตฌ๋ฆฌ์ ๋น์จ์ ์ ๋ฉ๋๋ก๋ผ๋ ๊ฒ์ด์์ฃ .
์ด๋ ์ค์ ๋ง์ ํํฉ๋ฌผ์ด ๋จ์ผํ ์ฑ๋ถ๋น๋ก ๋ฐ์ํ์ง ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์๋๋ฐ์. ์๋ฅผ ๋ค์ด ๋ฒ ๋ฅดํจ๋ ๊ฐ ๋งํ ํฉํ๊ตฌ๋ฆฌ๋ ํฉํ ๊ตฌ๋ฆฌ(I)(Cu2S)๊ณผ ์ผํฉํ ๊ตฌ๋ฆฌ(CuS) ๋ฑ์ด ์กด์ฌํ์ฃ . ํ๋ฃจ์คํธ๋ ์ด๋ฅผ ๊นจ๋ซ๊ณ ํํ ๋ฐ์์์ ๋ฐ์๋ฌผ๋ค์ ๊ณ ์ ๋ ๋น์จ๋ก ๋ฐ์ํ์ง๋ง, ๊ทธ ๋น์จ์ด ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ง์ผ ์ ์๋ค๋ ๊ฒฐ๋ก ์ ๋ด๋ฆฝ๋๋ค.
Fig.3 ๊ฐ์ฅ ๋จ์ํ ๋น์จ๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค - ๋ํด
๋ง์ ์ฌ๋์ด ์กด ๋ํดJohn Dalton ์ด ์์์ค์ ์ฒ์ ์ ์ํ๋ค๊ณ ์๊ณ ์์ต๋๋ค. ํ์ง๋ง ๋ํด ์์์ค์ ์ ์ ๊ฐ๋ ์ ๋ณด์ผ, ๋ผ๋ถ์์ง์๋ ์ด์ผ๊ธฐํ๊ณ ์ฌ์ง์ด๋ ๋ดํด๋ 1704๋ ๋ฐํํ <๊ดํ>์์ ์ ์ ๊ฐ๋ ์ ์ด์ผ๊ธฐํ์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ผ์๋ ๋ํด์ ์์์ค์ด ์ดํ ๋ก ์ ๋ช ํ ์ด์ ๋ ๋ฌด์์ผ๊น์? ๊ทธ๊ฒ์ ๋ฐ๋ก ์์์ ์ง๋์ ๊ฒฐ์ ํ ์ ์๋ค๋ ์ ๋๋ฌธ์ด์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์์์ฃผ๊ธฐ์จํ๋ ์์ฑํ ์ ์๊ฒ ๋์๊ณ , ๊ทธ ๊ณผ์ ์์ ์์์ ํน์ฑ๋ค๋ ์ ์ ์๊ฒ ๋ ๊ฒ์ด์ฃ .
๋ํด์ด ์์๋์ ๊ตฌํ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค. ์ฐ์ ๋ํด์ ํํฉ๋ฌผ์ ์์๋ค์ด ๊ฐ์ฅ ๋จ์ํ ๋น์จ๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํฉ๋๋ค. ๋น์ ์๋ ค์ ธ ์๋ ํํฉ๋ฌผ์ ์ ๋ถ ์กฐ์ฌํ์ฌ ๊ทธ ์ค โ๋น์จ์ด ๊ฐ์ฅ ์์ ํํฉ๋ฌผ์ 1:1โ๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํ ๊ฒ์ด์ฃ . ๊ฐ๋ น ๋ํด์ ์ํ๋ฉด ๋ฌผ์ ์์์ ์ฐ์๊ฐ 1:1 ๋น์จ๋ก ๊ฒฐํฉํฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋น์ ๊ณผํ์๋ค์ ์คํ์ ํตํด ๋ฌผ์์ ์ฐ์์ ์์์ ๋น์จ์ด ์ฝ 7:1์ด๋ผ๋ ์ฌ์ค์ ์๊ณ ์์์ฃ . ๋ฐ๋ผ์ ์ฐ์์ ์์๊ฐ 1:1๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค๊ณ ํ์ผ๋ ๋ฌด๊ฒ๋น๋ 7:1์ด ๋์ฃ . ์ด๋ฐ ์์ผ๋ก ๋ํด์ ์์์ ๋ฌด๊ฒ๋ฅผ 1๋จ์๋ก ์ก์ ๋ค ๋ค๋ฅธ ์์์ ๋ถ์์ ๋ฌด๊ฒ๋ฅผ ์ ์ถํด ๋ ๋๋ค.
