[1976 노벨화학상] 윌리엄 립스컴 : 화학 결합의 규칙을 깬 붕소의 비밀, '3중심 2전자 결합'을 밝히다

️ "전자가 부족한데 어떻게 결합할까?" 1916년 길버트 루이스가 제안하고 1919년 어빙 랭뮤어가 확립한 '옥텟 규칙(Octet Rule)' 은 화학의 절대적인 헌법이었습니다.

"원자는 가장 바깥쪽 껍질에 전자 8개를 채워야 안정해진다." 탄소(C), 질소(N), 산소(O) 등 대부분의 원소는 이 규칙을 충실히 따릅니다.

전자를 서로 공유해서(공유 결합) 8개를 맞추죠. 보통 원자 2개가 전자 2개를 공유하며 손을 잡습니다(2중심 2전자 결합).

그런데 주기율표에서 탄소 바로 옆에 있는 '붕소(Boron)' 라는 녀석은 아주 골치 아픈 반항아였습니다. 붕소는 전자가 3개뿐입니다.

수소 3개와 결합해 BH₃가 되어도 전자는 6개밖에 안 됩니다. 옥텟(8개)을 못 채우니 불안정해야 정상입니다.

그런데 자연계에는 '보란(Borane, 붕소 수소화물)' 이라는 물질들이 버젓이 존재했습니다. B₂H₆, B₄H₁₀, B₁₀H₁₄ 등등...

이들의 분자식을 계산해 보면 전자가 턱없이 부족합니...