์ ์(๊ธ์)๋ฅผ ์ฝ๊ฒ ์๋ ์์๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ์์๋ ์์ ํ ์ ์ ์ ๋ฌ์ ํตํด ์ด์จ์ ์์ฑํ๊ธฐ ์ํด ์ ์(nonmetal)๋ฅผ ์ฝ๊ฒ ์ป๋ ์์๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ์์์ ๋ฐ์ํ ์ ์๋ค. ์ด ์ด์ก์ ์ํด ํ์ฑ๋ ํํฉ๋ฌผ์ ์ ์ ๊ธฐ ์ดํธ๋์ (์ด์จ ๊ฒฐํฉ)์ ์ํด ์์ ํ๋์ด ๋ฐ๋๋ก ์ถฉ์ ๋ ์ด์จ ์ฌ์ด์ ์๋ค.
์ฃผ๊ธฐ์ ์ธ ํ์ ๋งจ ์ค๋ฅธ์ชฝ์์ ์ผ์ชฝ์ผ๋ก ์ด๋ํ๋ฉด ๋น๊ธ์ ์์๋ ์ข ์ข ์ ์๋ฅผ ์ป์ด ์ฃผ๊ธฐ์ ์ธ ํ์ ๋ค์ ๊ณ ๊ทํ ๊ฐ์ค์์์ ๋์ผํ ์์ ์ ์๋ฅผ ํ์ฑํ๊ณ , ๊ณ ๊ทํ ๊ฐ์ค์์ ์ผ์ชฝ์ผ๋ก ์ด๋ํ ๊ทธ๋ฃน์ ์์ ๋์ผํ ์์ ํ๋ฅผ ํ์ฑํฉ๋๋ค. ์ฆ, ๊ทธ๋ฃน 17์ ์์๋ ํ๋์ ์ ์๋ฅผ ์ป๊ณ 1โ ์ ํ๋ก ์์ด์จ์ ํ์ฑํ๋ค; ๊ทธ๋ฃน 16์ ์์๋ 2๊ฐ์ ์ ์๋ฅผ ์ป๊ณ 2โ ์ ํ๋ฑ์ผ๋ก ์ด์จ์ ํ์ฑํฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, 8 ๊ฐ์ ์์ฑ์์ 8 ๊ฐ์ ์ ์๋ฅผ ๊ฐ์ง ์ค์ฑ ์ฐ์ ์์๋ ์ฝ๊ฒ ๋ ๊ฐ์ ์ ์๋ฅผ ์ป์ต๋๋ค. ์ด๊ฒ์ 8 ์์ฑ์, 10 ์ ์, 2โ์ ํ์ ํจ๊ป ์ ๋๋ฉ์ด์ ์ ์ด๋ํ๊ณ , O2โ๋ก์์ง๋๋ค. ์ ๋์จ, O2โ, ๋ค์ ๊ณ ๊ทํ ๊ฐ์ค์ ์ ์์ ๋์ผํ ์๋ฅผ ๊ฐ์ง๊ณ – ๋ค์จ. ์์ด์จ์ ์ด๋ฆ์ ์ ๋ฏธ์ฌ -ide๋ก ๋์ฒด ๋ ์๋ฉ๊ณผ ๋น ๊ธ์ ์์์ ์ด๋ฆ์ด๋ฏ๋ก O2โ๋ ์ฐํ๋ฌผ์ ํธ์ถํฉ๋๋ค.
์ ์ด ๊ธ์ ๋ฐ ์ผ๋ถ ๋ค๋ฅธ ๊ธ์์ ์ข ์ข ํ ์ด๋ธ์์ ์์ ์ ์์น์ ์ํด ์์ธกํ ์์๋ ๊ฐ๋ณ ์๊ธ์ ๋ํ๋ธ๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ๊ตฌ๋ฆฌ๋ 1+ ๋๋ 2+ ์ถฉ์ ์ผ๋ก ์ด์จ์ ํ์ฑํ ์ ์์ผ๋ฉฐ ์ฒ ์ 2+ ๋๋ 3+ ์ถฉ์ ์ผ๋ก ์ด์จ์ ํ์ฑํ ์ ์์ต๋๋ค.
