![EBS[과학탐구]화학 -전기음성도는 뭔가요?](https://i.ytimg.com/vi/3Dr6nX872-0/hqdefault.jpg)
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전기 음성도는 분자 화학에서 전자를 끌어 당기는 원자 능력을 나타내는 개념입니다. 주어진 원자 전기 음성도의 수치가 높을수록 양으로 하전 된 전자가 양성으로 하전 된 핵과 수소를 제외하고는 중성자를 더 강력하게 끌어 당깁니다.
원자는 분리되어 존재하지 않고 다른 원자와 결합하여 분자 화합물을 형성하기 때문에, 전기 음성 개념은 원자 간의 결합의 본질을 결정하기 때문에 중요합니다. 원자는 전자를 공유하는 과정을 통해 다른 원자와 결합하지만, 이것은 실제로 줄다리기가 불가능한 게임으로 볼 수 있습니다. 공유 전자가 그들 사이에 상당히 잘 정의 된 지점을 중심으로 확대됩니다.
원자의 구조
원자는 원자의 중심 또는 핵을 구성하는 양성자와 중성자, 그리고 아주 작은 행성이나 혜성과 같이 핵을 "궤도"하는 전자는 작은 태양 주위에서 광속에서 빙빙 돌고 있습니다. 양성자는 1.6 x 10의 양전하를 띤다-19 쿨롱, 또는 C 인 반면, 전자는 동일한 크기의 음전하를 carries니다. 원자는 일반적으로 같은 수의 양성자와 전자를 가지므로 전기적으로 중립이됩니다. 원자는 일반적으로 같은 수의 양성자와 중성자를 가지고 있습니다.
원소라고하는 특정 유형 또는 다양한 원자는 원소의 원자 번호라고하는 원소의 수에 의해 정의됩니다.원자 번호가 1 인 수소는 하나의 양성자를 가지고; 92 개의 양성자를 갖는 우라늄은 상응하는 원소 주기율표에서 92 번이다 (대화 형 주기율표의 예는 참고 자료 참조).
원자가 양자 수의 변화를 겪으면 더 이상 같은 원소가 아닙니다. 반면에 원자가 중성자를 얻거나 잃을 때, 원자는 같은 원소로 남아 있지만 동위 원소 원래 화학적으로 가장 안정적인 형태입니다. 원자가 전자를 얻거나 잃지 만 그렇지 않으면 동일하게 유지되면 이온.
이러한 미세 배열의 물리적 가장자리에있는 전자는 다른 원자와의 결합에 참여하는 원자의 성분입니다.
화학 결합 기초
원자 주변에서 돌보는 전자가 음으로 하전되는 동안 원자의 핵이 양으로 하전된다는 사실은 개별 원자가 서로 상호 작용하는 방식을 결정합니다. 두 원자가 서로 매우 가까이있을 때, 각각의 전자가 먼저 서로 만나고 음전하가 다른 음전하에 대항하기 때문에, 어떤 원소를 대표하든 서로를 격퇴합니다. 그들의 각각의 핵은 전자만큼 가깝지 않지만 서로를 격퇴합니다. 그러나 원자가 충분한 거리를두고 있으면 서로 끌리는 경향이 있습니다. (곧 알겠지만, 이온은 예외입니다. 양으로 하전 된 두 개의 이온은 항상 서로를 격퇴하고 음으로 하전 된 이온 쌍을 위해 움직입니다.) 이는 특정 평형 거리에서 매력적이고 반발력의 균형과 원자를 의미합니다. 다른 힘에 의해 방해받지 않는 한이 거리만큼 떨어져 있습니다.
원자-원자 쌍의 전위 에너지는 원자가 서로 끌어 당겨져 있으면 음의 것으로 정의되고 원자가 서로 멀어지면 자유롭게 움직입니다. 평형 거리에서, 원자 사이의 전위 에너지는 가장 낮은 (즉, 가장 음의) 값에있다. 이를 해당 원자의 결합 에너지라고합니다.
화학 결합 및 전기 음성
다양한 유형의 원자 결합이 분자 화학의 풍경을 돋보이게합니다. 본 목적 상 가장 중요한 것은 이온 결합 및 공유 결합이다.
