Ionai
저게 뭐죠? 이오나이? 이상한 단어죠. 그리스어로 ‘끌려간다’라는 뜻이랍니다.
지난 시간까지 원자이야기를 하다가 갑자기 이상한 그리스어를 언급하니깐 이상하시죠? 눈치 빠른 분들은 아시겠지만 오늘 이야기 하려는 것이 바로 이온Ion입니다. 패러데이가 붙인 이름입니다. 그리스 신화에 나오는 이온이 아니지요.

오늘은 이온에 대한 그리스 신화를 잠깐 이야기하고 넘어갈까요?! 아이들이었으면 환호성을 지를테고 학부모들이라면 ‘그 선생은 하라는 영어수업은 안하고 딴 소리만 지껄이냐!’라고 하겠지요. 하여간 사람 입 다물게 하는 데에는 국가대표급입니다.

크레우사라는 여자가 있었는데 이 여자가 아폴론과의 사이에서 아들을 하나 낳습니다. 하지만 몰래 아이를 버리지요. 그래서 아폴론이 자신의 신전인 델포이에 데리고 가서 기릅니다. 나중에 크레우사는 결혼을 하지요. 하지만 아이를 갖지 못합니다. 그래서 크레우사는 남편과 함께 델포이 신전으로 가서 기도를 드리지요. 웃기죠?! 아폴론과 사이에서 낳은 자식은 버리고 다른 자식은 갖지 못하자 바람 핀 남자(신이지만)의 신전에 가서 기도를 한다는 것이요. 어쨌든 아폴론의 신탁은 신전 밖으로 나가면 첫 번째로 만나는 사람이 자기 자식이라는 것이었습니다. 크레우사 부부는 신전 밖으로 나가자 마자 바로 만난 것이 바로 자신이 예전에 버린 아들이었습니다. 이 아들이 바로 이온입니다. 하지만 엄마인 크레우사는 이온이 자신이 낳은 아들인지도 모르고 오히려 남편이 바람펴서 난 자식으로 오해하고 독살하려 합니다. 하지만 나중에 오해를 풀고 이온은 아테네의 왕이 된다는 이야기입니다.

그리스 신화는 여기까지만 하죠. 앞으로도 가끔씩 그리스 신화이야기를 올리겠습니다. 과학과도 연관되는 것이 많이 있으니깐요...^ ^*

저번시간에 원소들은 18족Group원소들을 제외하고는 금속원소든 비금속원소든 자신이 가지고 있는 전자를 버리던지 또는 얻으려는 경향이 있다고 했었지요. 하지만 그러한 경향이 있다고만 했지 그러한 경향이 있다고 해서 전자수가 부족하거나 많거나 하는 것은 아니라고 했습니다. 만일 원자핵 내부에 있는 양성자의 개수가 11이면 전자의 개수도 역시 11입니다. 그러니 (+11) + (-11) = 0입니다. 그래서 이 원자는 전체적으로는 중성이지요. 하지만 전자를 하나라도 얻거나 잃으면 이러한 균형은 깨집니다. 예를 들어, 전자를 하나 잃어 (-11)이 아닌 (-10)이라고 하면 (+11) + (-10) = (+1) 이므로 전체적으로는 +의 성질을 띠게 되지요. 이것을 +전하(electric charge 또는 그냥 charge)를 띤다고 말하고 이것이 양전하positive electric charge를 띠었다고 하는 것입니다. 이렇게 원자의 원래의 상태에서 전자를 잃어 양전하를 띤 원자를 양이온Cation이라고 합니다. 원래의 원자가 전자를 잃어서 그런 것이지요. 저도 그렇지만 아이들도 많이 헷갈려 합니다. 그래서 전 늘 네 자신이 누구에게 설명하듯이 주절거리면서 이해하고 암기하라고 하지요. 그렇게 하면 신기하게 빨리 이해하고 암기되고 그렇습니다.

이번에는 원자가 전자를 얻었을 때를 보겠습니다. 원래의 원자가 양성자(영어로 proton이었죠?!)를 11개를 가지고 있었다면 전자도 당연히 11개를 가지고 있었을 것입니다. 그런데 이 원자가 전자를 하나 얻었다면 (+11) + (-12) = (-1)이라는 값을 얻겠지요. 이때는 아까와는 반대로 (-1)이라는 값을 얻었으니 전체적으로는 -의 성질을 띠게 됩니다. 이것을 -전하(charge)를 띤다고 말하고 이것이 음전하(negative electric charge)를 띠었다고 하는 것입니다.  이렇게 원자의 원래의 상태에서 전자를 얻어 음전하를 띤 원자를 음이온anion이라고 합니다. 원래의 원자가 전자를 얻은 것입니다.

결론적으로 양이온이든 음이온이든 전자가 있느냐 없느냐의 문제입니다. 즉 전자가지고 장난친 거라는 것이지요. 이렇게 원자가 전자를 얻거나 잃거나 해서 전체적으로 전하(양전하든 음전하든지 간에)를 띠게 된 원자를 이온이라고 하는 것입니다.

다음편에는 중학교 2학년에 나오는 열에 관한 이야기를 하겠습니다. 원자에 관한 이야기를 더 해야 하는데 2학년에 올라가는 어린 중딩들의 교과서가 열에 대해 처음부터 나오는 군요. 기왕에 쓰는 것인데 중딩들도 읽고 이해해서 학교 시험에서 좀더 잘 이해해서 시험을 잘 볼 수 있기 바라는 마음에서 입니다. 물론 제 글이 대단치 못해 아이들이 더 힘들어 낼 수도 있지만  그래도 조금이라도 도움이 될 수 있다면..하는 마음에서 입니다. 그리고 어차피 조금만 지나면 다시 원자에 대한 이야기로 돌아 올 것 입니다....