๋ชจ๋ ์ด์จ ํํฉ๋ฌผ์์, ์์ด์จ์ ์์ ํ์ ์ด ์๋ ์์ ์ ์ด ์์ ๊ฐ์ต๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์, ์ด์จ ํํฉ๋ฌผ์ ์์ฑ ๋ฐ ์์ด์จ์ ํฌํจํ๋๋ผ๋ ์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ค์ฑ์ด๋ค. ์ด์จ ํํฉ๋ฌผ์ ๊ณต์์ ์์ ๋ฐ ์์ ํ์ ์๊ฐ ๋์ผํ ์ ๋๋ก ์ด์จ์ ๋น์จ์ด ์์ด์ผ ํฉ๋๋ค.
์๋ฅผ ๋ค์ด, ํํฉ๋ฌผ์3+ ๋ฐ O2โ์ํํ๋ก ์๋ฃจ๋ฏธ๋๊ณผ ์ฐ์๋ฅผ ํฌํจํ๋ ๊ฒฝ์ฐ, ํํฉ๋ฌผ์ ๊ณต์์ Al2O3์ด๋ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ฐ๊ฐ 3+์ ์ถฉ์ ์ผ๋ก ์๋ฃจ๋ฏธ๋ ์ด์จ 2๊ฐ๊ฐ 6๊ฐ์ ์์ ํ๋ฅผ ์ฃผ๊ณ , 3๊ฐ์ ์ฐํ๋ฌผ ์ด์จ์ ๊ฐ๊ฐ 2–1์ ์ถฉ์ ์ผ๋ก 6๊ฐ์ ์์ ํ๋ฅผ ์ค ๊ฒ์ ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์, ํํฉ๋ฌผ์ ์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ค์ฑ๋ ๊ฒ์ด๋ฉฐ, ๋์ผํ ์์ ์์ ํ ๋ฐ ์์ ํ๊ฐ ์์ ๊ฒ์ด๋ค.
๋ง์ ์ด์จ ํํฉ๋ฌผ์ ์์ด์จ, ์์ด์จ ๋๋ ๋ ๋ค๋ก์ ๋ค์์ ์ด์จ์ ํจ์ ํ๋ค. ๋ค์์ ์ด์จ์ ์ ์ฒด ์ถฉ์ ์ ์ด๋ฐํ๋ ์ด์ฐ ๋จ์๋ก ์์ฉํ๋ ๊ฒฐํฉ๋ ์์์ ๊ทธ๋ฃน์ ๋๋ค. ๊ฐ๋จํ ์ด์จ ํํฉ๋ฌผ๊ณผ ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก, ์ด๋ฌํ ํํฉ๋ฌผ์ ๋ํ ์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ค์ฑ๋์ด์ผํ๋ฏ๋ก ๋ค์์ ์ด์จ์ ์ด์ฐ ๋จ์๋ก ์ฒ๋ฆฌํ์ฌ ์์์ ์์ธกํ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ดํธ๋ ๋จ์๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ค์์ ์ด์จ์ ๋ํ๋ด๊ธฐ ์ํด ์์์ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ์ฐ๋ฆฌ ๋ผ์ ๋ฏธ๋ค๋ ์ค ํ๋์ธ ์นผ์ ์ธ์ฐ์ผ์ ํฌ๋ฎฌ๋ฌ๋ Ca3(PO4)2์ด๋ค. ํํฉ๋ฌผ์ ๋ค์์ ์ด์จ PO43โ๋ฅผํฌํจ, ํ๋์ ์ธ ์์์ ๋ค ์ฐ์ ์์๋ก ๊ตฌ์ฑ, 3-์ ์ ๋ฐ์ ์ธ ์ถฉ์ ์ ๊ฐ๋. ์ด ๊ณต์์ PO43โ๊ทธ๋ฃน(์ด 6๊ฐ์ ์์ ํ)์ ๋ํด 3๊ฐ์ Ca2+ ์ด์จ(์ด 6๊ฐ์ ์์ ํ)์ด ์์์ ๋ํ๋ ๋๋ค. ํํฉ๋ฌผ์ ์ ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ์ค์ฑ์ด๋ฉฐ, ๊ทธ ํฌ๋ฎฌ๋ฌ๋ 3๊ฐ์ Ca, 2๊ฐ์ P ๋ฐ 8O ์์์ ์ด ์๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค.
