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모든 물질은 원자로 구성되어 있습니다. 원자는 서로 결합하여 분자 및 기타 유형의 화합물을 형성하는 서로 다른 유형의 작은 입자입니다. 분자 또는 이온 화합물과 같은 다원자 물질에서 서로 다른 원자를 함께 유지하는 것이 우리가 화학 결합이라고 부르는 것입니다.
화학 결합은 두 원자의 핵과 전자 구름 사이의 상호 작용 덕분에 두 원자를 함께 유지하는 정전기적 성질의 힘으로 정의할 수 있습니다 . 금속 원자, 비금속 원자, 준금속 및 희가스를 포함하여 다양한 유형의 원자가 있기 때문에 원자가 서로 다른 방식으로 상호 작용하여 다양한 유형의 화학 결합을 일으키는 다양한 조합이 발생할 수 있습니다.
그들 사이에 형성될 결합 유형을 결정하는 원자의 주요 특성 중 하나는 금속 특성입니다. 금속 원자를 다른 원자와 결합시키는 것은 금속과 비금속을 결합시키거나 비금속을 다른 비금속과 결합시키는 것과 같지 않습니다. 두 개의 비금속을 결합할 때에도 두 원소의 전기 음성도 차이에 따라 결합의 유형이 다를 수 있습니다.
화학결합의 종류와 전기음성도
연결된 두 원자의 특성에 따라 다른 유형의 결합이 주어질 수 있습니다. 대체로 다음과 같은 네 가지 주요 유형을 식별할 수 있습니다.
- 이온 결합 .
- 극성 공유 결합 .
- 순수 또는 비극성 공유 결합 .
- 금속 본드 .
두 원자 사이에 형성될 결합 유형을 결정하는 가장 중요한 속성은 전기 음성도의 차이입니다. 전기 음성도는 화학 결합이 형성될 때 결합 전자를 끌어당기는 원자의 능력입니다 . 이것은 주기율표의 그룹을 따라 아래에서 위로 이동하고 주기를 가로질러 왼쪽에서 오른쪽으로 이동함에 따라 증가하는 주기 속성이며, 불소는 가장 전기음성적인 원소입니다.
전기음성도는 0.7(플란슘 원자에 해당, 가장 전기음성도가 가장 낮음)에서 4(불소에 해당)까지의 척도로 측정됩니다. 이 척도는 폴링 전기음성도 척도 로 알려져 있으며 두 원자 사이에 형성될 결합 유형을 예측하는 데 매우 유용합니다.
전기음성도를 사용하여 결합 유형 예측
두 원자가 서로 결합할 때, 그들은 옥텟을 완성하려고 합니다. 즉, 총 8개의 원자가 전자로 자신을 둘러싸려고 합니다. 이러한 이유로 결합이 형성되면 즉시 상대방의 결합 전자를 유지하기 위한 경쟁이 일어난다.
전기 음성도가 더 큰 원자가 모든 전자를 얻습니다. 이런 일이 발생하면 이 원자는 음전하를 띠는 반면 전기음성도가 낮은 전자를 잃은 원자는 양전하를 띠게 됩니다. 이 두 이온은 반대 전하 덕분에 서로 끌어당겨 이온 결합을 형성합니다. 이는 아래에 표시된 염화마그네슘과 같은 비금속과 금속을 결합할 때 특히 일반적입니다.
반면에 두 원자의 전기음성도가 같으면(예를 들어 두 원자가 같은 경우 발생할 수 있음) 어느 쪽도 상대방의 전자를 놓고 경쟁에서 이기지 못하므로 전자를 공유할 수밖에 없습니다. 각각의 옥텟을 동시에 만족시키기 위해. 이 경우 원자가 전자가 공유되기 때문에 결합을 공유 결합 이라고 합니다 .
그러나 전기음성도가 비슷하지만 같지 않은 두 원자를 연결하면 어떻게 될까요? 이 경우 결합은 완전한 이온도 아니고 완전한 극성도 아닙니다. 이 경우 두 원자는 전자를 완벽하게 공유하지 않아 결합의 각 끝에서 반대 부분 전하를 생성합니다. 이러한 유형의 결합을 극성 공유 결합 또는 간단히 극성 결합 이라고 합니다 .
마지막으로 두 금속을 함께 결합하면 이온 결합이나 공유 결합이 형성되지 않습니다. 이 경우 금속 결합 이라는 특수한 유형의 화학 결합이 형성됩니다 . 이러한 유형의 결합에서 금속 원자는 일반적으로 다음 그림에 표시된 것과 같은 입방체 구조로 채워져 있습니다.
