Bond Energy, Bond Length, Bond Distance, Bond Angle   결합 에너지, 결합 길이, 결합 각

(2021-03-01)

Bonding Length, Bonding Distance


1. 결합 에너지 (Bond Energy,Bonding Energy) = 결합 해리 에너지 (Bond Dissociation Energy)공유결합의 세기 (분자의 안정성) 을 나타내는 퍼텐셜 에너지
     - 이 원자 분자의 경우, 완전히 두 원자를 분리하는데 필요한 에너지

  ㅇ 특정 화학결합을 끊을 때 필요한 에너지 또는 형성시킬 때 방출되는 에너지
     - 즉, 결합 에너지의 크기는, 해리된 원자들과 결합된 원자들 간의 퍼텐셜 에너지 차이
        . 해리 : (결합 끊음, 흡열 반응, 에너지 흡수, 양의 엔탈피 변화)
        . 결합 : (결합 형성, 발열 반응, 에너지 방출, 음의 엔탈피 변화)

  ㅇ 두 원자 간 분리거리의 함수로 나타낼 수 있음

        

     * [참고] ☞ 퍼텐셜에너지, 퍼텐셜함수, 보존력, 쿨롱의 힘 참조

  ㅇ 여기서, 원자은, 인력(음의 에너지)과 척력(양의 에너지)의 조합으로써, 
     - (이종 전하 간의 인력, 동종 전하 간의 척력, 전자껍질차폐 효과 등이 서로 영향을 미침)
     - 결국, 두 이 서로 균형을 이룬 평형상태일 때, 퍼텐셜 에너지가 최소가 됨
     * 자연은, 모든 계가 가장 낮은 에너지 상태로 되려는 경향성을 보이며, 
        . 가장 낮은 에너지 상태일 때, 결합이 형성됨

  ㅇ 한편, 이온결합 형성 조건
     -  (에너지 감소량) > (이온화에너지 + 전자친화도)


2. 결합 길이 (Bond Length,Bond Distance)분자 내의 공유결합원자핵의 중심 간의 거리

  ㅇ 특징
     - 주기율표주기 차이가 클수록 결합길이 증가
     - 동일 에서 원자번호가 증가할수록 결합길이는 길어짐
     - 동일 주기에서 원자번호가 증가할수록 결합길이는 짧아짐
     - 결합 차수가 증가할수록 결합길이 감소
     - 어떤 주어진 원자쌍의 결합길이는 다른 분자 형태라도 비슷
        . 例) C-H 결합길이는, 메테인(CH4)과 아세틸살리실산(C9H8O4)에서 거의 비슷함


3. 결합 각 (Bond Angle)

  ㅇ 중심 원자핵에 2개의 주위 원자핵이 연결될때의 형성 각도분자 구조 참조
     - 전기적인 반발력으로 각각 가능한한 멀리 떨어져 있으려 함

  ㅇ 例) 
     - CH4 (메테인 분자) : H-C-H 109.5˚ (고립 전자쌍 0개)
     - NH3 (암모니아 분자) : H-N-H 결합각 107˚ (고립 전자쌍 1개)
     - H2O (물 분자) : H-O-H 결합각 104.5˚ (고립 전자쌍 2개)



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