๋ฌผ๋ก ๋ํด์ด ๋ฌดํฑ๋๊ณ ํํฉ๋ฌผ์ด ๋จ์ํ ๋น์จ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํ ๊ฒ์ ์๋๋๋ค. ์๋ก ๋ค๋ฅธ ์์๋ค๋ผ๋ฆฌ๋ ์ต๋ 12๊ฐ๊น์ง ๊ฒฐํฉํ ์ ์์ง๋ง, ๊ฐ์ ์ข ๋ฅ์ ์์๋ค๋ผ๋ฆฌ๋ ์๋ก ๋ฐ์ด๋ด๋ ์ฑ์ง์ ๊ฐ์ง๊ณ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ฐ์ฅ ์์ ์ ์ธ ๊ตฌ์กฐ๋ ๊ฐ์ฅ ๋จ์ํ ๋น์จ๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ผ๊ณ ํ ๊ฒ์ด์ฃ .
Fig.4 ๋ถํผ๋น๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค - ์๋ณด๊ฐ๋๋ก
ํ์ง๋ง ๋ํด์ ์์์ค์ด ํํ์๋ค์๊ฒ ๋ฐ๋ก ์์ฉ๋ ๊ฒ์ ์๋์์ต๋๋ค. ์ผ๋ถ ํํ์๋ค์ ์ง๋์ด ์ธก์ ๋์ ๋ํ๋ก ์ฌ์ฉ๋์ด์ผ ํ๋์ง์ ๋ํ ์๋ฌธ์ด ์์์ฃ . ๊ทธ๋์ ์ง๋ ๋์ ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋ ์ธก์ ๋์ ๋ถํผ์์ต๋๋ค. ๋ํ์ ์ธ ์๋ก 1808๋ ์กฐ์ ํ ๊ฒ์ด-๋คผ์ญJoseph Louis Gay-Lussac ์ด ๋ฐํํ ๊ธฐ์ฒด ๋ฐ์์ ๋ฒ์น์ด ์์ฃ . ์ด๋ ๊ธฐ์ฒด๋ค ๊ฐ์ ํํ๋ฐ์์ด ์ผ์ด๋๋ฉด ๊ทธ ๊ธฐ์ฒด์ ๋ถํผ๋ ๊ฐ๋จํ ์ ์๋น๋ฅผ ์ด๋ฃฌ๋ค๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ์์์ ์ฐ์๋ฅผ ๋ฐ์์์ผ ์์ฆ๊ธฐ๊ฐ ๋ ๋ ์์์ ์ฐ์์ ๋ถํผ๋น๋ 2:1์ ๋๋ค.
๊ฒ์ด-๋คผ์ญ์ ๊ธฐ์ฒด ๋ฐ์์ ๋ฒ์น์ ๋ณธ ์๋ณด๊ฐ๋๋กAmedeo Avogadro ๋ ์ ์์๋ ๋ถํผ๋น๊ฐ ๊ทธ๋๋ก ์ฑ๋ฆฝํ ๊ฒ์ด๋ผ๋ ์๊ฐ์ ํฉ๋๋ค. ์ฆ ๋ถํผ๋น ๊ทธ๋๋ก ์ ์์ ๋น๊ฐ ๋๋ ๊ฒ์ด์ฃ . ์ด๋ฅผ ํ ๋๋ก 1811๋ ๊ฐ์ ์จ๋์ ๊ฐ์ ์๋ ฅ์์ ์ผ์ ๋ถํผ ์์ ๋ค์ด ์๋ ์ ์ ์๋ ๊ธฐ์ฒด์ ์ข ๋ฅ์ ๋ฌด๊ดํ๊ฒ ๋์ผํ๋ค๋ ์๋ณด๊ฐ๋๋ก ๋ฒ์น์ ์ ์ํฉ๋๋ค.
