수소 가스 분자에서 두 개의 수소 원자를 연결하는 결합은 고전적인 공유 결합입니다. 수소 원자는 각각 하나의 양성자와 하나의 전자만을 가지고 있기 때문에 결합을 분석하기 쉽습니다. 전자는 수소 원자의 단일 전자 껍질에 있으며 두 개의 전자를위한 공간이 있습니다.
수소 원자가 동일하기 때문에 어느 쪽도 다른 쪽에서 전자를 가져와 전자 껍질을 완성하고 이온 결합을 형성 할 수 없습니다. 결과적으로 두 개의 수소 원자는 공유 결합에서 두 개의 전자를 공유합니다. 전자는 양전하를 띤 수소 핵 사이에서 대부분의 시간을 보내며 두 전자의 음전하에 둘 다 끌어 당깁니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
수소 가스 분자는 공유 결합에있는 두 개의 수소 원자로 구성됩니다. 수소 원자는 또한 산소 원자가있는 물 및 탄소 원자가있는 탄화수소와 같은 다른 화합물에서 공유 결합을 형성합니다. 물의 경우 공유 결합 된 수소 원자는 공유 분자 결합보다 약한 추가 분자간 수소 결합을 형성 할 수 있습니다. 이러한 결합은 물의 물리적 특성을 제공합니다.
물의 공유 결합
H의 수소 원자2O 물 분자는 수소 가스에서와 동일한 종류의 공유 결합을 형성하지만 산소 원자와 함께 있습니다. 산소 원자는 가장 바깥 쪽 전자 껍질에 6 개의 전자를 가지고 있으며, 여기에는 8 개의 전자를 수용 할 수있는 공간이 있습니다. 껍질을 채우기 위해 산소 원자는 공유 결합에서 두 개의 수소 원자의 두 전자를 공유합니다.
공유 결합 외에도 물 분자는 다른 물 분자와 추가적인 분자간 결합을 형성합니다. 물 분자는 극성 쌍극자이므로 분자의 한쪽 끝인 산소 끝이 음전하를 띠고 두 개의 수소 원자가있는 다른 쪽 끝이 양전하를 띕니다. 한 분자의 음으로 하전 된 산소 원자는 다른 분자의 양으로 하전 된 수소 원자 중 하나를 끌어 당겨 쌍극자-쌍극자 수소 결합을 형성합니다. 이 결합은 공유 분자 결합보다 약하지만 물 분자를 함께 유지합니다. 이러한 분자간 힘은 분자 무게에 대해 높은 표면 장력 및 상대적으로 높은 끓는점과 같은 물에 특정한 특성을 부여합니다.
탄소 및 수소 공유 결합
탄소는 8 개의 전자를 수용 할 수있는 가장 바깥 쪽 전자 껍질에 4 개의 전자를 가지고 있습니다. 결과적으로 하나의 구성에서 탄소는 공유 결합으로 껍질을 채우기 위해 4 개의 수소 원자와 4 개의 전자를 공유합니다. 생성 된 화합물은 CH4, 메탄.
4 개의 공유 결합을 가진 메탄은 안정적인 화합물이지만 탄소는 수소 및 기타 탄소 원자와 다른 결합 구성으로 들어갈 수 있습니다. 4 개의 외부 전자 구성은 탄소가 많은 복잡한 화합물의 기초를 형성하는 분자를 생성하도록합니다. 이러한 모든 결합은 공유 결합이지만 탄소 결합 거동에서 큰 유연성을 허용합니다.
탄소 사슬의 공유 결합
탄소 원자가 4 개 미만의 수소 원자와 공유 결합을 형성하면 추가 결합 전자가 탄소 원자의 외피에 남습니다. 예를 들어, 세 개의 수소 원자와 공유 결합을 형성하는 두 개의 탄소 원자는 각각 나머지 하나의 결합 전자를 공유하면서 서로 공유 결합을 형성 할 수 있습니다. 그 화합물은 에탄, C2H6.
마찬가지로, 두 개의 탄소 원자는 각각 두 개의 수소 원자와 결합하여 서로 이중 공유 결합을 형성하여 나머지 4 개의 전자를 공유 할 수 있습니다. 그 화합물은 에틸렌, C2H4. 아세틸렌에서 C2H2, 두 개의 탄소 원자는 두 개의 수소 원자 각각과 삼중 공유 결합 및 단일 결합을 형성합니다. 이 경우 두 개의 탄소 원자 만 관련되지만 두 개의 탄소 원자는 서로 단일 결합 만 쉽게 유지할 수 있으며 나머지는 추가 탄소 원자와 결합하는 데 사용할 수 있습니다.
프로판, C3H8, 3 개의 탄소 원자 사슬을 가지고 있으며 그 사이에 단일 공유 결합이 있습니다. 두 개의 말단 탄소 원자는 중간 탄소 원자와 단일 결합을 가지며 각각 3 개의 수소 원자와 3 개의 공유 결합을 가지고 있습니다. 중간 탄소 원자는 다른 두 개의 탄소 원자 및 두 개의 수소 원자와 결합합니다. 이러한 사슬은 훨씬 길 수 있으며 자연에서 발견되는 많은 복합 유기 탄소 화합물의 기초가됩니다. 모두 두 개의 수소 원자를 연결하는 동일한 종류의 공유 결합을 기반으로합니다.