분자 및 화합물

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자연의 모든 물질은 특정한 물리화학적 성질을 가진 원소라고 불리는 기본적인 화학 단위로 구성되어 있습니다. 주기율표에는 현재까지 확인된 총 118개의 원소가 나열되어 있습니다. 각 원소의 구성 단위는 원자입니다.

헬륨, 네온, 은 또는 백금과 같은 일부 원소들은 독립적인 개별 원자 단위로 존재합니다. 수소, 산소 또는 유황과 같은 다른 원소는 둘 이상의 동일한 원자가 결합되어 존재합니다. 이런 다중 원자들은 화학 결합이라고 불리는 강한 정전기적 힘에 의해 결합되어 분자라고 하는 안정적인 단위를 형성합니다.

또한 두 개 이상의 서로 다른 원소가 결합하여 물이나 과당과 같은 분자를 형성할 수도 있습니다. 두 개 이상의 원소의 원자들이 일정한 비율로 화학적으로 결합하여 형성되는 그러한 분자들을 화합물이라고 합니다. 따라서 물과 과당 분자는 화합물이기도 합니다.

물은 두 개의 수소 원자와 한 개의 산소 원자로 이루어진 분자입니다. 반면 과당은 여섯 개의 탄소 원자와 열 두 개의 수소 원자, 여섯 개의 산소 원자를 포함하는 분자입니다. 화합물 내의 개별 원자는 화학 결합에 의해 유지되어 분자 화합물 또는 이온 화합물과 같이 형성되는 화합물의 유형을 결정합니다.

물과 같은 공유 결합 화합물은 비금속 원자들이 함께 모여 공유 결합을 통해 원자가 전자를 공유하여 형성됩니다. 두 원자 사이의 공유 전자는 위치 에너지를 낮추어 개별 원자로 있을 때보다 더 안정적인 분자를 형성합니다. 염화 나트륨과 같은 이온 화합물은 금속 원자와 비금속 원자가 결합할 때 형성됩니다.

금속은 쉽게 전자를 잃고 양이온이 되는 반면 비금속은 전자를 쉽게 얻어 음이온이 됩니다. 따라서 금속 원자는 비금속 원자에 전자를 내주고 서로 반대 전하를 띤 이온들 사이의 정전기적 상호작용으로 이온 결합을 형성합니다. 이렇게 원소들이 모여 다양한 화합물을 만들 수 있어서 자연에 존재하는 물질은 다양성이 풍부하게 됩니다.

Overview

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

원자와 분자

우주의 모든 것은 물질로 구성되어 있고, 물질은 원소들의 조합으로 구성되어 있습니다. 원자는 원소의 모든 성질을 유지하는 가장 작은 단위입니다. 예를 들어, 은화는 은 원자로 구성되어 있으며 각 은 원자는 은이라는 원소의 고유한 특성을 유지합니다.

원소는 화학적 변화에 의해 더 단순한 물질로 분해될 수 없는 동일한 원자로 구성된 순수한 물질입니다. 원자 요소는 기본 단위로 단일 원자를 포함합니다. 탄소는 탄소 원자로 구성되고, 나트륨은 나트륨 원자로 구성됩니다. 대부분의 요소는 원자 요소입니다. 그러나 원자의 조합으로 존재하며 자연에서 단일 원자로 발견되지 않는 몇 가지 요소가 있습니다. 이것을 분자요소라고 합니다. 분자 원소는 두 개 이상의 원자가 결합된 분자로 존재합니다. 수소(H_2), 산소(O_2), 염소(Cl_2) 가스와 같은 이원자 가스이거나 황(S_8) 및 인(P_4)과 같은 다원자 가스일 수 있습니다.

분자는 화학 결합이라는 강력한 힘으로 결합된 두 개 이상의 원자로 구성됩니다. 분자는 두 개 이상의 동일한 원자로 구성될 수도 있고, 두 개 이상의 서로 다른 원자로 구성될 수도 있습니다. 분자가 고정된 정수 비율로 결합된 두 개 이상의 서로 다른 원소의 원자로 구성되면 분자도 화합물입니다. 예를 들어, 물은 화합물이고 각 물 분자(H_2O)는 수소 원자 2개와 산소 원자 1개를 포함하는 단위입니다. 분자 포도당(C_6H_12O_6)은 또한 6개의 탄소 원자, 12개의 수소 원자 및 6개의 산소 원자를 포함하는 화합물입니다.

화합물은 두 가지 이상의 원소가 일정하고 일정한 비율로 결합된 순수한 물질입니다. 화합물은 존재하는 결합에 따라 분자 또는 이온으로 분류됩니다.

화합물

화합물 내에서 원자를 함께 묶는 인력의 특성에 따라 형성되는 화학 결합의 유형이 결정됩니다. 금속 원자와 비금속 원자 사이에서 전자가 완전히 이동하면 반대 전하를 띤 이온이 형성됩니다. 이온 사이의 정전기적 인력을 이온 결합이라고 하며, 이온 결합을 통해 형성된 화합물을 이온 화합물이라고 합니다. 예를 들어, 염화나트륨(NaCl)은 이온성 화합물입니다.

두 개 이상의 비금속 원자 사이에 전자를 공유하면 공유 결합이 발생하며, 공유 결합을 통해 형성된 화합물을 공유 결합 또는 분자 화합물이라고 합니다. 공유 결합은 결합된 원자의 양전하 핵과 원자 사이에 공유되는 음전하 전자 사이의 인력입니다.

이 문서는 에서 발췌되었습니다 OpenStax Chemistry 2e, Section 2.6: Molecular and Ionic Compounds.