화학 결합

물질과 규칙성에서 본 대로, 원자는 18족과 같은 안정한 전자 배치를 향해 움직입니다. 그 목표를 이루는 길이 세 갈래로 갈리는데, 어느 길을 택할지는 만난 두 원자가 전자를 얼마나 세게 잡아당기느냐 — 전기음성도 — 로 결정됩니다.

전기음성도는 공유한 전자쌍을 자기 쪽으로 끌어당기는 힘의 세기입니다. 주기율표에서 오른쪽 위로 갈수록 커지고(18족 제외), 플루오린이 가장 큽니다. 두 원자의 전기음성도 차이가 아주 크면 전자가 아예 한쪽으로 넘어가 버려 양이온과 음이온이 생기고, 이들이 정전기적 인력으로 붙습니다 — 이온 결합입니다. 차이가 작으면 전자쌍을 나눠 쓰되 조금 치우친 채로 붙습니다 — 극성 공유 결합. 차이가 없으면 정확히 반씩 나눠 씁니다 — 무극성 공유 결합. 즉 이온 결합과 공유 결합은 전혀 다른 두 세계가 아니라, 전기음성도 차이라는 하나의 축 위에 놓인 양 끝입니다.

금속끼리 만나면 사정이 다릅니다. 둘 다 전자를 내놓으려 하니 받을 사람이 없습니다. 그래서 원자가 전자들이 특정 원자에 매이지 않고 금속 전체를 자유롭게 돌아다니고(자유 전자), 금속 양이온들이 이 전자 바다에 잠긴 채 붙잡힙니다. 금속이 전기와 열을 잘 통하고, 두들겨 펴도 부서지지 않고 늘어나는 이유가 전부 여기서 나옵니다.

결합의 세기는 물질의 성질로 드러납니다. 이온 결합 물질이 녹는점이 높은 것은, 결정을 녹이려면 격자 전체의 정전기적 인력을 이겨 내야 하기 때문입니다.