폴링의 가장 빛나는 업적은 화학 결합에 관한 연구이다.
폴링은 양자 역학을 이용해 화학 결합이 형성과 특성을 연구했고 1939년에 그가 쓴 <화학 결합의 성질과 분자 결정의 구조>라는 책을 발표했다.
이것으로 1954년, 폴링은 화학 결합이 세계를 연구한 공로로 노벨 화학상을 받게 된다.
핵무기 사용을 강하게 반대하면서 <전쟁은 이제 그만>이라는 책을 썼는데, 이와 관련된 여러 가지 업적으로 1962년에는 노벨 평화상을 받았다.
대단한 열정을 가진 그였기에 우리는 화학 결합에 대해서도 쉽게 알 수 있고, 다양한 물질의 세계에 조금 더 가까이 다가갈 수 있지 않나 싶다.
얼마 안되는 물질들이 모여 복잡하고 다양한 물질로 새로 탄생하는 것이 놀랍기만 하다.
원자들은 서로 밀고 당기는 힘겨루기를 하면서 분자를 만드는데 원자들의 밀고 당기는 힘겨루기를 화학 결합이라고 한다.
원자의 밀고 당김을 통해 새로운 짝짓기를 할 때마다 새로운 분자가 만들어지는데
몇 종류 되지 않는 원자로부터 세상을 가득 채우고 있는 많은 종류의 분자가 만들어진다는 것이 놀라울 따름이다.
지금까지 알려진 원소는 모두 110여 종이지만, 그중 지구상에 흔하게 존재하는 원소는 40여 종 정도이고,
그중에서도 사람의 몸은 겨우 10여 종의 원소로 이루어져 있다.
이에 비해 세상에 존재하는 분자의 종류는 무려 3,700만 가지나 된다고 하는데
이것은 원자들이 말고 당기면서 만들어 내는 분자의 신비라고 볼 수 있다.
같은 원자들이라도 몇 개가 결합하느냐에 다라 전혀 다른 물질이 만들어지는데
겨우 수십 가지에 지나지 않는 원자들이 수없이 많은 물질을 낸다는 것이 신기하기만 하다.
물과 친한 분자들이 있는 반면 물에 친하지 않는 분자들도 있는데
물에 잘 녹지 않는 분자들의 공통점은 분자 내에서 전기를 띠지 않는 공통점이 있으며 분자 모양이 대칭 구조를 하고 있다.
또한 사염화탄소를 제외한 나머지 분자들은 모두 탄소와 수소로만 이루어진 분자인데
벤젠, 플라스틱, 메탄, 프로판, 파라핀은 모두 탄소와 수소로만 이루어져 있다.
자연계에 가장 많이 존재하는 분자는 셀룰로오스 분자인데 이는 식물이 만들어 내는 탄화수소 화합물이다.
셀룰로오스 분자가 아주 많이 모이면 섬유가 되고 천연 섬유인 면이나 종이의 원료가 된다.
안타까운 것은 자연계에 많이 존재하는 셀룰로오스 분자를 사람의 식량으로 쓸 수 없다는 점이다.
사람의 몸에는 셀룰로오스를 분해하는 효소가 없기 때문인데
초식 동물의 장에는 셀룰로오스를 분해하는 미생물들이 살고 있어 풀을 뜯어먹고 사는 것이다.
원자의 세계에서도 약육강식의 원리가 적용되는데
원자 세계의 약육강식이란 공유 전자쌍을 두고 벌어지는 원자 간의 힘겨루기 시합이라 할 수 있다.
전기 음성도가 큰 원자가 공유 전자쌍을 더 많이 끌어당기며, 힘이 적은 원자는 공유 전자쌍을 빼앗기게 된다.
이 책에서는 원자들이 결합하는 방법과 그 방법에 따라 성질이 결정되는 분자들에 대한 이야기를 하고 있다.
화학이란 분야는 쉽지 않는 분야인데, 다양한 예를 통해 쉽게 접근할 수 있었다.
원자들의 결합으로 펼쳐지는 분자의 세계를 쉽게 이해할 수 있었으며
밀고 당김을 통해 화학 결합이 일어나고, 화학 결합으로 이루어진 분자들을 통해 물질 세계를 들여다 볼 수 있었다.
원자 속의 전자에 대한 지식이 물질 세계의 비밀을 푸는 열쇠인데
원자 간의 전자를 어떻게 주고 받는지, 원자 속 전자들이 어떻게 배열되어 있는지를 쉽게 풀어주고 있다.