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•Lewis 구조
•원자가껍질전자쌍반발이론(VSEPR)
•원자가결합이론(Valence Bond Theory)
•분자궤도함수이론(Molecular Orbital Theory) → 9장
8-01 개론
제8장
분자구조와공유결합이론
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중심원자(central atom) 주변에 전자 고밀도 영역 (Regions
of high electron density)이 가능한 한 멀리 떨어지려는 구조
1.결합된 각 원자는 단일, 이중 또는 삼중 결합이든지 한 개의
높은 전자 밀도 영역으로 계산한다.
2.중심 원자가 가진 전자의 비결합 전자쌍은 한 개의 전자
밀도 영역으로 계산한다.
8-02 원자가 껍질 전자 쌍 반발 이론
(Valence Shell Electron Pair Repulsion, VSEPR)
특정 중심 원자 주위의 원자가 전자쌍들은 명확히 파악될 수있는데, 이 전자쌍들은 서로 반발하며, 전자쌍 반발력이
최소가 되는 중심 원자 주위에 배열한다.
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중심 원자에 비결합 전자쌍이 없는 분자
(ABx형, x는정수)
선형 (linear)
삼각평면(trigonal planar)
정사면체(tetrahedral)
삼각쌍뿔(trigonal bipyramidal)
정팔면체(octahedral)
분자 기하 구조
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bonding-pair vs. bonding
pair repulsion
lone-pair vs. lone pair
repulsion
lone-pair vs. bonding
pair repulsion> >
결합쌍(bonding pair)과 고립쌍(lone-pair) 전자
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중심 원자에 비결합 전자쌍이 있는 분자
(ABxU
y형, x, y는정수)
삼각평면/굽은형
정사면체/삼각뿔
정사면체/굽은형
(전자 기하 구조/분자 기하 구조)
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삼각쌍뿔/시소
삼각쌍뿔/T형
삼각쌍뿔/선형
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한 개의 중심 원자보다 많은 분자의 기하학적 구조
정팔면체/사각뿔
정팔면체/사각평면
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예제 VSEPR을 이용한 분자의 기하 구조 예측
AsH3, OF2, AlCl4-, I3
-, C2H4
AB3U
AB2U
2
AB4
AB2U
3
AB3
삼각뿔 형
굽은 형
정사면체형
선형
삼각 평면형
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쌍극자 모멘트 (dipole moment)
8-03 극성분자 :분자 기하구조의 영향
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8-04 원자가 결합 이론 (Valence Bond Theory)
원자가 결합 이론 :공유 결합은 원자들 간 원자 궤도 함수들이
겹쳐서 전자를 공유함으로써 형성된다는 이론
양자화학 결합 이론: (1) VB 이론 (2) MO 이론
분자 안에서 각 전자는 원자 궤도 함수를 차지하고 분자내
결합은 원자가 전자들의 원자 궤도 함수가 최대로 겹치는
거리에 이루어지며 이들간의 반발력이 최소가 되는
기하학적 구조를 띈다.
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원자 궤도 함수의 혼성화
혼성화 (hybridization); 중심 원자 주변이 특정한
기하학적인 환경에 놓임으로써 원래의 원자 궤도 함수의
전자분포 대신 원자 궤도 함수들의 혼성으로 나타나는 전자
분포로서 주변 원자들하고 결합하려 한다.
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예제 혼성화 상태와 분자 기하 구조
BeH2, AlI3, PF3
선형 삼각 평면
삼각뿔
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예제 PBr5 혼성화 상태와 분자 기하 구조
삼각 쌍뿔형 (삼각 이중피라미드)
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8-13 이중 결합 화합물
그림 8-5. 탄소-탄소 이중결합 형성의 도식적인 묘사.
시그마(σ)결합: 원자궤도 함수의
head-on 겹침
파이(π)결합: 원자궤도 함수의
side-on 겹침
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그림 8-8 아세틸렌 분자 (acetylene,C2H
2)
8-14 삼중 결합 화합물
σ bond
π bond
삼중 결합은 한개의 σ 결합과 두개의 π 결합으로 구성된다.
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연습 문제 6, 9, 14, 18, 20, 24, 26(b)
& 예제 문제들
8장 문제 풀이 과제