화학적 결합이란 무엇입니까?
화학적 결합은 둘 이상의 원자가 함께 결합하여 분자를 형성 할 때 발생합니다. 모든 시스템이 가장 낮은 에너지 수준에 도달하려고 시도하는 것은 과학의 일반적인 원칙이며, 화학적 결합은 분자가 미지의 원자보다 에너지가 적은 분자가 형성 될 때만 일어날 것입니다. 결합의 세 가지 주요 유형은 이온 성, 공유 및 금속성입니다. 이들은 모두 다양한 방식으로 원자 사이를 이동하는 전자를 포함합니다. 또 다른, 훨씬 약한 유형은 수소 결합입니다.
원자 구조
>원자는 양으로 하전 된 양성자를 함유하는 핵으로 구성되며, 이는 동일한 수의 음으로 하전 된 전자로 둘러싸여있다. 따라서 일반적으로 전기적으로 중립적입니다. 그러나 원자는 하나 이상의 전자를 잃거나 얻을 수있어 양전하 또는 음전하를 제공 할 수 있습니다. 전하가 전하되면 이온이라고합니다.
화학적 결합에 관여하는 전자입니다. 이 입자는 Exis로 생각할 수있는 쉘로 배열됩니다.핵에서 멀리 떨어진 곳에서 팅. 일반적으로, 껍질이 핵에서 더 멀어 질수록 더 많은 에너지가 있습니다. 쉘을 차지할 수있는 전자 수에는 한계가 있습니다. 예를 들어, 첫 번째, 가장 내면의 쉘은 2의 한계가 있고 다음 쉘은 8입니다.
대부분의 경우, 결합에 참여하는 것은 가장 바깥 쪽 쉘의 전자 일뿐입니다. 이들은 종종 원자가 전자라고 불립니다. 일반적으로, 원자는 일반적으로 이들 구성이 일반적으로 에너지가 적기 때문에 전체 외부 껍질을 달성하는 방식으로 서로 결합하는 경향이 있습니다. 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크 Xenon 및 라돈으로 알려진 고귀한 가스 로 알려진 요소 그룹은 이미 외부 껍질이 완전되어 있기 때문에 일반적으로 화학적 결합을 형성하지 않습니다. 다른 요소는 일반적으로 주어주고받는 고귀한 가스 구조를 달성하려고합니다.팅 또는 다른 원자와 전자 공유.
화학적 결합은 때때로 미국 화학자 Gilbert N. Lewis의 이름을 따서 명명 된 A Lewis 구조 로 표시됩니다. 루이스 구조에서, 원자가 전자는 분자의 요소에 대한 화학적 기호 바로 바깥에 도트로 표현된다. 그들은 전자가 한 원자에서 다른 원자로 이동 한 위치와 원자 사이에서 공유되는 위치를 명확하게 보여줍니다.
이온 결합
이 유형의 화학적 결합은 전자와 비금속을 쉽게 포기하는 금속들 사이에서 발생하며, 이들을 받아들이고 싶어합니다. 금속은 전자를 불완전한 바깥 쪽 껍질에 비 금속에 부여하여 쉘을 비워 두어 아래의 전체 쉘이 새로운 바깥 쪽 쉘이됩니다. 비금속은 전자를 수용하여 불완전한 외부 쉘을 채우도록 수용합니다. 이런 식으로, 두 원자는 전체 외부 껍질을 달성했다. 이것은 금속을 양전하로, 비 금속에 음전하로 남겨 둡니다.그래서 그들은 서로를 끌어들이는 긍정적이고 부정적인 이온입니다.
간단한 예는 불소 나트륨입니다. 나트륨에는 3 개의 껍질이 있으며, 1 개의 원자가 전자가 가장 바깥쪽에 있습니다. 불소에는 2 개의 껍질이 있으며, 가장 바깥쪽에 7 개의 전자가 있습니다. 나트륨은 불소 원자에 하나의 원자가 전자를 제공하므로 나트륨은 이제 2 개의 완전한 쉘과 양전하를 갖고 불소는 2 개의 완전한 쉘과 음전하를 갖습니다. 결과 분자 (불소 나트륨)는 전기 인력에 의해 함께 결합 된 완전한 외부 껍질을 가진 두 개의 원자를 특징으로합니다.
공유 결합
비금속의원자는 전자를 전체 에너지 수준을 낮추는 방식으로 전자를 공유하여 서로 결합합니다. 이것은 일반적으로 결합되면 모두 외부 껍질이 가득 차 있음을 의미합니다. 간단한 예를 들어, 수소는 첫 번째 전자와 껍질만으로 하나의 전자를 가지고 있으며, 이는 껍질이 전체 껍질보다 부족합니다. 두 개의 수소 원자가 공유 할 수 있습니다둘 다 외부 껍질을 갖는 분자를 형성하는 전자.
원자가 보유한 전자 수에서 어떻게 원자가 서로 결합하는지 예측하는 것이 종종 가능합니다. 예를 들어, Carbon은 6 개를 가지므로, 2의 첫 번째 쉘과 4 개의 가장 바깥 쪽 쉘이 4 개의 외부 껍질보다 4가 부족하다는 것을 의미합니다. 산소는 8 개를 가지고 있으며 외부 껍질에 6 개가 있습니다. 탄소 원자는 2 개의 산소 원자와 결합하여 이산화탄소를 형성 할 수 있으며, 여기서 탄소는 4 개의 전자를 공유하고, 각각의 산소 원자와 2 개, 산소 원자는 각각 2 개의 전자를 탄소 원자와 공유한다. 이런 식으로 3 개의 원자 모두 8 개의 전자를 포함하는 외부 껍질이 있습니다.
금속 결합
금속 조각에서, 원자가 전자는 개별 원자에 속하지 않고 다소 자유롭게 움직일 수 있습니다. 따라서 금속은 모바일, 음으로 하전 된 선출로 둘러싸인 양으로 하전 된 이온으로 구성됩니다.론. 이온은 비교적 쉽게 움직일 수 있지만 전자에 대한 인력으로 인해 분리하기가 어렵습니다. 이것은 금속이 일반적으로 구부리기 쉽지만 파손하기 어려운 이유를 설명합니다. 전자의 이동성은 또한 금속이 전기의 좋은 지휘자 인 이유를 설명합니다.
수소 결합
위의 예와 달리, 수소 결합은 분자 내부가 아닌 결합을 포함합니다. 수소가 불소 나 산소와 같은 전자를 강하게 끌어들이는 원소와 결합하면 전자는 수소에서 당겨집니다. 이것은 한쪽에 전반적인 양전하가 있고 다른쪽에는 음전하가있는 분자를 초래한다. 액체에서, 양수와 부정적인면은 서로를 유치하여 분자 사이에 결합을 형성합니다.
이러한 결합은 이온 성, 공유 또는 금속 결합보다 훨씬 약하지만 매우 중요합니다. 수소 결합은 물에서 발생합니다. 물에서 발생합니다산소. 이는 액체 물을 다른 경우보다 가스로 변환하는 데 더 많은 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다. 수소 결합이 없으면 물은 끓는점이 훨씬 낮아 지구상의 액체로 존재할 수 없습니다.