전자 사이의 상호 작용으로 인해 원자들이 서로 밀착되는 경향에 대한 이전 논의를 참조하십시오. 또한 유사하게 하전 된 이온이 무엇이든간에 서로를 격퇴 시킨다는 점도 주목되었다. 그러나 한 쌍의 이온이 반대 전하를 갖는 경우, 즉 한 원자가 +1의 전하를 띠기 위해 전자를 잃고 다른 원자가 -1의 전하를 띠기 위해 전자를 잃은 경우 두 원자는 각각에 매우 강하게 끌립니다 다른. 각 원자의 순 전하는 전자가 가질 수있는 모든 기피제 효과를 없애고 원자는 결합하는 경향이 있습니다. 이러한 결합은 이온 사이에 있기 때문에 이온 결합이라고합니다. 염화나트륨 (NaCl)으로 구성되고 전기적으로 중성 인 분자를 생성하기 위해 음으로 하전 된 염소 원자에 양으로 하전 된 나트륨 원자 결합으로 생성 된 테이블 염은 이러한 유형의 결합을 예시한다.
공유 결합은 동일한 원칙에서 비롯된 것이지만, 이러한 결합은 다소 균형 잡힌 경쟁력 때문에 강하지 않다. 예를 들어 물 (H2O)는 2 개의 공유 수소-산소 결합을 갖는다. 이들 결합이 형성되는 이유는 주로 원자의 외부 전자 궤도가 특정 수의 전자로 자신을 채우고 싶어하기 때문이다. 그 수는 원소마다 다르며 다른 원자와 전자를 공유하는 것은 적당한 기피 효과를 극복 할 때에도이를 달성하는 방법입니다. 공유 결합을 포함하는 분자는 극성 일 수 있는데, 이는 그들의 순 전하가 0이더라도 분자의 일부는 다른 곳에 음전하에 의해 균형을 이루는 양전하를 띤다는 것을 의미한다.
전기 음성도 값 및 주기율표
Pauling 척도는 주어진 원소의 전기 음성 정도를 결정하는 데 사용됩니다. (이 척도는 노벨상을 수상한 과학자 Linus Pauling의 이름에서 유래 한 것입니다.) 값이 클수록 원자가 공유 결합 가능성에 자신을 대출하는 시나리오에서 전자를 끌어 당기는 것이 더 열망합니다.
이 척도에서 가장 순위가 높은 원소는 불소이며, 값은 4.0입니다. 최저 순위는 0.7에서 체크인하는 상대적으로 애매 모호한 세슘과 프랑슘입니다. "고르지 않은"또는 극성의 공유 결합은 큰 차이를 갖는 요소들 사이에서 발생한다; 이 경우 공유 전자는 다른 원자보다 한 원자에 더 가깝습니다. O와 같이 원소의 두 원자가 서로 결합하면2 분자는 원자가 전기 음성도에서 분명히 같고 전자는 각 핵에서 똑같이 떨어져 있습니다. 이것은 비극성 결합입니다.
주기율표에서 요소의 위치는 전기 음성도에 대한 일반적인 정보를 제공합니다. 전기 음성도 요소의 값은 왼쪽에서 오른쪽으로, 아래에서 위로 증가합니다. 오른쪽 상단 근처의 불소 위치는 높은 가치를 보장합니다.
추가 작업 : 표면 원자
일반적으로 원자 물리학에서와 같이 전자와 결합의 거동에 대해 알려진 많은 부분은 실험적으로 확립 된 반면 개별 아 원자 입자 수준에서 이론적입니다. 개별 전자가 무엇을하고 있는지 정확히 검증하기위한 실험은 해당 전자를 포함하는 개별 원자를 분리하는 것과 같은 기술적 문제입니다. 전기 음성도를 시험하기위한 실험에서, 값은 전통적으로 많은 개별 원자의 값을 평균화하는 필요성으로부터 유래되었다.
2017 년에 연구원들은 전자 표면 현미경이라는 기술을 사용하여 실리콘 표면의 개별 원자를 검사하고 전기 음성도 값을 측정 할 수있었습니다. 그들은 두 요소가 서로 다른 거리에있을 때 실리콘과 산소의 결합 거동을 평가함으로써이를 수행했습니다. 물리학에서 기술이 지속적으로 향상됨에 따라 전기 음성에 대한 인간의 지식은 더욱 발전 할 것입니다.