chemical bonding(화학 결합) ii: molecular geometry and...
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Chemical Bonding(화학 결합) II:Molecular Geometry and
Hybridization of Atomic Orbitals(분자 기하 구조와
원자 궤도함수의 혼성화)
Chapter 10
Valence shell electron pair repulsion (VSEPR) model:
전자쌍(bonding and nonbonding pairs) 간의
반발력으로 중심원자 주위에 있는 전자쌍의
기하학적 배열을 설명.
10.1
(원자가 껍질 전자쌍 반발(VSEPR) 모형)
• 전자쌍 반발에서 이중, 삼중 결합은 단일 결합처럼
취급한다. 실제는 반발력이 약간 더 크다.
• 공명구조의 경우에는 그들 중 한가지 경우에 VSEPR
mode을 적용한다.
AB2 2 0
종류중심원자에
결합된원자수
비공유
전자쌍 수전자쌍의
배치
분자의
기하 구조
(Linear) (Linear)
B B
선형 선형
Cl ClBe
2 atoms bonded to central atom
0 lone pairs on central atom
중심원자에 비공유 전자쌍이 없는 경우 VSEPR
(VSEPR)
10.1
AB3 3 0(trigonalplanar)
trigonal planar
AB2 2 0
종류중심원자에
결합된 원자수비공유
전자쌍 수전자쌍의
배치
분자의
기하 구조
(Linear) (Linear)선형 선형
삼각
평면형
VSEPR
10.1
AB4 4 0(tetrahedral) tetrahedral
AB3 3 0(trigonal
planar)trigonal planar
AB2 2 0
종류중심원자에
결합된 원자수비공유
전자쌍 수전자쌍의
배치
분자의
기하 구조
(Linear) (Linear)선형 선형
삼각
평면형
정사면체형
methane
VSEPR
10.1
AB5 5 0(trigonal
Bipyramidal)trigonal
bipyramidal
AB4 4 0(tetrahedral) tetrahedral
AB3 3 0(trigonal
planar)trigonal planar
AB2 2 0
종류중심원자에
결합된 원자수비공유
전자쌍 수전자쌍의
배치
분자의
기하 구조
(Linear) (Linear)선형 선형
삼각
평면형
정사면체형
삼각
쌍뿔형
Phosphorus pentachloride
VSEPR
10.1
AB6 6 0octahedral(octahedral)
AB5 5 0 (trigonalBipyramidal)
trigonalbipyramidal
AB4 4 0 (tetrahedral) tetrahedral
AB3 3 0(trigonal
planar)trigonal planar
AB2 2 0
종류
중심원자에 결합된
원자수
비공유
전자쌍 수
전자쌍의
배치
분자의
기하 구조
(Linear) (Linear)선형 선형
삼각
평면형
정사면체형
삼각
쌍뿔형
정팔면체형
Sulfur hexafluoride
비공유
전자쌍이
없는 경우
10.1
선형
삼각 평면형
정사면체형
삼각 쌍뿔형
정팔면체형
bonding-pair vs. bondingpair repulsion
lone-pair vs. lone pairrepulsion
lone-pair vs. bondingpair repulsion> >
결합쌍(bonding pair)과 고립쌍(lone-pair) 전자
AB3 3 0trigonal planar
trigonal planar
AB2E 2 1trigonal planar
bent
10.1
중심원자에 비공유 전자쌍이 있는 경우VSEPR
종류
중심원자에 결합된
원자수
비공유
전자쌍 수
전자쌍의
배치
분자의
기하 구조
삼각
평면형
삼각
평면형굽은 형
SO2
VSEPR
AB3E 3 1
AB4 4 0 tetrahedral tetrahedral
tetrahedral trigonal pyramidal
10.1
종류
중심원자에 결합된
원자수
비공유
전자쌍 수
전자쌍의
배치
분자의
기하 구조
정사면체형
정사면체형 삼각뿔 형
AB2E2 2 2 tetrahedral bent
H
O
H
굽은 형
NH3
종류
결합된
원자수
비공유
전자쌍 수
전자쌍의
배치
분자의
기하 구조
trigonalbipyramidal
distorted tetrahedron
AB5 5 0
AB4E 4 1 trigonalbipyramidal
trigonalbipyramidal
AB3E2 3 2T-shaped
ClF
F
F
trigonalbipyramidal
AB2E3 2 3I
I
I
trigonalbipyramidal
linear
삼각 쌍뿔형
삼각 쌍뿔형
삼각 쌍뿔형
삼각 쌍뿔형
뒤틀린 사면체
(or 시소)
T-형태
선형
SF4
AB6 6 0 octahedraloctahedral
AB5E 5 1 octahedral
Br
F F
FF
F
AB4E2 4 2 octahedralsquare planar
Xe
F F
FF
종류
중심원자에 결합된
원자수
비공유
전자쌍 수
전자쌍의
배치
분자의
기하 구조
정팔면체형
사각 피라미드형
사각 평면형
square pyramidal
10.1
분자의 기하구조 예측법
1. 분자의 Lewis structure 를 그린다.
2. 중심원자 주위의 전자쌍 (결합쌍+고립쌍)의 개수를 구한다.
3. VSEPR방법을 이용하여 분자의 기하구조를 예측한다.
What are the molecular geometries of SO2 and SF4?
SO O
AB2E
bent
S
F
F
F F
AB4E
distortedtetrahedron
10.1
(굽은 형)(뒤틀린 사면체, 시소)
예제 10.1 VSEPR을 이용한 분자의 기하 구조 예측
AsH3, OF2, AlCl4-, I3-, C2H4
AB3E
AB2E2
AB4
AB2E3
AB3
삼각뿔 형
굽은 형
정사면체형
선형
삼각 평면형
Dipole Moments and Polar Molecules
10.2
H F
electron richregion
electron poorregion
δ+ δ−
쌍극자 모멘트, µ = Q x r
Q : 전하, r : 전하들 간의 거리
1 D = 3.36 x 10-30 C m
(쌍극자 모멘트와 극성 분자)
cf) 극성 vs 비극성
10.2
전기장 존재 시
극성 분자의 분자 배열
10.2
10.2
쌍극자 모멘트(dipole moment)를 가지는 분자는?H2O, CO2, SO2, and CH4
O HH
dipole momentpolar molecule
CO O
no dipole momentnonpolar molecule
SO
O
dipole momentpolar molecule
C
H
H
HH
no dipole momentnonpolar molecule
극성 극성
비극성비극성
Dipole moment in IBr, BF3, CH2Cl2?
10.2
예제 10.2
10.2
선형
굽은 형
삼각뿔형
굽은 형
10.2
Chemistry In Action: Microwave Ovens
생활 속의 화학 : 마이크로파 오븐-쌍극자 모멘트의 이용