혼성오비탈과 탄소화합물의 관계

소개

"혼성오비탈과 탄소화합물의 관계"에 대하여 매우 정확하고 깔끔하게 정리한 레포트입니다.
인터넷 자료를 전혀 참고하지 않고 오직 전공서적들만을 참고하여 나름대로 재구성하였으며,
그림자료도 직접 일일이 스캔하여 첨부하였습니다.
참고도서들은 본문에 각 항목별로 모두 기재하였습니다.
정말 정성을 들여 작성한 레포트로 A+를 받았습니다.

목차

1. 탄소의 공유결합 화합물
1) 공유결합 ······························································································ p. 1
2) 탄소의 공유결합 형성 ·································································· p. 1
3) 탄소-탄소 단일결합 ······································································· p. 2
4) 탄소-탄소 다중결합 ······································································· p. 2

2. 원자궤도함수
1) 양자역학과 오비탈 ········································································· p. 3
2) 오비탈의 종류 ·················································································· p. 3

3. 혼성오비탈과 탄소화합물의 관계
1) 혼성과 메테인의 결합 ···················································· p. 4~5
2) 혼성과 에테인의 결합 ···················································· p. 5~6
3) 혼성과 에틸렌의 결합 ···················································· p. 6~7
4) 혼성과 아세틸렌의 결합 ················································· p. 7~9
5) 혼성오비탈과 탄소화합물 결합방식 요약 ··························· p. 9

본문내용

1) 공유결합

공유결합은 하나 이상의 전자쌍을 원자가 나누어 가질 때 생긴다. 2개 이상의 원자가 공유결합에 의해 연결되어 분자를 형성한다. 만일 두 원자가 동일하거나 똑같은 전기음성도를 가지면 그 전자쌍은 똑같이 공유된다. 아래 수소분자가 바로 그 예이다.

각 수소원자는 이러한 공유과정을 통해 첫 번째 껍질에 전자를 모두 채울 수 있게 된다. 즉, 각 원자는 다른 원자와 전자를 공유함으로써 모든 전자를 ‘소유’하는 것처럼 여겨질 수 있다.

2) 탄소의 공유결합 형성

탄소의 원자가전자 4개는 탄소의 원자가껍질의 반을 채우고 있다. 탄소 원자는 4개의 전자를 잃고 가 되려는 성향도, 혹은 4개의 전자를 얻어 가 되려는 성향도 매우 약하다. 주기율표의 중간에 속하기 때문에 탄소는 강한 전기양성도, 강한 전기음성도 아니다. 대신 다른 원자와 전자를 공유함으로써 공유결합을 만들려는 경향이 있다. 예를 들어 탄소는 수소원자 4개(각각 하나의 원자가전자를 제공)와 전자쌍 4개를 공유함으로써 결합된다. 이때 생성되는 물질이 메테인(methane)이다. 또한 탄소는 염소원자 4개와 전자쌍을 공유하여 사염화탄소(tetrachloromethane)를 형성한다.

전자쌍을 공유하게 되면 원자는 원자가껍질을 완성시킨다. 위에서 예로 든 두 화합물의 경우 탄소는 그 주위에 8개의 원자가전자를 갖는다. 메테인에서는 각각의 수소 원자가 그들의 원자가껍질을 2개의 전자로 완성시키고, 사염화탄소에서는 각 염소원자가 원자가껍질을 8개의 전자로 완성시킨다. 이러한 방법으로 모든 원자가껍질은 전자로 채워지고, 그 화합물은 안정화된다.
3) 탄소-탄소 단일결합

참고자료

· Harold Hart 외 3인, 『유기화학』(12; 서울: (주)교보문고, 2011), pp. 13~20.
· Raymond Chang, 『일반화학』(10; 서울: 사이플러스, 2010), pp. 288~294.
· Robert C. Atkins, Francis A. Carey, 『유기화학』(3; 서울: 한티미디어, 2008), pp. 50~59.
· John E. McMurry, 『기본유기화학』(7; 서울: 센게이지러닝코리아(주), 2011), pp. 11~17.