안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
물은 아시다시피 H2O입니다. 우선 이것을 분해해 갑시다. 수소원자는 양성자 1개, 전자 1개로 구성되어 있습니다. 그러나 전자각의 가장 안쪽의 K각은 전자가 두 개 들어갈 공간이 마련되어 있습니다. 이 K각에 하나의 여유가 있기 때문에
이 상태로는 불안정한 상태입니다.
거기에 또 다른 수소원자가 나타나 전자를 공유함으로써 K각이 메워져 안정할 수 있게 됩니다. 이 전자각을 공유함으로써 결합하는 것을
'공유결합'이라고 합니다. 따라서 일반적으로 수소는 단체(単体)에서는 분자로 존재합니다.
산소원자
산소는 전자각의 최외각에 두 개의 여유가 있습니다. 수소처럼 그대로는 안정될 수 없기 때문에 원자가 2개 결합하여 산소분자 O2, 3개가 결합하여 오존 O3 등 이산화탄소 등 다양한 원소와 결합함으로써 안정됩니다. 이 산소원자에 수소원자가 붙으면 서로의 전자를 공유함으로써 안정되고 H2O = 물분자가 됩니다.
물분자를 보면, 수소는 산소에게 전자를 빼앗긴 양상이고 산소는 수소로부터 전자를 받고 있습니다. 전자가 산소에 치우쳐 있으므로 수소는 전자의 영향이 없어져 (+)로 대전하고 산소는 전자를 2개 얻은 결과 (-)로 대전합니다
따라서 물분자는 분자 자체에 극성을 가집니다. 이것을 '극성'이라고 합니다. 이어 물분자가 2개 있는 상황을 이미지해 봅니다. 물분자에 (+)와 (-)의 극성이 있다는 것은 다른 극성끼리는 끌어당김이 발생합니다. 수소 부분은 산소 부분에, 산소 부분은 수소 부분에 결합합니다. 이와 같이
수소를 통해 결합하는 것을 '수소결합'이라고 합니다. 결합이라고 부르기에는 그 힘이 그리 강하지 않기 때문에 '분자간력'이라고도 합니다.
