화학1 개념정리 5(화학 결합과 분자의 세계 - 분자의 구조와 성질 / 결합의 극성 / 분자의 구조와 극성)

Ⅲ. 화학 결합과 분자의 세계

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2. 분자의 구조와 성질

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01. 결합의 극성

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1) 전기음성도

• 공유 전자쌍: 원자가 공유 결합을 통해 분자를 형성할 때 두 원자 사이에 공유한 전자쌍을 공유 전자쌍이라 함.
• 전기음성도: 분자에서 각 원자가 공유 전자쌍을 끌어당기는 정도를 상대적으로 비교하여 정한 값.
• 폴링: 플루오린의 전기 음성도를 4.0으로 정하고 이를 기준으로 다른 원소들의 전기 음성도를 상대적으로 나타냄.

• 주기율표: 전기 음성도는 같은 주기에서 오른쪽으로 갈수록, 같은 족에서 위로 갈수록 커짐.

• 무극성 공유 결합: 같은 원자끼리 결합할 때 공유 전자쌍은 어느 한쪽으로 치우치지 않음.
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• 극성 공유 결합: 한 원자가 전기 음성도가 큰 경우 공유 전자쌍은 전기 음성도가 더 큰 원자 쪽으로 치우침.
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02. 분자의 구조와 극성

1) 루이스 전자점식

• 루이스 전자점식: 원자 기호 주위에 원자가 전자를 점으로 나타낸 것.
• 구조식: 공유 전자쌍을 선으로 나타낸 화학식.

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2) 분자의 루이스 전자점식

• 염소 원자: 염소 원자가 결합하여 염소 분자가 될 때 옥텟 규칙을 만족하기 위해 전자쌍 1개를 공유.
• 수소 분자: 두 수소 원자가 전자쌍 1개를 공유하여 헬륨과 같은 안정한 전자 배치를 가짐.
• 산소 분자: 두 산소 원자가 전자쌍 2개를 공유하여 네온과 같은 전자 배치를 가짐.

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3) 분자의 구조와 전자쌍 반발 이론

• 결합각: 중심 원자의 원자핵과 다른 원자의 원자핵이 이루는 각.
• 결합 길이: 결합하고 있는 두 원자의 원자핵의 중심 사이의 거리.
• 전자쌍 반발 이론: 전자쌍들은 반발력을 최소화하기 위해 가능한 한 멀리 떨어지려 함.

• 직선형: 2개의 공유 전자쌍이 반대 방향에 위치(결합각 180도).
• 평면 삼각형: 3개의 공유 전자쌍이 120도로 배열.
• 정사면체: 4개의 공유 전자쌍이 109.5도로 배열.
• 삼각뿔형: 암모니아 분자에서 비공유 전자쌍과 공유 전자쌍의 반발력으로 결합각이 107도.
• 굽은형: 물 분자에서 비공유 전자쌍 사이의 반발력으로 결합각이 104.5도.

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4) 극성 분자와 무극성 분자

• 무극성 분자: 전하가 고르게 분포하여 쌍극자 모멘트의 합이 0인 분자.
• 극성 분자: 전하 분포가 고르지 않아 쌍극자 모멘트의 합이 0이 아닌 분자.

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5) 분자의 구조와 극성

• 이원자 분자: 전기 음성도가 같은 원자들로 이루어진 경우 무극성, 다른 원자들로 이루어진 경우 극성.
• 다원자 분자: 분자 구조에 따라 극성 분자일 수도, 무극성 분자일 수도 있음.

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6) 극성 분자와 무극성 분자의 성질

• 극성 분자: 녹는점과 끓는점이 높고, 다른 극성 분자와 잘 섞임.
• 무극성 분자: 무극성 분자와 잘 섞이고, 극성 분자와는 잘 섞이지 않음.