[유기화학] 1-5. 화학 결합의 설명: 원자가 결합 이론 (Describing chemical bonds: Valence bond theory)

 

• 원자가 결합 이론(Valence bond theory)
  • 원자 사이의 전자 공유, 즉 공유 결합은 어떻게 형성되는가에 대한 모형.
  • 두 원자가 서로 접근하여 한 원자에 전자 한 개가 들어 있는 궤도함수와 다른 원자의 전자 한 개가 들어 있는 궤도함수가 서로 겹쳐질 때(overlap)에 공유 결합이 형성된다.
  • 겹쳐진 궤도함수 안에서 지금 짝을 이룬 전자들은 양쪽 원자 핵에 의해 서로 끌리게 되고, 따라서 두 원자는 서로 결합한다.
  • ex. H2 분자에서 H-H 결합은 전자 한 개씩이 채워져 있는 두 수소의 1s 오비탈이 서로 겹쳐져서 형성된 것임.

 

 

• 시그마 결합(sigma bond, σ): 두 개의 원자 오비탈이 정면 겹침(head-on overlapping)에 의해 형성된 결합. 원통형 대칭(cylindrically summetrical)임.
• 결합 세기(bond strength): 두 원자 사이의 결합이 형성될 때 출발 물질의 에너지에 비해 생성물은 더 낮은 에너지를 가짐. 이때 반응물과 생성물의 에너지 차이를 결합 세기라고 함.
• 결합 길이(bond length): 결합을 이룬 두 원자의 핵 간 거리.
  • 두 원자가 너무 가까워서 핵끼리 반발하지 않고, 너무 멀어서 전자를 공유하기 어렵지도 않은 최대로 안정한 최적 거리.
  • 각 공유 결합마다 특성적인 결합 세기와 결합 길이를 가짐.