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1.8:

분자 기하학 및 일극의 순간

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Organic Chemistry
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Molecular Geometry and Dipole Moments

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VSEPR 이론은 전자 쌍 형상 및 분자 형상을 결정하는 데 도움이됩니다. 일련의 단계는 인 트리클로라이드와 같은 분자의 기하학과 결합 각도를 예측하는 데 사용됩니다. 첫 번째 단계는 분자의 루이스 구조를 그리는 것입니다. 다음으로, 중앙 원자에 전자 그룹의 총 수를 계산합니다. 인 주위에는 4개의 전자 단이 있습니다: 3개의 결합 쌍 및 1개의 외로운 쌍. 이제 전자 쌍 형상을 결정합니다. 전자 쌍 형상은 테트라헤드랄입니다. 그러나, 외로운 쌍 때문에, 분자 기하학은 삼각형 피라미드입니다. 외로운 쌍은 본드 각도를 109.5 ° 미만으로 줄입니다. 접합 전자 쌍은 항상 두 접합 원자 사이에 동등하게 공유되지 않습니다. 수력 불소산과 같은 공유 결합에서 전자는 부분 전하로 표시된 더 전기 음수 원자쪽으로 당겨져 있습니다. 이러한 채권은 극지 채권이라고합니다. 전하 분리는 그리스 문자 μ표시된 본드 이폴 순간이라는 벡터를 만듭니다. 그 값은 부분 충전의 크기와 그들 사이의 거리의 제품입니다. 딜레폴 의 순간은 일반적으로 디비로 표현됩니다. 하나의 debye는 3.336 × 10-30 쿨롬 미터와 동일합니다. 벡터는 더 적은 에서 더 많은 전기 음성 원자로 가리키며 결합 이폴 모멘티브를 나타냅니다. 그 길이는 두 원자 사이의 전기성 차이의 크기에 비례한다. 다른 원소의 원자를 포함하는 대부분의 다원자 분자는 편극 순간을 가지고 있으며, 따라서 극성 분자입니다. 다원화합물에서, 그물 이폴 모멘트는 화합물의 개별 결합 이폴 순간 및 기하학에 의해 결정된다. 두 개의 극성 결합을 가진 물 분자를 고려하십시오. 그것은 구부러진 모양을 가지고 있으며 극성 분자입니다. 대조적으로, 이산화탄소 분자는 선형입니다. 두 탄소 – 산소 결합은 극성이지만 반대 방향으로 지향되어 서로의 이폴 순간을 취소하고 전체 분자를 비극성으로 만듭니다.

1.8:

분자 기하학 및 일극의 순간

VSEPR 이론은 전자 쌍 기하학 및 분자 구조를 다음과 같이 결정하는 데 사용될 수 있습니다.

  1. 분자 또는 다원자 이온의 루이스 구조를 작성합니다.
  2. 중앙 원자 주위의 전자 그룹(외로운 쌍 및 채권)의 수를 계산합니다. 단일, 이중 또는 삼중 결합은 전자 밀도의 한 영역으로 계산됩니다.
  3. 전자 그룹의 수에 따라 전자 쌍 형상을 식별합니다.
  4. 분자 구조를 결정하기 위해 외로운 쌍의 수를 사용합니다. 외로운 쌍과 화학 결합의 하나 이상의 배열이 가능하다면, 반발을 최소화 할 하나를 선택합니다.

분자의 다폴 모멘트

다른 전기적 원자가 결합을 형성하면 전자는 더 많은 전기 음성 원자쪽으로 당겨져 부분 적인 양전하(δ+)를 가진 원자와 부분 음전하(δ-)를 가진 원자를 남깁니다. 이러한 채권은 극지 공유 채권이라고하며, 충전의 분리는 채권 이폴 순간을 초래합니다. 본드 이폴 순간의 크기는 그리스 어 레터 μ 나타내며 다음과 같은 내용으로 제공됩니다.

 μ = Qr

여기서 Q는 부분 전하의 크기(전기적 차이에 의해 결정됨)이고 r은 그들 사이의 거리입니다. 딜폴 모멘트는 일반적으로 데비로 표현되며, 여기서 한 디비는10-30 C.× 3.336과 같습니다.

본드 이폴 모멘트는 덜 전기음극쪽으로 덜 전기음으로부터 결합을 가리키는 화살표로 표현되는 벡터이며, 덜 전기음이 적은 끝에 작은 플러스 기호가 있습니다.

전체 분자는 또한 그것의 분자 구조 및 그것의 결합의 각각의 극성에 따라서 전하의 분리가 있을 수 있습니다. 그 같은 분자는 극성이라고 합니다. 이폴 모멘트는 분자 전체의 순 전하 분리 정도를 측정합니다. 다원자 분자에서, 결합 이폴 순간은 분자 극성을 결정합니다.

분자에 두 개 이상의 결합이 포함되어 있는 경우 형상을 고려해야 합니다. 분자내의 결합이 정렬되어 결합 모멘트 모멘트의 벡터 합이 0과 같을 때 분자는 비극성(예를 들어CO2)입니다. 물 분자는 구부러진 분자 구조를 가지며, 두 개의 결합 모멘트는 취소되지 않습니다. 따라서, 물은 그물 이폴 순간을 가진 극성 분자이다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 7.6 분자 구조 및 극성에서적용되었습니다.