결합 차수에 따른 공유 결합의 안정성 비교

소개

"결합 차수에 따른 공유 결합의 안정성 비교"에 대한 내용입니다.

목차

1. 결합에너지와 결합길이
2. 원자가 결합 이론
3. 결합 차수에 따른 결합 안정성의 비교

본문내용

1. 결합 에너지와 결합 길이
1.1 결합에너지
원자들의 결합을 통해 분자가 형성되는 경우에는 에너지가 방출되지만, 분자 내 결합을 끊기 위해서는 에너지를 공급해야만 한다. 어떤 원자간의 결합이 있을 때 그 결합을 끊기 위해 공급해야하는 에너지가 결합에너지로 정의된다.

1.2 결합 길이에 따른 포텐셜 에너지
위 그림은 두 개의 원자가 결합했을 때의 결합 길이에 따른 포텐셜 에너지의 변화를 나타낸 것이다. 두 원자는 포텐셜 에너지가 가장 낮은 상태에서 안정적인 결합을 이루며 이는 원자 간의 결합 길이와 관련이 있다. 두 원자 사이의 결합 길이가 너무 길어지게 되면 포텐션 에너지의 크기가 0에 근사하여, 이는 두 원자 사이에 상호관계가 작용하지 않음을 의미한다. 반대로, 결합 길이가 너무 짧아지게 되면 원자 간의 반발력이 발생하여 포텐셜 에너지가 증가하기 때문에 적절한 길이를 유지하는 것이 중요하다. 이 때의 포텐셜 에너지의 절대값이 결합에너지이다.

1.3 결합에너지의 비교

1. 원자가 결합 이론(Valence Bond Theory)
2.1 원자가 결합 이론 (VBT)
원자가 결합 이론은 원자 오비탈을 이용해서 공유 결합을 설명하기 위한 이론으로, 이 이론에서는 공유 결합이 홀전자를 가지는 원자가의 오비탈이 서로 접근하여 겹쳐지면서 전자쌍을 이루며 형성된다.

2.2 시그마 결합 (σ 결합)
각각의 수소 원자의 1s 오비탈에는 전자가 하나씩 있고, 두 수소 원자는 가까이 접근하여 서로 전자를 공유함으로써 공유 결합을 형성한다. 이 때 전자의 중첩으로 인해 두 원자핵 사이에 원통 모양으로 전자가 집중 분포하게 된다. 여기서 두 원자핵을 이어서 하나의 선을 만들고, 그 선에 수작인 방향으로 오비탈 면을 자른다면 단면의 모양이 하나의 원의 모양을 가질 것이다. 이 모양이 구형의 전자 분포를 가지는 S-오비탈과 닮아서, 이러한 유형의 결합을 시그마 결합이라고 칭한다.

참고자료

· 없음