| English | 의미 |
|---|---|
| VSEPR/ˈvespə/ | 가전자쌍반발이론 |
| hybridization/ˌhaɪbrɪdaɪˈzeɪʃn/ | 혼성 도함수 |
분자가 형태를 갖는 이유
- 분자는 평평한 덩어리가 아니라 명확한 3차원 형태를 가집니다.
- 물(hydrogen peroxide)은 굽은 형태이며, 이산화탄소는 직선 형태입니다.
- 하나의 간단한 개념으로 모든 형태를 예측할 수 있습니다.
- 전자 쌍들은 서로 최대한 멀리 밀어냅니다.
전자 쌍의 배열
- VSEPR 이론은 전자 쌍들이 서로 반발하여 최대한 멀리 배치됨을 말합니다.
- 중심 원자 주변의 그룹(결합과 비공유 쌍)을 세십시오.
- 그들의 배치가 분자의 형태를 결정합니다.
VSEPR은 전자 그룹이 ...라고 가정하여 기하학을 예측합니다.
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서로 밀어내는 그룹들이 퍼지면서 기하학이 고정됩니다.
일반적인 형태들
- 2개 그룹은 직선형($180^\circ$); 3개 그룹은 삼각평면형($120^\circ$)을 형성합니다.
- 4개 그룹은 사면체형(tetrahedral, $109.5^\circ$)을 형성합니다.
- 비공유 쌍은 더 강하게 밀어내어 형태를 게 만듭니다 - 물(hydrogen peroxide)은 굽은 형태가 됩니다.
$\text{CH}_4$(4개 결합, 비결합 전자쌍 없음)의 기하학은 무엇입니까?
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$109.5^\circ$에서 네 개의 그룹이 사면체 형태로 퍼져 있습니다.
물($\text{H}_2\text{O}$)은 결합 2개와 비결합 전자쌍 2개를 가집니다. 그 기하학은 ...입니다.
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두 개의 비결합 전자쌍이 두 개의 결합을 구부러진 형태(Bent shape)로 밀어냅니다.
정확히 2개의 전자 그룹을 가진 중심 원자는 ____형 기하학을 가집니다.
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두 그룹이 서로 반대 방향으로 $180^\circ$ 각도를 이루며 —— 직선형입니다.
혼성 궤도함수가 기하학结构与匹配
- 혼성(hybridization) 은 원자 궤도함수를 혼합하여 형태와 일치시킵니다.
- 2 그룹은 sp 혼성 궤도 함수를 형성하고; 3 그룹은 sp$^2$; 4 그룹은 sp$^3$를 형성합니다.
- 그룹만 세고 레이블을 읽으시면 됩니다.
분자 기하학 예측하기
결합 쌍과 비결합 전자쌍을 세어 VSEPR 기하학을 확인하십시오.
전자 그룹의 개수와 혼성화를 연결하십시오.
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혼성화는 그룹을 세므로, 2 = sp, 3 = sp$^2$, 4 = sp$^3$입니다.
$\text{CH}_4$와 $\text{H}_2\text{O}$의 형태를 예측하십시오.
- $\text{CH}_4$: 4개의 결합, 비공유 쌍 없음 → 사면체형 및 sp$^3$.
- $\text{H}_2\text{O}$: 2개의 결합 + 2개의 비공유 쌍 → 굽은 형태, 여전히 sp$^3$.
기하학 예측 시 비결합 전자쌍도 전자 그룹으로 세어야 합니다.
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비결합 전자쌍은 공간을 차지하여 기하학을 굽힙니다.
비결합 전자쌍을 전자 집단으로 세우십시오. 비결합 전자쌍은 모양 이름에 나타나지 않더라도 공간을 차지하여 형태를 휘게 만듭니다. 물이 "구부러진" 구조인 이유는 두 개의 비결합 전자쌍 때문입니다. 혼성화( hybridization)는 결합 수뿐만 아니라 집단 수에 따라 결정됩니다.
VSEPR 이론은 전자 집단을 최대한 멀리 배치하여 형태를 예측합니다: 2개 집단일 때 직선형, 3개일 때 삼각 평면형, 4개일 때 사면체이며, 비결합 전자쌍이 결과를 휘게 만듭니다. 혼성화는 집단의 개수에 맞춰서 sp, sp$^2$, sp$^3$로 2, 3, 4개 집단에 대응합니다. 항상 비결합 전자쌍을 집단으로 세우십시오.