결국엔 생겨버리는 반례

화학을 전공하는 입장에서 많이 느끼는 생각중에 하나는 이론에 반례가 너무 많다는 것이다.

마치 예전 원자핵의 구조를 설명하기위한 모델들이 발전해온 과정을 무기화학에서도 보는 느낌이다.

특히 착물의 구조에서 반례가 너무 많다는 것이 처음에 이론을 학습할 때 매우 어려운 부분이었다.

착물의 구조와 이를 해석하는 이론들을 배우면서 흔히 원자가결합이론 - 결정장이론 - 분자오비탈 이론으로 개념을 확장하게 된다. 각 이론에서 다음 이론으로 넘어가는 부분이 설명할 수 없는 어떤 한계점에 도달하게 되면서 다음 이론을 도입하게 되는 것인데, 이게 끝판왕인 분자오비탈에 가서는 결국 다전자 분자에 적용하는 에너지 레벨은 계산화학(Computational Chemistry)로 컴퓨터를 써야 전체를 풀 수 있다고 알게 되면서 허탈한 느낌이 들었던 것도 사실이다.

대체로 무기화학 교과과정 내에서 배우는 것이나 간단한 착물 구조 같은 것은 현재에도 결정장 이론을 많이 적용하는 것 같은데, 이 또한 심각한 결점을 가지고 있는 이론이다보니 (점전하로 리간드를 취급하고 있는데 전하가 없는 데에도 강한장에 위치할 수 있는 리간드가 있다고?) 이건 이거야! 라고 단정짓기가 매우 어렵다. 그래서 이제서야 책을 다시 읽어보면 문장의 어투가 '어떤 경우가 유리하다', '대부분 그렇다' 는 식의 추정으로 많이 서술되고 있었다는 것을 알게 되었다. 이 말은 대체로 그렇지만 않은 경우도 발견이 되니 단정 지으면 안된다는 의미이리라.

이를 간과하고 무턱대고 단정짓고 적용하게 되면 자기가 생각을 스스로 틀 속으로 가두어버리는 꼴이 되어버리가 때문에 공부하기에 굉장히 힘들어진다. 가령, 교과과정 정도에서는 d8 전자배치를 가지는 Ni, Pd, Pt는 사각평면 구조를 형성하기에 '유리하다'. 라고 나오는 부분을 간과하면 이제 d9에서 사각평면구조가 나타나는 경우 굉장히 난감해진다. 수 많은 반례중에 하나일 뿐인데 말이다.

그래서 스스로에게 계속 질문을 많이 해야하는 것 같다. 각 이론에 대한 한계점이 어떤 것인지를 명확하게 알아야 일단 모든 것에 적용한 후에 안맞는 경우에 다음 이론으로 넘어갈 수 있을테니 말이다.