2023/01 18

[유기화학] 2-3. 형식 전하 (Formal charges)

형식 전하(Formal charge): 독립된 원자의 원자가 전자 수로부터 루이스 구조식에서 그 원자에 할당된 전자 수를 뺀 값 하나의 표현 형식으로 분자에 실제적인 이온성 전하가 존재하는 것을 의미하지 않음. 원자 사이의 결합 상태를 예측하고, 반응성 및 안정성을 비교하기 위해 구함. 형식 전하 = (유리 원자의 원자가 전자 수) - (결합성 전자 수/2 또는 결합 수) - (비공유 전자 수) 예를 들어 탄소는 네 개의 원자가 전자를 가지고 있고, 수소 4개와 결합을 이루어 methane 분자가 되어도 C-H 결합에 각각 하나씩 모두 네 개의 원자가 전자를 가지고 있다. 따라서 methane의 탄소 원자는 중성이고 형식 전하를 갖지 않는다. 마찬가지로 질소는 다섯 개의 원자가 전자를 가지고 있고, 세 ..

[유기화학] 2-2. 극성 공유 결합: 이중극자 모멘트 (Polar covalent bonds: Dipole moments)

각각의 원자가 전기음성도가 다르듯, 하나의 분자도 극성을 가질 수 있다. 분자의 극성은 분자 내 모든 각 합의 극성과 고립 전자쌍의 기여도의 벡터 합의 결과로 얻어진다. 이중극자 모멘트(쌍극자 모멘트, dipole moment, 𝜇): 분자의 알짜(net) 극성을 측정하기 위한 단위 분자의 이중극자 말단의 전하인 Q의 크기와 두 전하 사이의 거리 r을 곱한 것으로 정의됨. 즉, 𝜇 = Q x r 단위는 debyes(D)로 나타내며, 1 D = 3.336 x 10^(-30) C∙m water, methanol, ammonia의 이중극자 모멘트: 산소와 질소 원자에 있는 고립 전자쌍은 양으로 하전된 핵으로부터 공간적으로 멀리 튀어나와 있어 상당히 큰 전하 분리를 야기함으로써 이중극자 모멘트에 크게 기여하게 ..

[유기화학] 2-1. 극성 공유 결합: 전기음성도 (Polar covalent bonds: Electronegativity)

극성 공유 결합(polar covalent bond): 전기음성도가 다른 두 원자가 전자쌍을 공유하여 형성하는 결합. 결합 전자들이 결합하고 있는 두 원자 중 어느 한편 원자 쪽으로 더 많이 끌리게 되어 두 원자 사이의 전자 분포가 비대칭이 됨. 전기음성도(electronegativity, EN): 원자나 분자가 화학 결합을 할 때 다른 전자를 끌어들이는 능력의 척도 전기음성도는 절댓값이 아닌 상대적인 값으로 전기음성도가 가장 큰 원소는 F (EN=4.0)이고, 가장 작은 원소는 Cs (EN=0.7)임. 주로 주기율표 왼쪽의 금속 원소는 전기음성도가 낮고, 주기율표 오른쪽의 할로겐 및 다른 반응성 비금속 원소들은 전기음성도가 높음. 결합하는 원자 간 전기음성도 차이를 △EN이라고 하면, △EN < 0.5..