3-2-1. 공유 결합과 분자 모양
공유 결합과 관련하여 반드시 출제되는 분야로
아주 중요한 곳입니다.
1. 분자 모양
자, 이제 분자 모양이 결정되는 원리를 공부합시다.
주기율표의 족별로 정리하는 것이 좋습니다.
(1) 정사면체 ; 14족(대표 : C)
중심 원자 바깥에 공유 전자 4쌍이 서로 반발하여
최대한 멀리 배치하므로 정사면체 모양으로 됩니다.
[예] SiH4, CCl4, SiF4...
(2) 삼각뿔(피라미드) ; 15족(대표 : N)
비공유 전자쌍은 공유 전자쌍보다 넓은 영역에 분포하므로
공유 전자쌍을 더욱 세게 밀쳐서
정사면체일 때의 결합각보다 결합각이 약간 줄어들게 됩니다.
==> 비공유 전자쌍의 반발력이 공유 전자쌍보다 세다
[예] PH3, NF3, PCl3...
(3) 굽은 구조 ; 16족(대표 : O)
물 분자는 중심 원자인 산소에 비공유 전자쌍이 2쌍 있어서
이 반발력 때문에 굽은(V자) 구조를 이룹니다.
결합각은 당연히 암모니아보다 더 작겠죠.
왜냐 하면, 비공유 전자가 2쌍이기 때문에...
또한 물 분자의 경우 비공유 전자가 만일 한 쌍만 있다 하더라도
굽은 구조에는 변함이 없습니다.
[예] H2S, H2Se, SO2, O3...
(4) 직선형
ㄱ. 2원자 분자 ; 이건 상식이죠. 2원자 분자가 직선형이 아닐 수는 없으니까.
ㄴ. 3원자 분자 ; Be 화합물, 이산화탄소 등...
중심 원자 바깥에 공유 결합이 두 곳에 이루어져 있어서
-공유 전자 한 쌍으로 된 단일 결합이냐,
두 쌍으로 된 이중 결합이냐는 중요하지 않다-
직선형이 됩니다. 이산화탄소에는 산소에 비공유 전자쌍이 있지만,
분자 모양에 영향을 끼치는 것은
단지 중심 원자에 있는 비공유 전자쌍일 경우에만 그렇죠.
(5) 평면 삼각형 ; B 화합물
중심 원자 주위에 공유 전자 3 쌍이 최대한 멀리 배치하는 방법이
평면 삼각형(이 경우는 정삼각형)이죠.
Be 화합물과 함께 B 화합물도
중심 원자가 옥텟을 만족하지 못하기 때문에
다른 분자로부터 비공유 전자쌍을 제공 받아
배위 결합을 하기도 합니다.