์ด๋ฅผ ๋ฌผ์ ๋ฐ์์ ๋์ ํด๋ณด๋ฉด, ๋น์ ์คํ์ ํตํด ์์์ ์ฐ์๋ฅผ ๋ฐ์์์ผ ๋ฌผ์ ๋ง๋ค ๋ ์์(H), ์ฐ์(O), ๋ฌผ์ ๋ถํผ๋น๋ 2:1:2์์ ์์์ต๋๋ค. ๋ํด์ ์ํ๋ฉด ์์๋ H, ์ฐ์๋ O, ๋ฌผ์ HO๋๊น 2H + O โ2(HO)์ด ๋ฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ์์์ด ๋ง์ง ์์ต๋๋ค. ์๋ ์ฐ์๊ฐ ์๊ฒจ์ผ ํ ํ์ด์ฃ . ์ด๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด์ ์๋ณด๊ฐ๋๋ก๋ ํ๋์ ์์๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ง ๋ฌผ์ง์ ๋จ์ผ ์ ์๋ก ๋์ด์์ง ์๋ค๊ณ ์ฃผ์ฅํฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ์ฐ์๋ O๊ฐ ์๋ Oโ, ์์๋ H๊ฐ ์๋ Hโ๋ก ๋ง์ด์ฃ . ์ฆ ๋ฌผ์ ๋ฐ์์ 2Hโ + Oโ โ 2HโO๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.
ํ์ง๋ง ์๋ณด๊ฐ๋๋ก์ ์ด๋ก ์ ๋ณ๋ค๋ฅธ ์ฃผ๋ชฉ์ ๋ฐ์ง ๋ชปํ๊ณ 50๋ ๊ฐ ๋ฌปํ์๊ฒ ๋๋๋ฐ์. ์ดํ 1860๋ ๊ตญ์ ํํ ํ์์์ ์์๋์ ์๋ณด๊ฐ๋๋ก ๋ฒ์น์ผ๋ก ๋ฐํ์ผ๋ก ๊ฒฐ์ ํ๊ฒ ๋๋ฉด์ ์ฌ์ฃผ๋ชฉ๋ฉ๋๋ค.
Fig.5 ํํ ๊ฒฐํฉ์ ์ ๊ธฐ๋ค
19์ธ๊ธฐ ์ด ํํ๊ณ์์๋ ๋ํด์ ์์์ค๊ณผ ๋ณผํ ์ ์ง๊ฐ ๊ฐ์ฅ ํซํ ์ฃผ์ ์์ต๋๋ค. ์ ๊ธฐ๋ถํด๋ฅผ ํตํด ์์นผ๋ฆฌ ๊ธ์์ ๋ฐ๊ฒฌํ ํํ๋ฆฌ ๋ฐ์ด๋นSir Humphry Davy ๋ ์ ๊ธฐ๋ฅผ ํตํด ํํฉ๋ฌผ์์ ์์๋ฅผ ๋ถ๋ฆฌํด ๋ผ ์ ์๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ฐ๋๋ก ํํฉ๋ฌผ์ด ์ ๊ธฐ์ ์ธ ํ์ผ๋ก ๊ฒฐํฉํ์ฌ ์๋ค๋ ๊ฒ์ด๋ผ๋ ์๊ฐ์ ์ด๋ฅด๊ฒ ๋ฉ๋๋ค.
1811๋ ๋ฒ ๋ฅด์ ๋ฆฌ์ฐ์คJรถns Jakob Berzelius ๋ ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก ํํ ์นํ๋ ฅ์ด ์ ๊ธฐ์ ํ์์ด๋ผ๋ ๊ฐ์ค์ ์ ์ํฉ๋๋ค. (+)์ธ ์์์ (-)์ธ ์์๊ฐ ๊ฒฐํฉํด ํํฉ๋ฌผ์ ํ์ฑํ๊ณ , ์ด ๋ ๋ ์์์ ๋น์จ์ ์ค์ฑ์ ๋ง๋ค ์ ์๋ ์ต์ํ์ ๋น์จ์ด๋ผ๋ ๊ฑฐ์ฃ . ์ด๋ฅผ ์ ๊ธฐํํ์ ์ด์๋ก Dualism ์ด๋ผ ๋ถ๋ฆ ๋๋ค.
