본문내용
1. 킬레이트 화합물의 합성
1.1. 화학결합의 종류
1.1.1. 이온 결합
이온 결합은 서로 다른 극성을 가진 양이온과 음이온이 정전기적 인력에 의해 결합하는 화학 결합이다. 양이온은 전자를 잃어 양전하를 띠고, 음이온은 전자를 얻어 음전하를 띠게 된다. 이러한 이온들 간의 정전기적 인력에 의해 결합이 이루어진다.
대표적인 예로 염화나트륨(NaCl)을 들 수 있다. 나트륨(Na) 원자는 최외각 전자 1개를 잃어 양이온인 Na+가 되고, 염소(Cl) 원자는 최외각 전자 1개를 얻어 음이온인 Cl-가 된다. 이렇게 형성된 Na+와 Cl-가 정전기적 인력에 의해 결합하여 염화나트륨 결정을 이룬다.
이온 결합은 공유 결합에 비해 상대적으로 약하지만, 반데르발스 결합보다는 강한 편이다. 또한 이온 결합을 하는 물질은 일반적으로 녹는점과 끓는점이 높고 단단한 성질을 가진다.
1.1.2. 금속 결합
금속 결합은 많은 숫자의 전자를 갖는 금속 원소들의 외각 전자들이 원자핵과 상대적으로 약하게 결합되어 있는 현상에서 기인한다. 이 때문에 금속 원소들이 모여 결정을 형성하는 경우, 외각 전자들이 주변 원자 사이를 자유롭게 이동하는 자유 전자 구름을 형성하게 된다. 결과적으로 양전하를 띠고 있는 금속 이온과 전자 구름 간의 정전기적 인력이 작용하게 되며, 이렇게 형성되는 화학 결합을 금속 결합이라 한다. 이러한 자유 전자의 존재로 인하여 금속은 전기와 열에 대하여 높은 전도성을 갖는다.
1.1.3. 공유 결합
공유 결합은 두 개의 원자가 전자를 공유하며 결합하는 것을 말한다. 공유 결합에서 원자가 가진 전자는 결합 전자쌍과 고립 전자쌍으로 나뉜다. 결합 전자쌍은 다른 원자와 전자를 공유하는 전자들이며, 고립 전자쌍은 공유하지 않고 원래의 원자에 속해있는 전자들이다. 가장 간단한 공유 결합의 예로는 수소 분자(H2)와 산소 분자(O2)를 들 수 있다. 수소 분자에서 각 수소 원자는 1개의 전자를 공유하여 단일 결합을 형성하고, 산소 분자에서는 각 산소 원자가 2개의 전자를 공유하여 이중 결합을 형성한다. 공유 결합은 강한 화학 결합의 하나로, 원자들이 가장 안정한 전자 배치를 갖도록 도와준다. 이러한 공유 결합은 대부분의 유기 화합물과 무기 화합물에서 나타나며, 물질의 구조와 성질을 결정하는 중요한 요인이 된다.""
1.2. 착화합물
1.2.1. 배위 공유 결합
배위 공유 결합이란 두 개의 원자 간에 형성되는 공유결합으로, 공유하는 두 개의 전자가 결합원자의 한쪽편에서만 주어지는 경우를 말한다. 예를 들어, 암모니아(NH3) 분자에 수소 양이온(H+) 하나가 붙어 생성되는 암모늄 이온(NH4+)은 수소 양이온에는 전자가 없으므로, 암모니아의 중심 원자인 질소의 비공유 전자쌍을 수소 이온에 제공하여 결합한다. 이를 암모니아 분자가 전자를 수소 이온에 주었다고 하면 이온결합이라 할 수 있고, 암모니아 속 비공유 전자쌍을 수소 이온이 공유한다고 생각하면 공유결합이라 할 수 있다. 따라서 배위 공유 결합은 이온결합과 공유결합이 합쳐진 반극성결합이라고도 한다. 주로 배위결합을 표시할 때는 전자를 주는 방향으로 화살표 표시를 사용한다.
1.2.2. 중심 금속과 리간드
중심 금속과 리간드는 착화합물 형성의 핵심 구성요소이다. 중심 금속이란 착화합물의 중심에 위치하는 전이금속 이온을 의미한다. 전이금속은 특징적인 전자배치를 가지고 있어 다양한 배위수와 기하구조를 형성할 수 있다. 이러한 전이금속은 주기율표의 3d, 4d, 5d 족 원소들이 해당된다.
리간드는 중심 금속 주위를 배위하여 결합하는 이온 또는 분자를 의미한다. 리간드는 금속의 빈 d 오비탈과 공유결합을 형성하여 안정한 착화합물을 만들어낸다. 리간드는 그 종류에 따라 배위결합의 강도와 착화합물의 안정성이 달라진다. 예를 들어, ...
