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기성 나
5 years ago
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1 9. 화학결합 I: 공유결합 < Essential oncept > Lewis 기호 (, dot) S 이온결합, 격자에너지 공유결합 전기음성도, 산화수 Lewis 구조쓰기 ( 그리기 ) 형식전하와 Lewis 구조공명의개념 8 전자계규칙및예외 결합에너지 열화학

2 Mg S 8 Mg Yakko, Wakko, and Dot K r 7 Ni Br 111 Au u 화학결합 ( 화학반응 ) dot symbol Lewis 점기호 전체전자의수는변하지않음 원잣가전자가중요한역할 원잣가전자 [ 예 ] 황 (S): [Ne]3 s3p4 S 팔전자계규칙 (The ctet rule) 많은예외존재 원자들은원잣가전자가 8 개가될때까지전자를얻거나, 잃거나공유하려한다 영족기체 X 8 개의원잣가전자 이온화에너지 전자친화도, 반응성

3 이온결합 ( 금속 비금속 : 1A / A / 7A) Li F (LiF) 1ss1 1s sp5 1s 1s sp6 Li Lie LiF 이온화에너지 F e F 전자친화도 Li F Li F oulomb (ex) a(s) + (g) a(s) a [Ar]4s 1 4 s s p [Ar] [Ne] (ex) 3Mg(s) + N (g) Mg 3 N (s) 3 3Mg N 3 [Ne]3s 1 3 s s p [Ne] [Ne] (Mg3N )

4 ( 이온결합화합물의 ) 격자에너지 이온결합화합물의안정성 ~ 이온화에너지, 전자친화도, oulomb 등... lattice energy oulomb의법칙 E k qq 0 F k qq 0 r r Born-aber cycle ( ess 의법칙 ) (ex) LiF

5 공유결합 비금속간의화학결합모델 (G.N.Lewis) [ 예 ] 공유전자 (glue) [e] Lewis 기호 [Ar] l Lewis 구조 l l 비결합전자쌍고립전자쌍 Nonbonding Electron Lone pair 결합전자쌍 7A 6A 5A 4A F F 단일결합 N N

6 다중결합 + + 이중결합 154 pm N N + N N N N 삼중결합 N 133 pm ( 반응성 ) 평균결합길이 단일결합 > 이중결합 > 삼중결합

7 F F LiF <.0 4.04.0 0 4.0.11.9 4.01.0 3.

7 전기음성도 N N 비극성공유결합 F + 극성공유결합 Why? F 전기음성도 원자가분자내에서전자를끌어당기는 ( 상대적 ) 능력 Linus Pauling (~ 이온화에너지, 전자친화도, ) 결합의극성 전기음성도차 A 0, I 0 전기음성도 F N l Br s F F LiF < 비극성공유결합극성공유결합이온결합 + F Li+ F 전기음성도 ~ 전자친화도, 전기음성도 ~ 산화수

8 전기음성도 ~ 결합의극성 ~ 산화수, 형식전하

9 Lewis 구조그리기 ( 쓰기 ) 화합물의구조 / 성질을이해하는데도움 1 원잣가전자의수결정 ( 이온전하고려 ) 각원자를단일결합으로연결 3 중심원자에결합된원자들부터팔전자계완성 4 남은전자를중심원자에배정 5 전자가부족하면다중결합시도 Pl l P l l l l Br l [ Br ] N P3 4 N N N [ ] 3 P N [ N ] + 일반적으로전기음성도가작은원자가중심에위치 보통 와 F 는말단에위치.

