9가지 유형의 화학 결합(및 특성)
위를 올려다보면 우리는 여러 가지를 보게 될 것입니다. 모두 물질로 이루어져 있습니다. 또한 우리가 호흡하는 공기, 우리 몸의 세포 하나하나, 우리가 먹는 아침 식사 등.
커피에 설탕을 넣으면 우유나 설탕이 사라지나요? 물론 그렇지 않습니다. 우리는 그것이 녹는다는 것을 압니다. 하지만 그곳에서 정확히 무슨 일이? 왜? 이런 것들의 일상은 때때로 우리로 하여금 정말 매혹적인 현상을 잊게 만듭니다.
오늘 우리는 원자와 분자가 화학 결합을 통해 결합을 형성하는 방법을 볼 것입니다. 서로 다른 각각의 화학 결합과 그 특성을 알면 보다 화학적 관점에서 우리가 살고 있는 세상을 더 잘 이해할 수 있습니다.
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화학 결합이란 무엇입니까?
물질이 어떻게 구성되어 있는지 이해하려면 원자라는 기본 단위가 있다는 것을 이해하는 것이 필수적입니다.. 거기에서 화학 결합 덕분에 형성된 결합 덕분에 이러한 원자를 결합하여 물질이 구성됩니다.
원자는 핵과 그 주위를 공전하는 전자로 구성되며 반대 전하를 띤다. 따라서 전자는 서로 반발하지만 원자의 핵과 다른 원자의 핵에 대한 인력을 경험합니다.
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분자내 연결
분자 내 결합을 만들기 위해 명심해야 할 기본 개념은 원자가 전자를 공유한다는 것입니다.. 원자가 그렇게 할 때 항상 전하를 고려하여 새로운 안정성을 설정할 수 있는 결합이 생성됩니다.
아래에서 우리는 존재하는 물질이 조직화되는 여러 유형의 분자 내 결합이 무엇인지 보여줍니다.
1. 이온 결합
이온결합에서 전기음성도가 낮은 성분은 전기음성도가 높은 성분과 결합한다.. 이러한 유형의 결합의 전형적인 예는 일반적인 주방용 소금 또는 염화나트륨입니다. NaCl을 쓰십시오. 염화물(Cl)의 전기음성도는 쉽게 전자를 포획하게 합니다. 나트륨(Na).
이러한 유형의 인력은 이 전기화학적 결합을 통해 안정적인 화합물을 생성합니다. 이러한 유형의 화합물의 특성은 일반적으로 높은 융점, 우수한 전기 전도성, 온도가 감소할 때 결정화 및 물에 대한 높은 용해도입니다.
2. 순수한 공유 결합
순수한 공유 결합은 전기 음성도 값이 동일한 두 원자의 결합입니다.. 예를 들어, 두 개의 산소 원자가 공유 결합(O2)을 형성할 수 있는 경우 두 쌍의 전자를 공유합니다.
새로운 분자는 두 개의 원자를 연결하고 4개의 공통 전자인 O-O를 나타내는 대시로 그래픽으로 표시됩니다. 다른 분자의 경우 공유 전자는 다른 양이 될 수 있습니다. 예를 들어, 두 개의 염소 원자(Cl2; Cl-Cl)은 두 개의 전자를 공유합니다.
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3. 극성 공유 결합
극성 공유 결합에서 결합은 더 이상 대칭이 아닙니다.. 비대칭은 다른 유형의 두 원자의 결합으로 표현됩니다. 예를 들어, 염산 분자.
HCl로 표시되는 염산 분자는 전기 음성도가 2.2인 수소(H)와 전기 음성도가 3인 염소(Cl)를 포함합니다. 따라서 전기 음성도 차이는 0.8입니다.
이와 같이 두 원자는 전자를 공유하고 공유 결합을 통해 안정성을 달성하지만, 전자 간극은 두 원자 간에 균등하게 공유되지 않습니다.
4. 데이터 링크
날짜 결합의 경우 두 원자는 전자를 공유하지 않습니다.. 비대칭은 전자의 균형이 원자 중 하나가 다른 원자에 제공하는 하나의 정수가 되도록 하는 것입니다. 결합을 담당하는 두 개의 전자는 원자 중 하나를 담당하고 다른 하나는 원자를 수용하기 위해 전자 구성을 재배열합니다.
