읽기일기

원소를 찾아서 (20160803)

전자를 발견할 확률이 높은 곳을 말해주는 것이 바로 원자의 파동 역학적 모형이다. 또 그런 지점들을 가리켜 오비탈이라 한다.

다닥다닥 붙은 상태로 최대한 이웃 원자들이 맞닿아 있다. 이는 금속 원자가 적은 수의 원자가 전자만을 갖기 때문이다. 알칼리 금속의 경우 원자가 전자는 단 하나뿐이다. 그것으로 다른 금속 원자의 원자가 전자와 전자쌍을 이루어 '8전자계'를 형성하기는 무리다. 따라서 가령 금덩어리 안에서 원자들 간의 공유 결합이 일어난다는 것은 상상하기 어렵다. 이에 금 원자들이 내놓은 해결책은 되도록 조밀하게 뭉쳐 격자 구조를 이루고 그 사이에 원자가 전자를 방출하는 것이다.

이른바 '전자 기체'속으로 편입되는 것이다. 이런 상황을 머릿속에 그려 본다면 왜 금속의 전기 전도율이 우수한지가 분명해질 것이다. 바로 금속 내부를 자유롭게 움직이는 전자가 전하 운반체 노릇을 하기 대문이다.


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