물은 극성 분자를 가진 무기 화합물입니다. 실온에서, 그것은 무색과 무취 액체입니다. 다른 화합물보다 물에 대한 더 많은 연구가 수행되었습니다. 그것은 보편적 인 용매와 생명의 용매로 알려져 있습니다. 물의 이러한 모든 특성은 분자 구조의 결과입니다. 물은 지구 표면에서 가장 풍부한 화합물이며 분자 수소 및 일산화탄소 후 세 번째로 풍부한 분자입니다.
물 분자의 결합
물의 분자는 분자의 극성으로 인해 서로 수소 결합을 형성합니다. 극성은 물의 분자 형상의 결과입니다. 분자의 이러한 극성은 염의 이온을 분리하고, 또한 결합이 산 및 알코올로 형성되게한다. 따라서 물을 보편적 인 용매로 알려져 있습니다. 이 수소 결합은 물의 많은 독특한 특성을 초래합니다.
수소 결합으로 인한 물의 특성
● 단단한 형태의 물은 액체 형태보다 밀도가 낮습니다.
● 섭씨 100 도의 끓는점은 어금니 질량에 대해 비교적 높습니다.
● 높은 열 용량을 얻습니다.
물 분자의 분자 구조
물 분자는 극성입니다. 이것은 수소 원자와 결합을 형성 한 후 산소에 남겨진 2 개의 고독한 전자 쌍이 궤도를 밀어서 물 분자가 비선형, 구부러진 모양을 달성하기 때문입니다.
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물 분자의 혼성화
그들의 형성을 위해 함께 결합하는 2 개 이상의 원자를 갖는 분자는 2 개의 원자에 의해 형성되는 것보다 더 복잡한 모델을 필요로한다. 물 분자는 여러 원자가 모여 분자를 형성하는 그러한 예 중 하나입니다.
물 분자는 하나의 산소 원자와 2 개의 수소 원자로 구성됩니다. 산소의 전자 구성은 1S22S22P4입니다. 2 개의 2p 궤도 각각에는 한 쌍의 짝을 이루지 않은 전자가 있습니다. 원자가 결합 이론이 분자 형상을 결정하는 데 사용 된 경우, O-H 결합은 수소의 1S 궤도와 산소의 2p 궤도를 겹치게함으로써 형성 될 것이라고 제안 할 것이다. 이로 인해 결합 각도가 90 도가됩니다.
그러나 산소와 수소 사이의 결합이 104.5도임을 실험함으로써 결정되었습니다. 이 결과의 차이는 양자 기계적 계산에 의해 설명됩니다.
웨이브 함수라는 수학 규칙이 있습니다. 이 파도 함수는 전자의 파도와 같은 특성을 설명합니다. 원자가 결합되면,이 파도는 다른 모양의 궤도를 생성합니다. 원자 궤도의 파동 함수의 이러한 조합을 하이브리드 화라고합니다. 하이브리드 화의 결과로 형성된 궤도를 하이브리드 궤도라고합니다.
분리 된 산소 원자는 원자가 궤도에 1 개의 궤도 및 3 개의 2p 궤도를 갖는다. 그러나 산소 원자가 물 분자의 수소 원자와 결합되면 원자가 궤도는 다릅니다. 이 상황에서, 산소의 원자가 궤도는 4 개의 하이브리드 궤도가되고, 각 궤도는 가상의 사면체의 모서리를 향해 가리키며.
.혼성화의 특성
분자 궤도의 혼성화에 필요한 특정 특성과 조건이 있습니다. 이것들은 다음과 같습니다.
● 공유 결합이 발생할 때 하이브리드 궤도가 형성됩니다. 분리 된 원자에서는 발생할 수 없습니다.
● 하이브리드 궤도의 모양과 방향은 분리 된 원자에서 발견되는 궤도와 다릅니다.
● 하이브리드 궤도는 원자 궤도의 조합의 결과입니다. 따라서 결합 된 원자 궤도의 수를 계산하여 총 하이브리드 궤도의 총 수를 얻을 수 있습니다.
● 특정 세트에 속하는 모든 하이브리드 궤도는 모양과 에너지가 동일합니다.
● 분자의 전자 쌍 지오메트리는 어떤 유형의 하이브리드 궤도 형성이 일어날 지 결정 요인입니다.
● 하이브리드 궤도는 서로 겹치고 시그마 결합을 형성합니다.
결론
물의 혼성화는 산소와 수소의 원자가 궤도의 파동 기능의 조합의 결과이다. 원자가 결합 이론에 의해 예측 된 바와 같이 궤도의 방향이 선형이 아닌 이유는 물 분자의 산소 원자에서 전자의 고독한 쌍이 궤도를 선형 방향으로부터 밀어 내기 때문이다. 물 분자의 혼성화는 지구상의 생명을 유지하는 데 필수적인 많은 독특한 특성을 가지고 있습니다.
