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금속의 혼성원자가에 대한 연구

전문가 제언: ○ 천이 원소 금속은 산화상태를 다양하게 가진다. 금속의 s 궤도에는 s, p 궤도에는 px, py, pz, d 궤도에는 dx2, dx2-y2, dxy, dyz, , dzx 등 여러 궤도준위를 가지고 있다. 궤도에 배열되어 있는 전자의 전위차가 모두 다르다. 따라서 전자의 물리적인 거동이 각양각색이다. 외부에서 들어오는 배위자의 기능에 따라 금속의 산화수도 다르게 나타난다.

○ 이 논문은 [(tBuCO2)3M2]2(μ-O2C-X-CO2)를 골격으로 하는 분자내부의 전자의 거동을 스펙트럼을 이용하여 연구 조사한 내용이다. 고전적인 이론화학에 속한다. 제시한 분자골격에서 4개의 금속원자는 Mo 또는 W이다. Mo과 W의 전자구조는 각각 4s2 4p6 4d5 5s1, 5s2 5p6 5d4 6s2이다. 이 전자배열로 보아서 두 금속은 유기가교분자와 배위화합물을 형성할 경우 금속의 산화수가 다른 금속이 화합물에 공존할 수 있다고 본다.

○ 이 논문의 중요내용은 혼성원자가(mixed valency)라는 표현을 사용하고 있는데 있다. “혼성 공명”이란 표현은 화합물자체가 매우 안전하다는 말이다. 안정성을 규명하기 위한 실험적인 내용이 언급되어 있지 않다. 한 원소에서 산화상태가 II/III의 경계에 존재하고 있는 화합물은 일반적으로 알려져 있는 사실이다. 그것을 검정하는 최종적인 방법은 고전적인 산화환원 전위차의 측정이라고 본다. 여기에는 그런 언급이 전혀 없다. 가교를 tBuCO2와O2C-X-CO2로 선정한 것은 혼성원자가를 규명하는 좋은 아이디어이다.

○ 이론화학 분야에서는 계산컴퓨터의 발전으로 연구의 영역이 매우 넓어져 있다. 한국에서도 기초과학 분야에서 컴퓨터를 이용하는 연구가 대학연구기관에서 활발하게 이루어지고 있다. 이 논문은 기초화학에 관심이 있는 연구자에게 추천할 만한 내용이다.

저자: Chisholm, MH; Patmore, NJ; AF Chisholm, Malcolm H.; Patmore, Nathan J.
자료유형: 학술정보