1. 결합 차수 (Bond Order)
ㅇ 분자 내 인접 원자들이 전자들을 쌍으로 공유하는 결합 전자쌍의 수
2. 결합 차수의 구분
ㅇ 결합 차수(bond order)의 구분
- 결합 차수 1 : 단일 결합 (single bond)
. 1개 전자쌍 만으로 결합 (例, 수소 분자 H2, H-H)
- 결합 차수 2 : 이중 결합 (double bond)
. 2개 전자쌍이 함께 결합 (例, 산소 분자 O2, O=O)
- 결합 차수 3 : 삼중 결합 (triple bond)
. 3개 전자쌍이 함께 결합 (例, 질소 분자 N2, N≡N)
ㅇ 총 결합 차수 (total bond order)
- 공유된 전자 쌍(공유전자쌍)의 총합 수
* 例) 유기 화합물에서, 각 탄소 원자는, (팔 전자 규칙에 따라, 총 결합 차수 = 4)
. 4개의 단일 결합, (1 + 1 + 1 + 1 = 4)
. 1개의 이중 결합과 2개의 단일 결합, (2 + 1 + 1 = 4)
. 1개의 삼중 결합과 1개의 단일 결합, (3 + 1 = 4)
. 2개의 이중 결합을 형성 가능 (2 + 2 = 4)
* 例) 산소 원자는, 최외각껍질에 6개의 전자를 가지므로, (비공유전자쌍 = 2, 공유전자쌍 = 2)
. 2개의 단일 결합, (1 + 1 = 2) (메탄올)
.. 두 공유전자쌍 각각 시그마결합 만 함
. 1개의 이중 결합, (2) (포름알데이드)
.. 두 공유전자쌍 중 하나는 시그마결합, 다른 하나는 파이결합에 관여하며 이중 결합
. 이로써 팔 전자 규칙을 완성할 수 있으며, 이때 총 결합 차수 = 2 임
. [참고] 메탄올(CH3OH) 및 포름알데이드(H2C=O)의 루이스 구조식
* 例) 할로겐 원소들은, 최외각껍질에 7개 전자가 있어,
. (비공유 전자쌍 수 = 3, 공유전자쌍 = 1, 총 결합 차수 = 1)
. 특히, 금속 원소로부터 전자를 잘 끌어들여, 음이온이 되기 쉬움 (Cl-, Br-, I- 등)
. [참고] 다이플루오로 아세틸렌(F-C≡C-F)
3. 이중 결합 (double bond)
ㅇ 2개의 전자 쌍을 공유하는 결합으로써,
- 하나의 결합은, 2개의 s 오비탈(1s)들이 중첩된 σ결합이며,
- 또 하나의 결합은, p 오비탈끼리의 π결합을 함
4. 삼중 결합 (triple bond)
ㅇ 삼중 결합에 의한 3개의 원자가 결합(3개 전자쌍 결합)은,
- 셋 모두가 서로 같은 것이 아니라,
- 하나는, 강한 σ 결합 (σ 전자에 의한 결합)으로, 이는 단일 결합의 경우와 같으나,
- 다른 2개는, 약한 π 결합 (π 전자에 의한 결합)으로, σ 결합 보다 전자구름의 겹침이 적음
5. 결합 세기, 결합 길이
ㅇ 결합 세기 (bond strength) (결합력) : 삼중 결합 > 이중 결합 > 단일 결합
- 결합 차수가 많을수록, 결합 세기가 큼
ㅇ 결합 길이 (bond length) : 삼중 결합 < 이중 결합 < 단일 결합
- 결합된 원자핵 간 거리로써, 결합 차수가 클수록, 길이가 짧아짐
※ 일반적으로, 결합 차수,결합 세기가 클수록 결합 길이가 짧음