수업시간에 학생들에게 과학을 설명하면서 제가 아는 몇몇가지 "극소수"의 용어들을 영어로 알려주면 그것마저도 짜증을 내는 아이들이 있습니다. 우리말로도 암기하기 힘든데 어떻게 영어까지 기억을 하냐고요. 정말 호기심 제로인 녀석들이죠. 이런 아이들을 구제하려면 제가 조금이라도 더 알아야 한다는 생각을 하게 됩니다. 그래야 호기심을 불러 일으킬 수 있으니까요. 다시 원자부터 살펴보겠습니다.

세상 모든 것은 원자로 이루어져 있습니다. 우리 몸도 원자로 이루어져 있고 책상이나 볼펜 그리고 우리가 먹는 음식들도 전부 원자로 이루어져 있지요. 생각할수록 참 신기한 것입니다. 세상 모든 것이 원자로 이루어져 있다니...  그리고 그 모든 것이 텅 비어 있다니...

신기하지 않은 가요?! 이러한 원자는 원자핵을 구성하는 양성자(+)와 그 주위를 돌고 있는 전자(-)의 개수가 같으면 아주 안정적인 상태를 이루고 있지요. 그래서 다른 녀석들과의 반응이 거의 없습니다. 우리는 이러한 녀석들이 기체들이라서 우리는 비활성기체 또는 불활성기체라고 합니다. 영어로는 noble gases 또는 inert gases 라고 하지요. 다른 원소들과는 잘 반응하지 않기 때문에 noble(귀족)이라는 이름이 붙은 것입니다. 원소 주기율표periodic table에서는 가장 오른쪽에 위치하고 있습니다. 18족입니다.
주기율표에서 원소element들은 족과 주기로 나눠지는데 족은 영어로 Group, 주기는 period입니다.

참고로 족은 1족부터 18족까지, 주기는 1주기부터 7주기까지 있습니다. 과학 선생님들은 보통 학생들에게 주기율표에서 원소를 1번부터 20번까지는 외우라고 시키지요. 소장님은 다~~~All~~~라고 하셨구요.

주기율표에 관한 이야기를 조금만 더 해보겠습니다. 아까 18족 원소들은 안정적stable이라고 했습니다. 그 이유는 원자의 바깥쪽에 있는 전자의 수가 8개인 상태이기 때문입니다.
하지만 그렇지 않은 경우, 예를 들어 전자가 하나라도 남거나 모자라는 경우가 있습니다.

자연은 모두 평형을 이루고 안정을 이루려는 경향이 있습니다. 우리들의 삶과 같죠. 그렇기 때문에 하나라도 부족하면 어디선가 하나라도 얻으려고 난리고, 하나라도 남으면 어떻게든 버리려고 합니다.

여기서 많이 헷갈리는 것이 안정적이지 않다고 하니깐 양성자수와 전자수가 다르다고 착각을 합니다. 다른 것이 아니라 원자핵을 중심으로 돌고 있는 전자들이 층을 이루고 있는데 이것을 전자껍질electron shell 이라고 합니다. 원자핵에서 가까운 순서대로 K, L, M, N... 의 껍질이라고 하는데 K껍질에는 2개의 전자가 들어가고 L껍질부터는 8개식 들어갑니다. 이때 가장 바깥쪽의 껍질에 8개가 들어가지 못하면 불안정한 것입니다. 그래서 하나라도 부족하면 얻으려고 하는 것이고 남으면 버리려고 하는 것이지요. 이해하시죠?! 아마 학창시절에 배웠던 것들이기 때문에 쉽게 이해하실꺼라 생각됩니다.

다시 주기율표를 보면 누가 전자를 버리려고 하는지 또는 얻으려고 하는지 살펴 볼 수 있을 것입니다.  모든 원소들이 18족 원소들(비활성기체)의 전자배치electronic configuration 처럼 안정적인 배치를 이루려고 할 텐데 이때 전자를 얻으려는 경향이 강한 원소들과 버리려는 경향이 강한 원소들로 나눠 볼 수 있습니다. 이렇게 전자를 얻으려는 경향이 강한 원소들을 비금속원소non-metallic element, 반대로 전자를 버리려고 하는 원소들을 금속원소metallic element라고 합니다. 주기율표에서 오른쪽에 있는 원소들이 비금속원소-18족 원소들을 제외하고-이고 왼쪽에 자리 잡고 있는 원소들이 금속원소들입니다.

전자를 끌어당기는 힘을 전기음성도electronegativity라고 합니다. 그러니 전기음성도가 큰 원소들을 비금속원소, 전기음성도가 작은 것들을 금속원소라고 합니다.

오늘은 요기까지만 하겠습니다!!