๋ค๋ง ์ ๊ธฐ์ ์ด์๋ก ์ ์ ๊ธฐํํ์์ ์ค๋ช ์ด ์ด๋ ค์ ๊ณ , ๋ํ Oโ์ ๊ฐ์ด ๋จ์ผ ์์๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ง ๋ฌผ์ง์ ๋ํด์๋ ์ด๋ป๊ฒ ์ ๊ธฐ์ ์ฑ์ง์ด ๊ฐ์ ๋ฌผ์ง์ด ๊ฒฐํฉ์ ์ด๋ฃฐ ์ ์๋์ง ์ค๋ช ํ์ง ๋ชปํ์ฃ .
Fig.6 ๋น๋ฐ์ ์ ์์ ์์๋ค!
1897๋ ํฐ์จ์ด ์ ์๋ฅผ ๋ฐ๊ฒฌํ๊ณ , ๋ฌ๋ํผ๋๊ฐ 1911๋ ์์ํต์ ๋ฐ๊ฒฌํ๋ฉด์ ์ ์ฐจ ์์ ๊ฒฐํฉ ๋ชจ๋ธ์ ๋ํ ์ค๋ง๋ฆฌ๊ฐ ์กํ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ๊ธธ๋ฒํธ ๋ฃจ์ด์คGilbert Newton Lewis ๋ <์์์ ๋ถ์> ๋ ผ๋ฌธ์์ ์์์ ๋ฐ๊นฅ ์ ์๋ฅผ ์ ๋ฐฉ์ฒด ๊ผญ์ง์ ์ ๋ฐฐ์นํ๋ ์ ๋ฐฉ์ฒด ์์ ๋ชจ๋ธ์ ์ ๋ณด์ ๋๋ค.
๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์์ ํ ๋ถ์๋ค์ด ๋๋ถ๋ถ์ด ์ง์ ๊ฐ์ ์ ์๋ฅผ ๊ฐ๋๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ณด๊ณ ์ ์์ ๊ฒฐํฉ ์์ด๋์ด๋ฅผ ์ ์ํ์ฃ . ์ ์์ ๊ฒฐํฉ์ด๋ ํํฉ๊ฒฐํฉ์ ๊ฐ ์์์ ์ ์๊ฐ ์์ผ๋ก(2๊ฐ์ฉ) ๊ณต์ ๋์ด ์ด๋ฃจ์ด์ง๋ค๋ ๊ฒ์ ๋๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ์ ์ 2๊ฐ๋ฅผ ๊ณต์ ํ๋ฉด์ ๋ง๋ค์ด์ง ํํ๊ฒฐํฉ์ '๊ณต์ ๊ฒฐํฉ'์ด๋ผ๊ณ ํ์ฃ .
์ฌ์ค, ํํ ๊ฒฐํฉ์ด ์์๋ค ์ฌ์ด์ ์ ์ ๊ณต์ ๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ง๋ค๋ ์ฃผ์ฅ์ ์๋ง์ ๊ณผํ์๊ฐ ์ ์ํ์ต๋๋ค. ํ์ง๋ง ์ด๋ค์ ๊ฒฐํฉ์ ๊ด์ฌํ๋ ์ ์ ๊ฐ์์ ์ ์ ๊ณต์ ์ ๋์์ ์ฐธ์ฌํ๋ ์์ ์๋ฅผ ์ ์ํด ์ฃผ์ง ๋ชปํ์ฃ . ๋ฐ๋ฉด, ๋ฃจ์ด์ค๋ ํ๋์ ๊ฒฐํฉ์ ํ์ฑํ๊ธฐ ์ํด ํ์ํ ์ ์ ๊ฐ์๋ 2๊ฐ, ํ๋์ ๊ฒฐํฉ์ ๊ด์ฌํ๋ ์์ ์๋ 2๊ฐ๋ก ๋ช ํํ๊ฒ ์ ์ํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ฉํ๊ฒ ํ์ฉํ ์ ์๋ ๋ชจ๋ธ์ด ๋ ์ ์์์ต๋๋ค.
