How atoms bond - George Zaidan and Charles Morton

원자들은 어떻게 결합되는가 -조지 자이단(George Zaidan), 찰스 모튼(Charles Morton)

번역: 은지 고 검토: HeaJun An

Most atoms don't ride solo,

대부분의 원자들은 혼자 다니지 않아요.

instead they bond with other atoms.

다른 원자들과 결합하죠.

And bonds can form between atoms

결합은

of the same element

동일 원소의 원자들 사이나

or atoms of different elements.

다른 원소의 원자들 사이에서 형성됩니다.

You've probably imagined bonding as a tug of war.

여러분은 아마 줄다리기같은 결합을 상상하실텐데,

If one atom is really strong,

만약 매우 강한 원자가 있으면

it can pull one or more electrons

그 원자는 하나 또는 그 이상의 전자를

off another atom.

다른 원자로부터 끌어 올 수 있습니다.

Then you end up with one negatively charged ion

그러면 음전하를 띈 이온 하나와

and one positively charged ion.

양전하를 띈 이온 하나가 생기게 됩니다.

And the attraction between these opposite charges

이러한 반대 전하 사이의 끌림을

is called an ionic bond.

이온 결합이라 한답니다.

This is the kind of sharing

이 결합의 성질로 말하자면

where you just give away your toy to someone else

친구에게 장난감을 줘버렸다가

and then never get it back.

다시는 돌려 받지 못하는 것과 비슷하죠.

Table salt, sodium chloride,

식염, 즉 염화나트륨은

is held together by ionic bonds.

이온 결합으로 연결되어 있어요

Every atom of sodium gives up one electron

모든 나트륨 원자는 전자 하나를

to every atom of chlorine,

모든 염소 원자에게 줘버린답니다.

ions are formed,

이온 결합이 형성되죠.

and those ions arrange themselves

그리고 이 이온들은 그들 스스로를

in a 3D grid called a lattice,

격자 구조라 불리는 3D 배열로 정렬합니다.

in which every sodium ion

모든 나트륨 이온은

is bonded to six chloride ions,

6개의 염소 이온과 결합되고

and every chloride ion is bonded

모든 염소 이온은

to six sodium ions.

6개의 나트륨 이온과 결합됩니다.

The chlorine atoms never give

염소 원자는 절대로

the sodium atoms their electrons back.

나트륨 원자에게 전자를 돌려 주는 법이 없죠.

Now, these transactions aren't always so cut-and-dried.

이런 교환이 항상 상투적으로 일어나는 것은 아니랍니다.

If one atom doesn't completely overwhelm the other,

만약 한 원자가 상대 원자를 완전히 압도하지 못하면

they can actually share each other's electrons.

그들은 서로 상대의 전자를 공유하게 되는데

This is like a pot luck

포트럭 파티와 비슷한 겁니다.

where you and a friend each bring a dish

여러분과 친구가 각자 음식을 준비해오고

and then both of you share both dishes.

여러분 둘은 두 개의 음식을 공유하죠

Each atom is attracted to the shared electrons

각각의 전자는 전자를 공유하기 위해서

in between them,

서로에게 끌리게 됩니다.

and this attraction is called a covalent bond.

이러한 끌림을 공유 결합이라 불러요.

The proteins and DNA in our bodies,

다른 예를 들면,

for example,

우리 몸속의 단백질과 DNA는

are held together largely by these covalent bonds.

이러한 공유 결합으로 광범위하게 연결되어 있답니다.

Some atoms can covalently bond

일부 원자는

with just one other atom,

단지 하나의 다른 원자와 공유 결합을 하는 반면

others with many more.

더 많은 원자와 결합하는 원자들도 있죠.

The number of other atoms

하나의 전자가 결합할 수 있는

one atom can bond with

상대 원자의 수는

depends on how its electrons are arranged.

원자의 전자가 어떻게 배열되어 있느냐에 달렸습니다.

So, how are electrons arranged?

자, 전자는 어떻게 배열될까요?

Every atom of a pure, unbonded element

모든 순수한 원자는 연결되지 않은 물질이며

is electrically neutral

전기적으로 중성이에요.

because it contains the same number

그 이유는

of protons in the nucleus

원자핵 안의 양성자 개수와

as it does electrons around the nucleus.

원자핵 주변의 전자 개수가 똑같기 때문이죠.

And not all of those electrons are available for bonding.

또한 모든 전자가 연결될 수 있는 것도 아니에요.

Only the outermost electrons,

오로지 가장 밖에 있는 전자만이,

the ones in orbitals furthest from the nucleus,

원자핵으로부터 가장 먼 궤도를 도는 전자 말이에요,

the ones with the most energy,

가장 많은 에너지를 가지고 있기 때문에

only those participate in bonding.

결합에 참여한답니다.

By the way, this applies to ionic bonding too.

어쩄든 이러한 사실은 이온 결합에도 적용되죠.

Remember sodium chloride?

염화나트륨 기억하죠?

Well, the electron that sodium loses

네, 나트륨이 잃은 전자는

is the one furthest from its nucleus,

원자 핵에서 가장 먼 전자 중 하나에요.

and the orbital that electron occupies

이 전자가 들어간 궤도 또한

when it goes over to chlorine

염소 원자에 있어서

is also the one furthest from its nucleus.

그 원자핵으로 부터 가장 먼 곳에 위치합니다.

But back to covalent bonding.

다시 공유 결합으로 돌아와서

Carbon has four electrons

탄소는 4개의 전자를 갖습니다.

that are free to bond,

결합에 자유로운 것들이죠.

nitrogen has three,

질소는 3개를 가집니다.

oxygen two.

산소는 2개

So, carbon is likely to form four bonds,

그래서 탄소는 4개의 결합을 만들 가능성이 있고

nitrogen three,

질소는 3개,

and oxygen two.

산소는 2개,

Hydrogen only has one electron,

수소는 오직 하나의 전자만을 가지므로

so it can only form one bond.

하나의 결합만을 만들 수 있어요.

In some special cases,

특별한 경우엔

atoms can form more bonds

원자는 여러분이 예상하는 것보다

than you'd expect,

많은 결합을 만들 수 있답니다.

but they better have a really good reason to do so,

하지만 꼭 그래야만 하는 이유를 가지고 있어야겠죠.

or things tend to fly apart.

그렇지 않으면 곧 흩어지게 될 거에요.

Groups of atoms

서로 전자를 공유하는

that share electrons covalently with each other

원자들의 모임을

are called molecules.

분자라고 부릅니다.

They can be small.

그들은 아주 작아요.

For example, every molecule of oxygen gas

예를 들어 두개의 산소 원자가

is made up of just two oxygen atoms

서로 결합하여 만들어진

bonded to each other.

산소 기체 분자처럼요.

Or they could be really, really big.

또는 아주 아주 큰 분자가 될 수도 있어요

Human chromosome 13 is just two molecules,

인간의 염색체 13은 단지 두개의 분자로 되어있지만

but each one has over 37 billion atoms.

각각은 370억개 이상의 원자로 이루어져있고

And this neighborhood,

그 이웃들은

this city of atoms,

즉 원자의 도시는

is held together by the humble chemical bond.

시민들의 화학적 결합으로 단결되어 있답니다.