배위수 (Coordination Number)
한 줄 정의: 결정 속에서 한 원자나 이온을 둘러싼 최인접 원자(이온)의 수입니다.
쉽게 풀면
결정 속 원자 하나를 골라 바로 옆에 맞닿은 이웃이 몇 개인지 세면 그것이 배위수입니다. 면심입방 구조의 금속 원자는 이웃이 12개, 체심입방은 8개입니다.
왜 중요한가
배위수는 결정 구조를 구별하고 밀도, 결합 성질, 이온 결정의 안정 구조를 예측하는 데 쓰입니다. 유리·비정질 재료의 구조 분석에서도 평균 배위수를 구합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"양이온/음이온 반지름비가 0.414~0.732 범위이므로 팔면체 배위(배위수 6)가 예상된다."
반지름비 규칙을 적용한 예입니다.
조금 더 깊게 보면
이온 결정에서는 양이온·음이온 반지름비로 안정 배위수를 예측합니다(예: NaCl 6, CsCl 8). 비정질 재료에서는 X선·중성자 산란 자료의 동경분포함수 첫 봉우리 면적으로 평균 배위수를 구합니다.
주의할 점
화학의 배위 화합물에서 말하는 배위수는 중심 금속에 결합한 리간드 원자 수로, 결정학적 배위수와 맥락이 다릅니다. 최인접 거리를 어떻게 정하느냐에 따라 값이 달라질 수 있습니다.