๋ฃจ์ด์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ค๋๋ ์๋ ํํ๊ฒฐํฉ์ ์ดํดํ๊ธฐ ์ํด ๋ฐฐ์ฐ๋ ์ ์ฉํ ๋ชจ๋ธ์ด์ง๋ง, ์์์ญํ์ด ๋ฐ์ ํ๋ฉด์ ์ค์ ์๋ ๋ค๋ฅด๋ค๋ ๊ฒ์ด ๋ฐํ์ง๋๋ค. ๋ฃจ์ด์ค ๋ชจ๋ธ์์๋ ์ ์๋ฅผ ์ ์ผ๋ก ํํํ์ง๋ง, ์์์ญํ(๋ถํ์ ์ฑ ์๋ฆฌ, ํ๋ํจ์ ์ด๋ก )์ ์ํ๋ฉด ์ ์๋ ์ ์ผ๋ก ์ฐ์ ์ ์๊ณ ๊ณต๊ฐ์์ ํผ์ ธ ์์ต๋๋ค. ๋ํ ์ ์ 2๊ฐ๊ฐ ๊ณต์ ๋๋ฉด ํํ๊ฒฐํฉ์ด ์์ ํ๋๋ค๋ ๊ฒ์ ์์์ญํ(์๋ขฐ๋ฉ๊ฑฐ ๋ฐฉ์ ์)์ผ๋ก ์ค๋ช ๋์ง ์์ฃ .
Fig.7 ์์์ญํ์ด ์ ์ฌ๊ธฐ์ ๋์์
ํํ๊ฒฐํฉ์ ์ต์ด๋ก ์์์ญํ์ ์ผ๋ก ์ค๋ช ํ ๊ฒ์ 1927๋ ํ์ดํ๋ฌWalter Heinrich Heitler์ ๋ฐ๋Fritz Wolfgang London ์ ๋๋ค. ์ด๋ค์ ์์๋ถ์์ ํํ๊ฒฐํฉ์ ์์์ญํ์ ์ผ๋ก ์ค๋ช ํด๋ด์ฃ . ๊ณง์ด์ด ์ฌ๋ ์ดํฐJohn Clarke Slater ์ ํด๋งLinus Pauling ์ด ํ์ดํ๋ฌ-๋ฐ๋ ๋ฒ์ ์ผ๋ฐํํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ํด์ ๋ฑ์ฅํ ๊ฒ์ด ๋ฃจ์ด์ค ๋ชจ๋ธ์ ์์์ญํ์ ์ผ๋ก ๋ณด์ํ ์์๊ฐ๊ฒฐํฉ์ด๋ก (Valence-Bond Theory, VBT)์ ๋๋ค.
์์๊ฐ ๊ฒฐํฉ ์ด๋ก ์ ๊ฐ๋จํ ์ค๋ช ํ๋ฉด ์ ์๋ฅผ ํน์ ์๊ฐ, ํน์ ์์น์ ์์ ํ๋ฅ ์ ๋ํ๋ด๋ ํจ์(์ค๋นํ)๋ก ํํํด, ๊ฐ ์ ์์ ํจ์๊ฐ ๊ฒน์น๋ฉด ๊ณต์ ๊ฒฐํฉ์ด ์ด๋ฃจ์ด์ง๋ค๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๋ค๋ง ๋ฃจ์ด์ค ๋ชจ๋ธ์์ ๋ฐ์ ๋ ๋งํผ ๊ฒฐํฉ์ ์ง์ ์ฐธ์ฌํ๋ ์ ์๋ง์ ๋์์ผ๋ก ํ๊ณ , ์ ์๊ฐ ํน์ ์์น์ ์น์ฐ์ณ์๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํ๋๋ฐ์.(๊ฒฐํฉ์ ์ฐธ์ฌํ๋ ์ ์๋ ๋ ํต ์ฌ์ด์ ๋์ด์ง๋ง, ํ๋์ ํต์ ์ํ ์ํ๋ฅผ ๊ฐ์ ) ์ด ๋๋ฌธ์ ์ค์ ๋ถ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ค๋ช ํ๊ธฐ ์ํด์ ๊ณต๋ช ๋ฑ์ ์ถ๊ฐ์ ์ธ ๊ฐ๋ ์ด ํ์ํ์ฃ .
