전기 원리 (3편) – 극성, 무극성 분자란 무엇일까? 분극 현상과 분자 구조

 

우선 전기 음성도(전자 친화도)에 따른 원자간 결합 구조를 살펴보도록 하겠습니다.

 

 

Q. 쌍극자란?

분자 내에서 전하의 분포가 균일하지 않아 상대적으로 전기 음성도가 큰 원자는 부분적인 음전하(δ⁻)를 띠고, 상대적으로 전기 음성도가 작은 원자는 부분적인 양전하(δ⁺)를 띠는데, 이처럼 분자 내에서 일정한 거리를 두고 존재하는 서로 다른 전하를 쌍극자라고 합니다.

 

 

그럼 이제극성분자, 무극성 분자가 무엇인지 알아보도록 하죠!!

여기서 주의!! 극성/무극성하고 도체/부도체랑 헷갈리지 말도록 합시다.

 

 

극성 분자(Polar Molecules)는 분자 구조상 극성을 가질 수 밖에 없는 형입니다. 물(H2O)은 대표적인 극성 분자로 구조가 위와 같습니다. 물은 산소가 음극(-)성이며 양쪽에 위치한 수소가 양극성(+)을 가지기 때문에 평소에도 분자 자체가 극성을 가지고 있습니다.

극성 분자는 평소에는 무질서하게 배열되어 있어서 전체적으로 봤을 때는 서로 상쇄되어 버립니다. 그러나 양 극에서 전압을 가하거나 근처에 전하를 띤 물체가 다가오면 일정하게 배열되어 버리죠.

 

 

무극성 분자(Non-Polar Molecules)는 어느 한쪽으로 치우지지 않고 전기적 극성을 가지지 않습니다. 그러나 양 극단에 전압을 가해주면 전자가 한쪽으로 치우치게 됩니다. 전자가 빠져나간 곳은 자연스럽게 양극(positive)을 가지게 되구요. 이런 현상을 ‘분극’이라고 합니다.

 

 

분자의 분극은 ‘마찰 전기’ ‘정전기 유도’ ‘대전’ ‘유전체’ ‘도체/부도체’ ‘콘덴서’ 등을

이해하는데 도움이 되는 개념입니다.

 

위에 나온 분자들은 기본적으로 자유 전자가 없는 ‘유전체’ 입니다.

유전체와 절연체, 도체 부도체에 대해서는 다음에 더 자세히 다뤄보도록 하겠습니다.