결합에 포함된 두 개의 전자는 두 원자 중 하나만에서 나오기 때문에 날짜(dative)라고 하는 특정 유형의 공유 결합입니다. 예를 들어, 황은 날짜 결합을 통해 산소와 결합할 수 있습니다. dative bond는 기증자에서 수용체로 화살표로 나타낼 수 있습니다: S-O.
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5. 금속 결합
금속 결합은 철, 구리 또는 아연과 같은 금속 원자에서 형성될 수 있는 결합을 나타냅니다.. 이 경우 형성되는 구조는 전자의 "바다"에 긍정적으로 잠긴 이온화된 원자의 네트워크로 구성됩니다.
이것은 금속의 근본적인 특성이며 금속이 좋은 전기 전도체인 이유입니다. 이온과 전자 사이의 금속 결합에 형성되는 인력은 항상 같은 성질의 원자입니다.
분자간 연결
분자간 결합은 액체 및 고체 상태의 존재에 기본입니다. 분자를 함께 묶는 힘이 없다면 기체 상태만 존재할 것입니다. 따라서 분자간 결합은 또한 상태 변화의 원인이 됩니다.
6. 반 데르 발스군
반 데르 발스 힘은 비극성이며 중성 전하를 나타내는 분자 사이에 설정됩니다., N2 또는 H2와 같은. 이들은 분자 주변의 전자 구름의 변동으로 인한 분자 내 순간적인 쌍극자 형성입니다.
이것은 일시적으로 전하 차이(HCl의 경우와 같이 극성 분자에서 일정함)를 생성합니다. 이러한 힘은 이러한 유형의 분자의 상태 전이를 담당합니다.
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7. 쌍극자 - 쌍극자 상호 작용.
이러한 유형의 결합은 두 개의 강하게 결합된 원자가 있을 때 나타납니다., 극성 공유 결합에 의한 HCl의 경우와 같이. 전기 음성도가 다른 분자의 두 부분이 있기 때문에 각 쌍극자(분자의 두 극)는 다른 분자의 쌍극자와 상호 작용합니다.
이것은 쌍극자 상호 작용을 기반으로 네트워크를 생성하여 물질이 다른 물리 화학적 특성을 얻도록 합니다. 이 물질은 비극성 분자보다 녹는점과 끓는점이 높습니다.
8. 수소 결합
수소 결합은 특정 유형의 쌍극자-쌍극자 상호 작용입니다.. 산소, 불소 또는 질소 원자의 경우와 같이 수소 원자가 전기 음성이 강한 원자에 부착될 때 발생합니다.
이 경우 수소에는 부분적인 양전하가 생성되고 전기음성 원자에는 음전하가 생성됩니다. 불화수소산(HF)과 같은 분자는 극성이 강하기 때문에 HF 분자 사이에 인력이 있는 대신 이들을 구성하는 원자에 인력이 집중됩니다. 따라서, 한 HF 분자에 속하는 H 원자는 다른 분자에 속하는 F 원자와 결합을 생성합니다.
이러한 유형의 결합은 매우 강하여 물질의 녹는점과 끓는점을 유발합니다. (예를 들어, HF는 끓는점과 녹는점이 더 높습니다. HCl). 물(H2O)은 이러한 물질 중 하나이며, 이것이 높은 끓는점(100°C)이 설명되는 이유입니다.
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9. 유도 쌍극자에 대한 순간 쌍극자 연결
유도 쌍극자 결합에 대한 순간 쌍극자는 원자 주위의 전자 구름의 변경에 의해 생성됩니다.. 비정상적인 상황으로 인해 원자는 균형이 맞지 않아 전자가 한쪽으로 향하게 됩니다. 이것은 한쪽에는 음전하를, 다른쪽에는 양전하를 가정합니다.
이 약간 불균형한 전하는 이웃 원자의 전자에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 상호 작용은 약하고 비스듬하며 일반적으로 원자가 새로운 움직임을 일으키고 모든 원자의 전하가 균형을 맞추기 전에 몇 분 동안 지속됩니다.
참고 문헌
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레이들러, K. 제이. (1993). 물리 화학의 세계, Oxford University Press.