[원자에 대해서] 원자에 대해서

목차

1.개관
2.원자와분자
3.원자의구조
4.전자껍질과 화학적 성질
5.전자구조

본문내용

Ⅳ. 전자껍질과 화학적 성질

원자의 구조는 흔히 태양계(太陽系)에 비유되고, 전자는 원자핵 주위를 일정한 궤도에 따라 운동한다고 설명하고 있다. 이러한 설명은 원자의 구조를 모식적(模式的)으로 나타내는 데는 편리하지만 본질적인 모순을 내포하고 있다. 즉 전자기학(電磁氣學)의 이론에 의하면 하전입자가 주전(周轉)할 때는 반드시 전자기파의 방출을 수반하여 입자 자체는 점차 에너지를 잃고 운동반지름이 축소될 것이므로, 이렇게 되면 전자는 원자핵과 합체하게 되어 원자가 원자핵과 전자군이라는 명확하게 두 부분으로 구별되어 있다는 사실과 맞지 않게 된다. 이 모순은 전자궤도라는 개념을 버리고, 전자 상태에 양자역학적(量子力學的)인 생각을 적용함으로써 비로소 해결할 수 있다.
그러나 전자의 운동에 일정한 제한을 가하면 전자궤도라는 이해하기 쉬운 개념은 그대로 두고서 원자의 내부구조를 설명할 수 있다. 이러한 생각을 기초로 원자구조를 직감적으로 설명하여 원자모형(原子模型)을 제시한 것이 덴마크의 N. 보어이다. 보어가 생각한 원자구조는 원자핵의 주변에 모여 있는 전자는 일정한 조건(보어의 量子條件)을 만족하는 불연속 궤도(양자궤도) 위에만 있고 그 궤도상에 있는 한 전자는 혼자서는 에너지를 밖으로 방출하지 않는다.
단, 전자는 1개의 궤도에서 다른 궤도로 옮겨갈 수 있고, 그 때에는 양쪽 궤도에 대응하는 에너지상태의 차가 전자기파의 형태를 취하여 방출되거나 흡수된다고 하는 조건에서 출발한다. 이런 조건에 맞는 원자핵 주위의 전자궤도는 사실상 무수히 있는데, 전자는 밖으로부터 자극된 상태가 아닌 한 에너지가 낮은 안쪽 궤도, 즉 원자핵에 가까운 궤도에 들어가는 경향을 가지고 있다. 단 전자 전부가 특정한 궤도로 들어갈 수는 없고, 한 궤도 위에는 스핀이 다른 2개의 전자만이 들어갈 수 있다. 그 때문에 원자 내의 전자는 그 수가 늘어나는데 따라 가장 에너지가 낮은 안쪽 궤도로부터 차례로 2개씩 들어가서 전자의 궤도에너지의 합이 가장 낮아지도록 분포한다. 수많은 전자궤도는 그 에너지상태에 기초를 두어 몇 개의 무리(K, L, M, N, O)로 크게 나누고, 다시 각각의 무리는 s, p, d라는 궤도군으로 나눈다.

참고 자료

없음