์ด์จ ํํฉ๋ฌผ์ ์์์ ์ํด ์์ง๋๋ฉฐ, ์ด๋ ๊ตฌ์ฑ ์ด์จ์ ์๋์ ์ซ์๋ฅผ ๋ํ๋ ๋๋ค. ์์์ด์จ(NaCl)๋ง ํจ์ ํ๊ณ ๋ค์์์ด์จ(์: CaSO4)์ํจ์ ํ๋ ํํฉ๋ฌผ์ ๊ฒฝ์ฐ, ์ด๋ฌํ ํฌ๋ฎฌ๋ฌ๋ ๋จ์ง ๊ฒฝํ์ ์์์ ๋ถ๊ณผํฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋, ๋ค์์ ์ด์จ์ ํฌํจํ๋ ๋ช๋ช ์ด์จ ํํฉ๋ฌผ์ ์ํ ๊ณต์์ ๊ฒฝํ์ ์ธ ๊ณต์์ด ์๋๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ์ด์จ ํํฉ๋ฌผ ๋ํธ๋ฅจ ์ฅ์ด๋ ์ดํธ๋ Na+ ๋ฐ C2O42โ์ด์จ์ 2:1 ๋น์จ๋ก ๊ฒฐํฉํ์ฌ ๊ตฌ์ฑ๋๋ฉฐ, ๊ทธ ๊ณต์์ Na 2 C2O4๋ก์์ฑ๋๋ค.
monatomic ์ด์จ์ ํฌํจํ๋ ์ด์ง ํํฉ๋ฌผ์ ์ด๋ฆ์ ์์ด์จ์ ์ด๋ฆ(๊ธ์์ ์ด๋ฆ)๊ณผ ์์ด์จ์ ์ด๋ฆ(์ ๋ฏธ์ฌ-ide๋ก ๋์ฒด๋ ๊ทธ ๋์ด ์๋ ๋น๊ธ์ ์์์ ์ด๋ฆ)๋ก ๊ตฌ์ฑ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด Na2O์ ์ด๋ฆ์ ์ฐํ ๋ํธ๋ฅจ์ ๋๋ค.
๋ค์์ ์ด์จ์ ํจ์ ํ๋ ํํฉ๋ฌผ์ ๋ํ ๋จผ์ ์์ด์จ์ ๋ช ๋ช ํ ๋ค์ ์์ด์จ์ ๋จผ์ ๋ช ๋ช ํจ์ผ๋ก์จ, ์ฆ, ์์ ์ด์จ๋ง์ ํฌํจํ๋ ํํฉ๋ฌผ๊ณผ ์ ์ฌํ๊ฒ ๋ช ๋ช ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, CaSO4์ ์ด๋ฆ์ ํฉ์ฐ์นผ์์ ๋๋ค.
๋๋ถ๋ถ์ ์ ์ด ๊ธ์ ๋ฐ ์ผ๋ถ ์ฃผ์ ๊ทธ๋ฃน ๊ธ์์ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ์ ํ๋ก ๋ ๊ฐ ์ด์์ ์์ด์จ์ ํ์ฑํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋น๊ธ์์ ๊ฐ์ง ์ด๋ค ๊ธ์์ ํํฉ๋ฌผ์ ๊ธ์์ด ์๋ ๊ธ์ ์ด์จ์ ์ ํ๋ฅผ ์ ์ธํ๊ณ ๋ ์ด์ง ํํฉ๋ฌผ๊ณผ ๋์ผํ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ๋ช ๋ช ๋๋ฉฐ, ๊ธ์์ ์ด๋ฆ ํ ๊ดํธ์์ ๋ก๋ง ์ซ์๋ก ์ง์ ๋๋ค.