๋ํ ์์๊ฐ ๊ฒฐํฉ ์ด๋ก ์ผ๋ก ์ค๋ช ํ์ง ๋ชปํ๋ ๊ฒ๋ค์ด ์์๋๋ฐ์. ๋ํ์ ์ธ ์๋ก ๋ถ์ ์์ 2๊ฐ์ ์์ ์์ 6๊ฐ๊ฐ ๊ฒฐํฉํ ๋ค์ด๋ณด๋ ์ธ(BโHโ)์ด ์์ต๋๋ค. ์์ ์์๋ ์ ์๋ฅผ ํ ๊ฐ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ด ๋ฃจ์ด์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ํ๋ฉด ํ์ด ํ๋์ฌ์ผ ํ๋๋ฐ์, ๋ค์ด๋ณด๋ ์ธ์ ๊ฐ์ด๋ฐ๋ฅผ ๋ณด๋ฉด ์์๊ฐ 2๊ฐ์ ํ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ฃ .
์ด๋ฌํ ์์๊ฐ ๊ฒฐํฉ ์ด๋ก ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ณด์ํ๊ธฐ ์ํด 1929๋ ํ๋ฆฌ๋๋ฆฌํ ํํธFriedrich Hund ์ ๋ก๋ฒํธ ๋ฉ๋ฆฌ์ปจRobert S. Mulliken ๊ฐ ๋ถ์ ์ค๋นํ ์ด๋ก (MOT, Molecular Orbital Theory)์ ์ ์ํฉ๋๋ค. ๋ถ์ ์ค๋นํ ์ด๋ก ์ ์์๊ฐ ๊ฒฐํฉ ์ด๋ก ๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ ๋ชจ๋ ์ ์๊ฐ ๋ถ์ ์ ์ฒด์ ๊ฑธ์ณ ๊ณ ๋ฅด๊ฒ ํผ์ ธ์๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋ชจ๋ ์ ์๊ฐ ๋๋ฑํ๊ฒ ์ํธ์์ฉํ์ฃ .
๋ด์ฉ์ ์์ฝํด๋ณด์๋ฉด,
1. ์ด๊ธฐ ํํ์์๋ ์์ ๊ฐ์ ๊ฒฐํฉ์ ์ฐ์ ์์๊ฐ ์๋ค๋ ์นํ๋ ฅ์ ์ฃผ์ฅํ์ต๋๋ค. ์ด์ ์กฐ๋ฅดํธ์, ๋ฒ ๋ฆฌ๋ง ๋ฑ์ด ์นํ๋ ฅํ๋ฅผ ์์ฑํ์ฃ .
2. ํ๋ฃจ์คํธ์ ๋ฒ ๋ฅดํจ๋ ๋ ํํฉ๋ฌผ์ด ์์์ ์ผ์ ๋น์จ๋ก ๊ฒฐํฉ๋๋์ง์ ๋ํด ๋ ผ๋ฐ์ ๋ฒ์ด๋๋ฐ์. ๊ฒฐ๊ตญ ์ผ์ ์ฑ๋ถ๋น๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ ธ์๋ค๋ ์ฃผ์ฅ์ ํ ํ๋ฃจ์คํธ์ ์ฃผ์ฅ์ด ์ณ์์์ด ๋ฐํ์ง์ฃ .
3. ๋ํด์ ์์์ค์ ํตํด ์์๋ ๊ฐ์ฅ ๋จ์ํ ๋น์จ๋ก ๊ฒฐํฉํด ํํฉ๋ฌผ์ ์ด๋ฃฌ๋ค๊ณ ์ฃผ์ฅํฉ๋๋ค.
