10.4
불화수소산 같은 공유 결합에서 전자는 보다 전기적으로 음성인 원자 쪽으로 당겨지는데, 부분 전하로 표시할 수 있습니다. 이러한 결합을 극성 결합이라고 합니다. 전하 분리는 결합 쌍극자 모멘트라는 벡터를 생성하며, 이는 그리스 문자 뮤로 표시됩니다.
이 값은 부분 전하의 크기와 부분 전하 사이의 거리를 곱한 값입니다. 벡터는 전기적 음성도가 낮은 원자에서 높은 데로 방향을 가리키며 결합 쌍극자 모멘트를 나타냅니다. 길이는 두 원자 사이의 전기 음성도 차이의 크기에 비례합니다.
다른 원소의 원자를 포함하는 대부분의 이원자 분자는 쌍극자 모멘트를 가지고 있기 때문에 극성 분자입니다. 정전기 전위지도는 각각 빨간색과 파란색으로 화합물에서 높은 전자 밀도 영역과 낮은 영역을 나타냅니다. 중간 색은 중간 정도의 전자 밀도를 나타냅니다.
다원자 화합물에서 순 쌍극자 모멘트는 개별적인 결합 쌍극자 모멘트와 화합물의 기하학적 구조에 의해 결정됩니다. 두 개의 극성 결합을 가진 물 분자를 생각해 보십시오. 구부러진 모양을 가지고 있고 극성 분자입니다.
이와는 대조적으로, 이산화탄소 분자는 선형입니다. 두 개의 탄소-산소 결합은 극성이지만 반대 방향으로 향하며, 서로의 쌍극자 모멘트를 상쇄하고 전체 분자를 극성이 아닌 상태로 만듭니다. 황화카르보닐 분자도 선형입니다.
하지만, 탄소-산소 결합과 탄소-유황 결합의 쌍극자 모멘트는 서로를 상쇄하지 않으며, 분자는 순 쌍극자 모멘트를 가지고 있습니다. 삼플루오르화붕소는 삼각 평면의 화합물입니다. 붕소-불소 결합의 쌍극자 모멘트는 분자 대칭으로 인해 서로를 상쇄하고 화합물은 극성을 가지지 않습니다.
그러나 삼각형 피라미드형 삼염화인 분자의 세 개의 극성 결합의 쌍극자 모멘트는 서로를 상쇄하지 않고 극성 화합물로 만듭니다. 테트라플루오로메탄은 네 개의 동일한 극성 결합의 쌍극자 모멘트가 서로를 상쇄하기 때문에 극성이 아닌 4면체 분자입니다. 플루오로메탄도 사면체 분자입니다.
그러나 C-F 결합은 C-H 결합에 비해 쌍극자 모멘트가 크고, 서로 결합 쌍극자 모멘트를 취소하지 않기 때문에 순 쌍극자 모멘트를 보유합니다. 전기장에서 극성 분자는 양극을 음극판 쪽으로, 음극을 양극판 쪽으로 정렬합니다. 반대로, 극성이 아닌 분자는 전기장의 영향을 받지 않습니다.
일반적으로 유사한 유형의 분자들이 더 유리한 상호 작용을 하는 경향이 있으므로 극성 용매는 극성 용질을 용해하고, 비극성 용매는 비극성 용질을 용해합니다. 물은 극성이며 흔히 설탕으로 알려진 자당 같은 극성 화합물을 쉽게 용해시킵니다. 기름은 극성이 아니며 물속에서 혼합되지 않습니다.
분자의 쌍극자 모멘트
극성 공유 결합은 전기음성도가 다른 두 원자를 연결하여 전자가 전기음성도가 더 높은 원자 쪽으로 끌려가면서 한 원자는 부분 양전하(δ^+)를, 다른 원자는 부분 음전하(δ^-)를 갖게 됩니다. 이러한 전하 분리는 결합 쌍극자 모멘트를 발생시킵니다.…
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