전기 음성도에 기반한 결합 유형을 정의하는 기존 기준
다음 표는 두 원자 사이의 결합이 이온, 극성 공유, 비극성 또는 금속인지 여부를 결정하는 기준을 요약한 것입니다.
| 링크 유형 | 전기 음성도 차이 | 예 |
| 이온 결합 | >1.7 | NaCl; LiF |
| 극성 결합 | 0.4에서 1.7 사이 | 오; HF; NH |
| 비극성 공유 결합 | <0.4 | CH; IC |
| 순수한 공유 결합 | 0 | HH; 우; FF |
| 금속 본드 | 전기음성도에 의존하지 않는다 | Fe, Mg, Na, Ti… |
표에서 볼 수 있듯이 전기 음성도의 차이가 1.7 이상이면 결합이 이온이 됩니다. 차이가 없거나 차이가 매우 작은 경우 순수 공유 결합으로 간주됩니다. 일부 저자는 두 개의 동일한 원자가 결합하는 것만을 순수한 공유 결합으로 간주하고 첫 번째 경우와 두 번째 경우를 구별하고 차이가 매우 작을 때는 비극성 또는 무극성 결합으로 분류합니다.
마지막으로 두 금속이 결합되는 경우 결합은 금속 결합으로 분류됩니다.
다양한 링크 유형의 특성
이온 결합
이온 결합은 반대 전하를 가진 두 개의 이온에 의해 형성되기 때문에 이름이 붙여졌습니다. 전기 음성도가 매우 낮은 금속(일반적으로 알칼리 또는 알칼리 토금속)이 전기 음성도가 매우 높은 비금속(일반적으로 할로겐)과 결합할 때 형성됩니다.
이러한 유형의 결합은 전자가 두 원자를 연결하는 축을 따라 공유되지 않기 때문에 방향성이 없습니다. 또한 이온성 화합물이 형성될 때 개별 단위를 인식하는 것도 불가능합니다. 각 양이온은 여러 개의 음이온으로 둘러싸여 있고, 차례로 다른 양이온에 배타적으로 속하지 않고 결합되어 있기 때문입니다.
이온 결합을 가진 화합물은 일반적으로 물에 용해되며 전기를 전도하는 용액을 생성합니다.
극성 공유 결합
이 경우, 전자가 공유되지만 동등하지는 않은 결합이 형성되어 전기 음성도가 가장 큰 원자에 부분적인 음전하를 생성하고 전기 음성도가 가장 낮은 원자에 부분적으로 양전하를 생성합니다. 이러한 유형의 연결은 각 원자가 항상 동일한 다른 원자에 연결되어 있는 분자라고 하는 개별 단위를 발생시킵니다.
극성 결합을 가진 많은 화합물은 물에 용해될 수 있는 극성 분자를 가지고 있습니다 .
순수 또는 비극성 공유 결합
이 연결은 Cl 2 , O 2 및 N 2 분자에서 발생하는 것처럼 두 개의 동일한 원자가 결합할 때 발생합니다 . 전기 음성도에는 차이가 없기 때문에 전자는 완벽하게 균등하게 공유됩니다. 공유 결합만 포함하는 화합물은 반드시 비극성이며 물에 녹지 않는 화합물입니다.
다중 공유 결합
순수 공유 결합과 극성 공유 결합 모두에서 공유 결합이 발생할 수 있는데, 이 공유 결합에서는 한 쌍 이상의 전자가 공유되어 다중 공유 결합이 발생합니다. 2, 4 또는 6개의 전자를 공유하는지 여부에 따라 결합은 각각 단일, 이중 또는 삼중 공유 결합으로 분류됩니다.
금속 결합
이미 언급했듯이 이러한 유형의 결합은 금속 원자 사이에 형성됩니다. 그것의 가장 중요한 특징은 금속의 원자가 전자가 한 쪽에서 다른 쪽으로 자유롭게 이동할 수 있는 “전도대”라고 불리는 것이 존재한다는 것입니다. 이러한 움직임의 자유는 금속을 매우 우수한 전기 전도체로 만드는 것입니다.
참조
알바레즈, DO (2021년 7월 15일). 화학적 결합 – 개념, 결합 유형 및 예 . 개념. https://concepto.de/enlace-quimico/
Atkins, P., & dePaula, J. (2008). 물리화학 (8 판 .). Panamerican 의료 사설.
브라운, B. (2021). 화학: The Central Science (11th ed .). 피어슨 교육.
장로리(2008). 물리화학 (제3 판 ). 맥그로 힐.
장로영, & Goldsby, K. (2013). 화학 (11 판 .). 맥그로힐 인터아메리카나 데 에스파냐 SL
폴링 전기음성도. (2020년 8월 15일). https://chem.libretexts.org/@go/page/1328 에서 가져옴
M. 발베르데 (2021년 5월 25일). 물질은 어떻게 형성되는가? 화학 결합의 유형, 예 및 특성 . ZS 스페인. https://www.zschimmer-schwarz.es/como-se-forma-la-materia-tipos-de-enlaces-quimicos-ejemplos-y-caracteristicas/