10 형식전하 (formal charge) ( cf. 산화수 ) 원자의가전자의수 원자에할당된전자수 비공유전자 + 공유전자 / [ 예1] 시안화이온 : N [ : 4 N ] 1 0 [ 예] : : : 안정 N: : 6 6 : : [ 예 3] 사이오시안화이온 : NS 3 1 N S [ ] N [ S ] [ N S ] 형식전하 실제전하 ( 전기음성도 )

11 공명구조 가지이상의 Lewis 구조가필요한경우 3? 공명구조 실제분자는공명구조의평균 오존분자의두결합길이는항상같으며, 그값은단일결합길이보다는짧고이중결합길이보다는길다 [ 예 ] N3 [ 예 ] S S 3 & Å 1.51 Å 1

12 벤젠의공명구조 방향족 화합물 (aromatic compounds) 6 6 [ 실험결과 ] 1.40 Å --: 1.54 Å =: 1.34 Å August Kekulé

13 팔전자계규칙 (ctet rule) 의예외 홀수의전자를가지는경우 l, N, N, 8 개미만의원잣가전자를가지는경우 나화합물 B Be N N BF 더적절한구조 근거 배위 ( 공유 ) 결합 N BF N BF 개이상의원잣가전자를가지는경우 ( 확장된팔전자계 ) Pl 5 [ 예 ] 5A 6A 7A SF 4, AsF 6, Il 4 확장원잣가껍질 (expanded valence shell) 3 주기 원자 의경우만가능 ( 8 개이상의원잣가전자가지므로 )

14 주기원소 s p 3 주기원소 P 3s 3p 3d 3s 3p 3d 중심원자의크기 주변원자의크기, 전기음성도 (F,, ) [ 예 ] Il4 7 (47) 1 36 l l I l l

15 결합에너지 ( 엔탈피 ) 분자의안정성기체분자 1몰에서특정결합을끊는데필요한에너지 (>0) l l ( ) dissociation l ( g) l( g), D(ll) 4. 7 kj/mol g l ( g ) l ( g ) ( g) ( g) ( g) kj/mol l( g) ( g) l( g) kj/mol ( g) ( g) ( g) kj/mol N ( g) N( g) N( g) kj/mol 평균결합에너지 다원자분자 ( g) ( g) ( g) 50 kj/mol ( g) ( g) ( g) 47 kj/mol D ( ) kj/mol ( 분자내의나머지부분에따라약간차이 )

16 < 평균결합엔탈피 > 결합엔탈피 센화학결합분자안정 ( 반응성 ) [ 예 ] Si - : 368 kj/mol Si 의결합중가장센결합 지구암석의 90% 이상이 Si 와규산염 (Si-) 으로이루어짐

17 결합엔탈피와 ( 평균 ) 결합길이 1.54 Å 348 kj/mol (1.40 Å) 1.34 Å 614 kj/mol 1.0 Å 839 kj/mol 결합수 결합의세기 결합거리 ( 결합전자쌍 ) 결합엔탈피와반응엔탈피 화학반응 기존의결합절단 + 새로운결합생성 반응엔탈피 결합엔탈피 ( 생성엔탈피 ) rxn ( 절단될결합의결합엔탈피 ) ( 생성될결합의결합엔탈피 )

18 [ 예 ] ( g) l ( g) l( g) l( g) 4 3 ( g) l l( g) l ( g) l 3 3 절단 생성 [ D( ) D(l l)] [ D(l) D( l)] rxn [(413 4) (38 431)] kj = 104 kj < 0! 실제값 : kj/mol 평균결합엔탈피 기체상반응의반응엔탈피를생성엔탈피자료없이계산가능! [ 예제 ] N N ( g) N N (g) + (g)

19 9. 화학결합 I: 공유결합연습문제 16 / 0 / 6 / 36 / 4 / 44 / 50 / 5 / 6 / 70 / 76 / 84 / 86 / 90 / 94 / 100 / 108 D-I-Y!

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Microsoft PowerPoint - GC1-CH9_2016 General Chemistry I (Chapter 9 1) Chemical Bonding I (CH 9.1 9.4) Tae Kyu Kim Department of Chemistry Rm. 301 (tkkim@pusan.ac.kr) http://plms.pusan.ac.kr SUMMARY (CHAPTER 8) -1- -2- Periodic Properties