4. ๋ฐ๋ฉด, ์๋ณด๊ฐ๋๋ก๋ ๋ถํผ๋น๋ก ๊ฒฐํฉํ๋ค๊ณ ์ฃผ์ฅํ์ฃ . ์ด ๊ณผ์ ์์ ์ด์์๋ถ์(ex. Oโ, Hโ)๋ ์์ธกํฉ๋๋ค.
5. 19์ธ๊ธฐ ์ด ๋ฑ์ฅํ ์ ์๊ธฐํ์ ํตํด ๋ฐ์ด๋น์ ๋ฒ ๋ฆฌ์ ๋ฆฌ์ฐ์ค๊ฐ ํํ ๊ฒฐํฉ์ ์ ๊ธฐ์ ํ์์ด๋ผ๋ ์ด์๋ก ์ ์ฃผ์ฅํฉ๋๋ค. ํ์ง๋ง ์ด์๋ก ์ ์ ๊ธฐํํ๊ณผ ์ด์์๋ถ์์์ ์ค๋ช ์ด ์ด๋ ค์ ์ฃ .
6. 20์ธ๊ธฐ ์ด ์์ ๊ตฌ์กฐ๊ฐ ์ ์ฐจ ๋ฐํ์ง๋ฉด์ ๋ฃจ์ด์ค๊ฐ ํํฉ๊ฒฐํฉ์ ์์๋ค ์ฌ์ด์ ์ ์๋ฅผ ๊ณต์ ํ๋ฉด์ ์ด๋ฃจ์ด์ง๋ค๋ ๋ฃจ์ด์ค ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ํฉ๋๋ค. ํ์ง๋ง ๋ฃจ์ด์ค ๋ชจ๋ธ์ ์์์ญํ์ ๋ฑ์ฅํ๋ฉด์ ํ๋ฆฐ ๋ถ๋ถ์ด ์์์ด ๋ฐํ์ง๋๋ค.
7. ํ์ดํ๋ฌ, ๋ฐ๋, ์ฌ๋ ์ดํฐ, ํด๋ง์ ๋ฃจ์ด์ค ๋ชจ๋ธ์ ์์์ญํ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ ์์ผ ์์๊ฐ๊ฒฐํฉ์ด๋ก ์ ์ ์ํฉ๋๋ค. ํ์ง๋ง ์์๊ฐ ๊ฒฐํฉ์ด๋ก ์ ๋ฃจ์ด์ค ๋ชจ๋ธ์ ๊ฐ์ ์ ๋ฐ๋ฅด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ฌ๋ฌ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์์๊ณ ์ด๋ฅผ ๋ณด์ํ๊ธฐ ์ํด ํํธ์ ๋ฉ๋ฆฌ์ปจ์ด ๋ถ์ ์ค๋นํ ์ด๋ก ์ ์ ์ํฉ๋๋ค.
Reference.
- ๊น์งํ. (2018). ๋ถ์์ฌ์ฉ์ค๋ช
์. ๋ฐ๋
- ์์์ฝ๊ธฐ์ฐ๊ตฌ์. (2013). ์์๋ณด๋ค ๋จผ์ ์ฝ๋ ์์ด๋ก ํํ. ์ด๋ค์(๋ถํค)
- ์๋ฆฌ์ H. ๋ธ๋ก. (2017). ํํ์ ์ญ์ฌ. ๊ต์ ์๊ฐ
- ์ฅํ์. (2017). ๊ณผํ, ์ฒ ํ์ ๋ง๋๋ค. ์ง์ํ๋ฌ์ค
- ์ฅํ์ . (2021). ํํ์ฐ๋๊ธฐ. EBSBOOKS
- ์ง ๋ฐฐ๊ฒ. (2014). ํํ
์คํ ๋ฆฌ. ๋ฐ๋
- ์ต์ ๋ชจ.(2022~).[ํํ์นผ๋ผ] ํํ์ฌ ๋์๋ณด๊ธฐ. ํํ์ธ๊ณ.
- Nalnarioppa. ํํ์ฌ. ๋ค์ด๋ฒ ๋ธ๋ก๊ทธ. URL : https://blog.naver.com/nalnarioppa/222013461003
๋๊ธ
์๊ฒฌ์ ๋จ๊ฒจ์ฃผ์ธ์