๊ธ์ ์ด์จ์ ์ ํ๋ ํํฉ๋ฌผ์ ๊ณต์ ๋ฐ ์ ๋๋ฉ์ด์ ์ ํ๋ก๋ถํฐ ๊ฒฐ์ ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ์ฒ ๋ถ๊ณผ ์ผ์์ ์ด์ง ์ด์จ ํํฉ๋ฌผ์์ ์ฒ ์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก 2+ ๋๋ 3+์ ์ ํ๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ฉฐ, ๋ ๊ฐ์ ํด๋น ํํฉ๋ฌผ ์์์ FeCl2 ๋ฐ FeCl3์ด๋ค. ์ด๋ฌํ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ธ์ ์ด์จ์ ์ถฉ์ ์ ๊ธ์ ์ด๋ฆ ๋ฐ๋ก ๋ค์ ๊ดํธ์์ ๋ก๋ง ์ซ์๋ก ํฌํจ๋๋ค. ์ด ๋ ํํฉ๋ฌผ์ ๋ฐ๋ผ์ ์ฒ (II) ์ผํ๋ฌผ ๋ฐ ์ฒ (III) ์ผํ๋ฌผ, ๊ฐ๊ฐ ๋ช ๋ช ๋๋ค.
๊ทธ๋ค์ ๊ฒฐ์ ์ ์ผ์ฒด์ฑ๋ถ์ผ๋ก ๋ฌผ ๋ถ์๋ฅผ ํฌํจํ๋ ์ด์จ ํํฉ๋ฌผ์ ์ํ๋ฌผ์ด๋ผ๊ณ ํฉ๋๋ค. ์ด์จ ์ํ๋ฌผ์ ์ด๋ฆ์ ํํฉ๋ฌผ์ ๊ฐ ์์ ๋จ์์ ๊ด๋ จ๋ ๋ฌผ ๋ถ์์ ์๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ ๋ฌด์ (“์ํ๋์ง ์์”์ ์๋ฏธ) ํํฉ๋ฌผ์ ๋ํ ์ด๋ฆ์ ์ฉ์ด๋ฅผ ์ถ๊ฐํ์ฌ ํ์๋๋ค. ์ถ๊ฐ ๋ ๋จ์ด๋ ๋ฌผ ๋ถ์์ ์๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ ๊ทธ๋ฆฌ์ค ์ ๋์ฌ๋ก ์์ํ๊ณ “์ํ๋ฌผ”๋ก ๋๋ฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ๋ฌด์ ํํฉ๋ฌผ ๊ตฌ๋ฆฌ(II) ํฉ์ฐ์ผ์ ๋ํ 5๊ฐ์ ๋ฌผ ๋ถ์๋ฅผ ํฌํจํ๋ ์ํ๋ฌผ๋ก ์กด์ฌํ๋ฉฐ ๊ตฌ๋ฆฌ(II) ํฉ์ฐํํ์ํ๋ฌผ(penta = 5). ์ธ์ฒ ์๋ค๋ 10๊ฐ์ ๋ฌผ ๋ถ์๋ฅผ ํจ์ ํ๋ ํ์ฐ๋ํธ๋ฅจ์ ์ํ๋ฌผ์ ๋ํ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์ด๋ฆ์ ๋๋ค. ์ฒด๊ณ์ ์ธ ์ด๋ฆ์ ํ์ฐ๋ํธ๋ฅจ(deca = 10)์ด๋ค.
์ด์จ ์ํ๋ฌผ์ ๋ํ ์์์ ์์ง์ผ๋ก ์ค์ฌ์ ์ , ๋ฌผ ๋ถ์์ ์๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ ๊ณ์ ๋ฐ ์๋ถ ์์์ ๋ํ์ฌ ์์ฑ๋ฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ๊ตฌ๋ฆฌ(II) ํฉ์ฐํํํ์ด๋๋ ์ดํธ๋ CuSO4รข5H2O๋ก ์์ฑ๋ฉ๋๋ค.
์ด ํ ์คํธ๋ Openstax, ํํ 2e, ์น์ 2.6: ๋ถ์ ๋ฐ ์ด์จ ํํฉ๋ฌผ ๋ฐ ๊ฐ๋ฐฉ๋, ํํ 2e, ์น์ 2.7: ํํ ๋ช ๋ช ๋ฒ์์์ ์ฉ ๋ฉ๋๋ค.