물 분자의 극성 - 많은 물질을 용해시키는 용매

물분자는 구조적으로 고유의 특징을 갖고 있다.  물분자를 구성하는 수소원자와 산소원자가 서로 전기음성도(electronegativity)에서 큰 차이가 있어서 물분자는 극성 공유결합(polar covalent bond)을 이루고 있다.

물분자의 모형은 크기가 상대적으로 큰 산소원자가 가운데 있고 좌, 우 양쪽에 수소원자가 붙어 있는 모양이다. 이 때 수소-산소-수소가 만드는 각도는 180도가 아니라 104.5도로 알려져 있다. 이것은 산소가 수소보다 높은 전기음성도를 갖고 있어 산소가 공유 전자를 자기쪽으로 강하게 끌어강기기 때문이다. 이에 따라 물분자의 산소원자는 약한 음전하를 띠고 있으며, 이에 비해 양쪽의 수소원자는 약한 양전하를 띠고 있게 된다. 결과적으로 물은 전기적으로 쌍극자 모멘트(dipole moment)를 갖는 극성 분자이다.

(출처: http://www.wikipedia.com/)

물분자들간에 수소결합을 이루는 것은 음전하를 띤 산소원자와 양전하를 띤 수소원자간에 인력이 작용하기 때문으로 이해된다. 수소결합으로 인해 물분자들이 낱개로 움직이지 않고 분자들의 덩어리처럼 움직이는 것은 물이 갖는 중요한 특징이다. 그리고 여기에 영향을 주는 요인들이 무엇이냐에 따라 물과 관련한 여러가지 '설'과 '주장'이 있어왔다.

물분자가 극성 공유결합을 이루고 있어 물은 많은 극성 물질을 녹이는 용매(solvent)로 작용한다. 대표적으로 소금(NaCl)과 같이 이온결합을 이루는 물질은 물에 매우 잘 녹는다. 산이나 알칼리성 물질도 물에 매우 잘 녹는다. 전하를 띤 이온성 물질은 물에 매우 잘 녹는다. 지하수나 호수, 바닷물에 존재하는 많은 이온성 물질은 마찬가지로 우리가 이런 물을 먹기 때문에도 우리 몸에 풍부하게 존재한다. '미네랄'이 들어간 물을 먹는 게 좋다는 주장은 이런 맥락에서 이해된다.

물은 인간에게 생명의 고향으로 편안함과 위안, 활기를 제공해 준다. '친수환경'이란 요즘 유행어는 그냥 잠깐 나타났다 사라지는 용어는 결코 아니리라.