전기 음성도의 개념에 대한 설명

전기 음성도는 전자를 자기 자신에게 끌어 당기는 원자의 능력을 설명하는 분자 화학의 개념입니다. 주어진 원자의 전기 음성도의 수치가 높을수록 더 강력하게 그려집니다. 양으로 하전 된 양성자 핵을 향해 음으로 하전 된 전자 및 (수소 제외) 중성자.

원자는 분리되어 존재하지 않고 다른 분자와 결합하여 분자 화합물을 형성하기 때문입니다. 원자, 전기 음성도의 개념이 중요합니다. 원자. 원자는 전자를 공유하는 과정을 통해 다른 원자와 결합하지만 실제로는 풀리지 않는 줄다리기 게임으로 볼 수 있습니다. 원자는 결합 상태를 유지합니다. 두 원자 모두 "승리"하지 못하지만 본질적인 상호 인력은 공유 전자가 그들.

원자는 원자의 중심이나 핵을 구성하는 양성자와 중성자와 전자로 구성되어 있습니다. 아주 작은 행성이나 혜성처럼 핵을 "궤도"합니다. 작은 태양. 양성자는 1.6 x 10의 양전하를 운반합니다.^-19 쿨롱 또는 C, 반면 전자는 동일한 크기의 음전하를 운반합니다. 원자는 일반적으로 동일한 수의 양성자와 전자를 가지고있어 전기적으로 중성을 만듭니다. 원자는 일반적으로 거의 동일한 수의 양성자와 중성자를 가지고 있습니다.

원소라고하는 특정 유형 또는 다양한 원자는 그 원소의 원자 번호라고하는 양성자의 수에 의해 정의됩니다. 원자 번호가 1 인 수소는 하나의 양성자를 가지고 있습니다. 92 개의 양성자를 가진 우라늄은 원소 주기율표에서 92 번이다 (상호 작용 주기율표의 예는 참고 자료 참조).

원자가 양성자 수의 변화를 겪으면 더 이상 같은 원소가 아닙니다. 반면에 원자가 중성자를 얻거나 잃을 때, 그것은 같은 원소로 남아 있지만 동위 원소 원래의 가장 화학적으로 안정된 형태의 원자가 전자를 얻거나 잃지 만 그렇지 않으면 동일하게 유지되는 경우 이온.

이러한 미세한 배열의 물리적 가장자리에있는 전자는 다른 원자와의 결합에 참여하는 원자의 구성 요소입니다.

원자핵은 양전하를 띠고 전자는 주위를 돌고있다. 원자의 물리적 경계는 음전하를 띠며 개별 원자가 원자와 상호 작용하는 방식을 결정합니다. 다른. 두 원자가 매우 가까우면 어떤 원소를 나타내는 지에 관계없이 서로를 밀어냅니다. 각각의 전자는 먼저 서로 "만남"하고 음전하는 다른 음전하를 밀어냅니다. 요금. 각각의 핵은 전자만큼 가깝지는 않지만 서로를 밀어냅니다. 그러나 원자가 충분한 거리를두고 있으면 서로 끌어 당기는 경향이 있습니다. (곧 보게 되겠지만 이온은 예외입니다. 두 개의 양전하 이온은 항상 서로 반발하며 음전하 이온 쌍에 대해서도 마찬가지입니다.) 이것은 특정에서 평형 거리, 인력 및 반발력이 균형을 이루고 원자는 다른 사람이 방해하지 않는 한이 거리에 남아 있습니다. 힘.

원자-원자 쌍의 위치 에너지는 원자가 서로 끌 리면 음으로 정의되고 원자가 서로 멀어 질 수 있으면 양으로 정의됩니다. 평형 거리에서 원자 사이의 위치 에너지는 가장 낮은 (즉, 가장 음의) 값입니다. 이것을 해당 원자의 결합 에너지라고합니다.

다양한 유형의 원자 결합이 분자 화학 분야를 뒤덮고 있습니다. 현재 목적에서 가장 중요한 것은 이온 결합과 공유 결합입니다.

