대학화학/일반화학116 [분자 간의 힘] 결합 에너지와 이온화 에너지 / 반데르발스 결합 (Van der Waals Bonding) & 공유결합과 이온결합 및 금속결합 ▶ 결합 에너지 (Choesive Energy) - Crystal Bonding 수많은 결합을 통해 이루어집니다. 먼저 기초적인 개념들부터 잡는 시간을 가지겠습니다. 결합 에너지는 U로 표현하고 다음과 같은 수식을 가집니다. '자유전자가 갖는 에너지 - Crystal Energy(결정질을 형성시키는 힘)' = 결합 에너지 보통 자유전자가 갖는 에너지가 크리스탈 에너지보다 큽니다. 그래야만 하거든요. 크리스탈 에너지가 더 크면 지금의 지구가 아니게 됩니다. 아무튼 안정된 고체상이 되기 위해서는 결합 에너지는 항상 양수여야 합니다. 이는 일반화학1을 배울 때, 그저 막연히 아~ 그렇구나. 하고 넘어갔을 겁니다. 대충 자성체의 경우는 1~10eV의 결합 에너지 / 비활성 기체의 경우는 0.02~0.2eV의 결.. 2020. 4. 4. [화학결합2] 극성분자 & 공유결합과 오비탈 겹침 & 혼성오비탈 저번 시간에 제가 VSEPR 이론에 대해 그림과 함께 대략적으로 알려드렸었습니다. 이번에는 분자의 결합이 극성인지 무극성인지 판단하는 방법을 알려드리려 합니다. 1) 무극성인 경우 - 전기음성도의 차이가 0에 가까워야함. (그냥 0이여야 한다고 생각하세요) - 대칭 구조를 이루어야 함. 위 2가지 조건이 동시에 만족해야 합니다. HCl을 예시로 들어봅시다. 얘는 선형으로 대칭구조를 이루지만 전기음성도 차이가 0이 아닙니다. 따라서 극성입니다. 무극성의 예로는 CH4라던가, N2 같은 동종핵 이원자가 있습니다. 2) 극성인 경우 - 위 조건 중 하나라도 위배되거나 둘다 위배되면 전부 극성결합입니다. 공유결합은 제가 말했듯이 원자들이 결합할 때 안정성을 추구하기 위해 전자를 공유하며 결합하는 형태를 말합니다.. 2019. 12. 6. [화학결합2] VSEPR 모형 이론 (원자가 껍질 전자쌍 반발 모형 이론) 제대로된 화학결합의 시작입니다. 루이스 구조가 화학결합 구조를 2차원적으로 표현하는 방법이였다면 VSEPR은 3차원적으로 표현하는 방법입니다. VSEPR을 표현하는 방법은 2가지가 있습니다. 첫째. 전자 영역으로 판단 - 전자 영역이란? 공유전자와 비공유전자 모두를 포함하는 것으로 전자가 존재하는 모든 영역을 의미한다고 볼 수 있습니다. 암모니아 생각해보세요. NH3의 루이스 구조 그려보면 질소에 비공유전자쌍 1개있죠? 이것까지 포함해서 3차원적으로 표현하면 암모니아는 '사면체' 구조를 보입니다. 둘째. 분자 기하 구조로 판단 - 얘는 비공유전자는 생각안합니다. 그래서 암모니아의 분자 기하 구조는 전자 영역으로 판단할 때와 달리 '삼각뿔' 모형을 하게 됩니다. 요약된 그림을 한번 봅시다. 삼각쌍뿔 (전자.. 2019. 12. 1. [화학결합1] 형식전하와 공명구조 & 옥텟 규칙의 예외사항 이번에는 화학결합에 있어서 중요한 개념을 살펴볼 것입니다. 이전에 제가 옥텟규칙과 루이스 구조에 대한 설명을 적어드렸었습니다. 1. 형식전하 - 우리가 루이스 구조를 그리다보면요. 최외각전자의 개수 합을 맞췄는데 이상하게 선지가 1개가 아닌 구조가 나오게 됩니다. 이 경우에는 형식전하를 따져보는게 좋습니다. 대표적인 예시로 이산화탄소가 있습니다. 우리가 이산화탄소에 대한 루이스 구조를 그리려면 먼저 총 최외각전자의 개수를 파악해야 합니다. 산소는 6개, 탄소는 4개니까 16개의 최외각전자 개수를 가지죠? 이걸 염두해두고 루이스구조를 그려보면 일단 단일결합은 안되고 이중이랑 삼중결합의 선택지가 남게 됩니다. 자, 이 둘중 맞는 결합은 무엇일까를 판단하는 방법이 형식전하입니다. 먼저 삼중결합일 때를 봅시다... 2019. 12. 1. [화학결합1] 격자에너지와 전기 음성도 (이온결합&공유결합) 격자에너지의 정의는 다음과 같습니다. - 고체 화합물 1몰을 기체 이온으로 분리시키는데 필요한 에너지 분리할 때 필요한 에너지이므로 열을 흡수해야하기 때문에 엔탈피는 항상 양수입니다. 격자에너지의 크기는 어떻게 결정되는 것일까요? 한번 생각해봅시다. 제가 적은 격자에너지의 정의에서 답을 찾을 수 있어요 ㅎㅎ 고체 화합물을 분리시킨다고 했으므로 현재 원자들이 결합된 상태를 의미합니다. 그러면 쿨롱힘이 적용된 상태라고 생각하시면 되겠군요? 즉, 격자에너지의 크기는 전하량에 비례하며, 원자 사이의 간격 (원자 결합반지름)에 반비례할 것입니다. 위 격자에너지는 이온결합일 때 해당하는 내용입니다. 그러면 제가 제목에 적은 전기음성도는 공유결합일 때 해당하는 개념일까요? 반은 맞고 반은 틀립니다. 전기음성도의 정의.. 2019. 12. 1. [화학결합1] 루이스 구조와 팔전자 규칙 (옥텟규칙 - Octet Rule) 자, 이제 화학결합의 시작입니다. 루이스 구조는 여러분들이 잘 알다시피 이렇게 생긴 구조. 단일결합인지 다중결합인지. 그리고 비공유전자쌍은 어디에 위치하는지 2차원적으로 표현한 구조를 말합니다. 많이 익숙하실겁니다. 고등학교 화학에도 아주 자주 나오는 개념이니까요. 위 그림을 토대로 설명해볼게요. 일단 물 분자구조를 그린 것인데 수소는 산소와 단일결합을 한 상태입니다. 여기서 옥텟 규칙을 알아야 합니다. 제가 저번 포스팅에서 잠깐 언급해드렸는데 옥텟 규칙이라는 것은 원자들이 가장 안정할 때가 최외각 전자를 8개가지고 있을때입니다. 근데 수소와 헬륨은 예외로 최외각전자를 2개만 가지고 있으면 됩니다. 2개만 있으면 안정합니다. 산소를 볼까요? 산소를 보면 옥텟규칙을 만족하기 위해 공유전자 4개 + 비공유전.. 2019. 11. 10. 이전 1 2 3 다음
