9.8
화학 결합의 종류는 그것이 비극성 공유, 극성 공유 또는 이온성이든 간에, 주로 결합 원자의 전기 음성도의 차이와 결합 길이로 결정됩니다. 브롬에서 두 브롬 원자의 결합은 그것들 사이의 전기 음성도 차이가 0이기 때문에 극성이 아닙니다. 브롬화수소의 경우, 전기음성도가 센 브롬이 전기적 음성이 약한 수소 원자로부터 전자 밀도를 끌어 당기기 때문에 결합은 극성 공유입니다.
브롬화칼륨에서는 전기 음성도 차이가 훨씬 커서 이온성 결합으로 되며 칼륨에서 브롬 쪽으로 전자가 완전히 이동합니다. 두 개의 입자는 동등하지만 반대 전하를 띤 입자들은 쌍극자가 형성되는 거리만큼 분리됩니다. 쌍극자의 정량적인 측정을 쌍극자 모멘트라 하는데, 문자 뮤 로 표현합니다.
이는 쿨롱 단위의 전하 크기 Q와 미터 단위의 전하 사이 거리 r를 곱한 값입니다. 쌍극자 모멘트는 디바이 단위로 주어지며, 여기서 일 디바이는 3.34 곱하기 10의 마이너스 30승 쿨롱 미터입니다. 화합물이 극성 공유인지 이온성인지 여부는 이온 특성 백분율을 계산하여 결정할 수 있는데, 이것은 결합의 측정된 쌍극자 모멘트와 완전한 전자의 이동을 가정했을 때의 쌍극자 모멘트의 비입니다.
이온성이 50%이상인 결합은 이온성으로 간주됩니다. 이제 불화수소를 고려해 봅시다. 수소와 불소 원자가 92 피코미터 만큼 떨어져 있습니다.
결합이 이온성인 경우, 쌍극자 모멘트는 완전한 전자 이동을 가정하여 계산됩니다. 전자의 전하를 원자 사이의 거리로 곱하고, 얻어진 값을 일 디바이로 나누면 쌍극자 모멘트는 4.41 D로 얻어집니다. 그러나 실험적으로 측정한 불화 수소의 쌍극자 모멘트는 1.18 D입니다.
따라서 불화수소의 이온 특성 백분율을 결정하기 위해 1.18 D의 측정값을 4.41D로 나누면 41%의 이온 특성 백분율이 얻어집니다. 불화수소의 이온 특성 백분율이 50%미만이기 때문에 극성 공유 결합입니다.
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