주로 전자 간의 상호 작용으로 인해 서로를 가까이 밀어내는 경향이있는 원자에 대한 이전 논의를 참조하십시오. 또한 유사하게 전하를 띤 이온은 무엇을하든 서로를 격퇴하는 것으로 나타났습니다. 그러나 한 쌍의 이온이 반대 전하를 갖는 경우-즉, 하나의 원자가 전자를 잃어 +1 전하를 가정 한 경우 다른 하나는 -1의 전하를 가정하기 위해 전자를 얻은 반면 – 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 양으로 하전 된 나트륨 원자 결합으로 인한 식염 음으로 하전 된 염소 원자에 전기적으로 중성 분자를 생성하는 것은 이러한 유형의 노예.

공유 결합은 동일한 원칙에서 비롯되지만 다소 균형 잡힌 경쟁력이 있기 때문에 이러한 결합은 강하지 않습니다. 예를 들어 물 (H₂O)는 두 개의 공유 수소-산소 결합을 가지고 있습니다. 이러한 결합이 형성되는 이유는 주로 원자의 외부 전자 궤도가 특정 수의 전자로 자신을 채우고 싶어하기 때문입니다. 그 숫자는 원소마다 다르며, 다른 원자와 전자를 공유하는 것은 적당한 기피 효과를 극복하는 것을 의미하더라도이를 달성하는 방법입니다. 공유 결합을 포함하는 분자는 극성 일 수 있습니다. 즉, 순 전하가 0이더라도 분자의 일부는 다른 곳에서 음전하와 균형을 이루는 양전하를 운반합니다.

Pauling 척도는 주어진 요소가 전기 음성 인 정도를 결정하는 데 사용됩니다. (이 척도는 고 노벨상을 수상한 과학자 Linus Pauling의 이름을 따 왔습니다.) 값이 높을수록 원자는 공유 가능성에 자신을 빌려주는 시나리오에서 전자를 자기 자신으로 끌어 당기는 것입니다. 본딩.

이 척도에서 가장 높은 순위의 요소는 불소로, 값은 4.0입니다. 가장 낮은 순위는 상대적으로 모호한 요소 인 세슘과 프랑슘은 0.7에서 체크인합니다. "고르지 않은"또는 극성의 공유 결합은 차이점; 이 경우 공유 전자는 다른 원자보다 한 원자에 더 가깝습니다. 원소의 두 원자가 서로 결합하면 O₂ 분자의 경우 원자는 전기 음성도가 분명히 동일하며 전자는 각 핵에서 똑같이 멀리 떨어져 있습니다. 이것은 비극성 결합입니다.

주기율표에서 원소의 위치는 전기 음성도에 대한 일반적인 정보를 제공합니다. 원소의 전기 음성도 값은 왼쪽에서 오른쪽으로, 아래에서 위로 증가합니다. 오른쪽 상단 근처에있는 불소의 위치는 높은 가치를 보장합니다.

일반적으로 원자 물리학과 마찬가지로 전자와 결합에 대해 알려진 것의 대부분은 실험적으로 확립되었지만 개별 아 원자 수준에서 대체로 이론적입니다. 입자. 개별 전자가하는 일을 정확히 확인하기위한 실험은 이러한 전자를 포함하는 개별 원자를 분리하는 것과 마찬가지로 기술적 문제입니다. 전기 음성도를 테스트하기위한 실험에서 값은 전통적으로 매우 많은 개별 원자의 값을 평균화하여 필요에 따라 파생되었습니다.

2017 년 연구원들은 전자 힘 현미경이라는 기술을 사용하여 실리콘 표면의 개별 원자를 검사하고 전기 음성도 값을 측정 할 수있었습니다. 그들은 두 요소가 서로 다른 거리에 배치되었을 때 실리콘과 산소의 결합 거동을 평가하여이를 수행했습니다. 물리학에서 기술이 계속 발전함에 따라 전기 음성도에 대한 인간의 지식이 더욱 번창 할 것입니다.