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애연 [417106] · MS 2012 · 쪽지

2013-05-29 18:40:22
조회수 6,299

화학 수소결합 관련 질문! 하나라도 아시면 답변부탁드려요

게시글 주소: https://orbi.kr/0003691608

1. N과 Cl은 둘 다 전기음성도가 3.0 인데 (소수점 차이가 나긴하지만)
N은 수소결합을 하지만 Cl은 수소결합을 하지 않는 이유가 뭔가요?? (ex) HCl

2. 1번 질문과 관련하여 F, O, N 이외의 원자는 수소결합을 하지 않나요?

3. 수소결합은 F, O, N이 반드시 수소와 결합해야만 일어날 수 있는 인력이죠?

4. 무극성 분자 중에는 수소결합을 하는 분자가 없나요?

5. 분자량에 의한 분산력보다 수소결합의 유무가 끓는점에 더 영향을 미치나요?

6. HCl이 이온화도는 높은데 결합의 이온성은 낮잖아요? 그럼 이온화도와 결합의 이온성은 관련이 없는건가요?

하나라도 아시면 답변해주세요 ㅠㅠ 머리가 터져버릴....것 같네요 ㅠㅠ
감사합니다

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애연 [417106]

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  • 바보바보잉 · 440633 · 13/05/29 19:56 · MS 2013

    1. 크기가 커서 아닌가요? 2. 그럴걸요... 3. F,O,NㅡH - - - - - HㅡF,O,N 일 때 맞을걸요 4.수소결합은 극성때문에 생기는거 일걸요
    5. 분자량이 비슷하다면 수소결합이 분자량이 차이가 많이나면 분자량을 고려해야죠(둘다 수소결합을 했다면)
    엄청 애매하고 까리한건 시험에 안나올거같아요 딱 보면 구분지을수 있는것들만 나오겟죠 아마?
    6.결합의 이온성을 들어본적이 없는거같아서.... 죄송합니다 ㅜ,ㅜ

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  • 애연 · 417106 · 13/05/29 20:29 · MS 2012

    1. 저도 Cl의 원자 반지름이 커서 수소 원자와 거리가 멀어지고 Cl의 수소원자에 대한 인력이 약해서 일꺼라 예상은했는데...
    문득, 원자사이 거리가 먼 거랑 (=크기가 큰거) 수소결합의 유무랑 관련이 있나 싶어서요 ㅠㅠ 비록 거리가 멀더라도 공유결합을 하고있고 쌍극자 모멘트의 합이 0이 아니며 전기음성도 차이가 꽤 많이 나는데...ㅠㅠ 어쨋든 같은 족의 F는 HF에서 수소결합을 하는데 Cl은 하지 않는 걸 보면, 거리 때문은 맞겠죠??ㅠㅠ 정확한 이유는 대지 못하겠지만...
    2~4. 감사합니다.
    5.우선 감사합니다! 엄청 애매한건 시험에 안 나올것 같다고 하셔서 그런데
    1기압 25도 (상온)에서 분자량 44인 CO2는 기체상태인데 비해 분자량 18인 H2O는 액체 상태잖아요.
    그럼 분자량보다 수소결합의 유무가 끓는점에 더 영향을 미치는게 맞는걸까요 ㅠㅠ?
    생각하기따라 되게 애매한 내용인데 시험엔 출제가능한 정도의 수준이라 생각되서...

    6. 화1 이온결합, 공유결합 파트에서
    전기음성도 차이가 1.67 이상이면 이온결합이고 1.67이하이면 공유결합이다 라는 개념이 나오고 거기에 따른 그래프가 나오는데요
    왼쪽세로축이 '결합의 이온성'이고 오른쪽세로축이 '결합의 공유성' 이예요. 시간 나시면 한번 체크해 주세요 ㅠㅠ

    답변 정말정말 감사합니다. 큰 도움이 됬어요^-^!

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  • 윤바라기ㅎ · 345010 · 13/05/29 20:34

    6번이 이온화도 높은건 산이라서 그래요

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  • 애연 · 417106 · 13/05/29 21:05 · MS 2012

    답변

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  • 윤바라기ㅎ · 345010 · 13/05/29 20:35

    5번. 분자량도 크게 미치지만 수소결합또한 강하죠. 그래서 분자량18밖에.안되는 H2O가 상온서 액체고 끓는 점이 100도가 되는거죠

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  • 애연 · 417106 · 13/05/29 21:06 · MS 2012

    감사

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  • 윤바라기ㅎ · 345010 · 13/05/29 20:37

    4. 수소결합이 H +NOF 인데 극성이라 무극성에선 수소결합 못할거에요

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  • 애연 · 417106 · 13/05/29 21:06 · MS 2012

    드려요

    윤바라기ㅎ 님의 지식에 또한번 감탄하고 갑니다 ^-^

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  • 솔로깡 · 330158 · 13/05/29 21:53

    1. 옥스토비 5판 178페이지에 이런 말이 있습니다. [수소 원자는 인접한 산소 원자에 더 가까이 위치하고 더 강하게 결합되어 있다. (중략) 그 결과 수소 원자는 이웃한 산소 원자의 고립 전자쌍에 매우 가까이 접근할 수있고 두 원자간에 강한 정전기적 (Coulomb) 상호작용이 일어난다.] 결국, 수소결합은 쿨롱의 힘 때문에 생기는 힘으로 볼 수 있겠습니다. 염소의 경우, 3주기입니다. 2주기의 F,O,N과는 크기가 꽤나 차이가 많이 나지요. 이런 크기차이로 인해, 수소결합과 비슷한 전자구름 편중화 현상이 일어나긴 하지만, 그 밀도가 상당히 낮습니다. (그도 그럴것이, 비슷한 전기음성도로 비슷한 양의 전자구름을 끌어오지만 크기는 F,O,N에 비해 상당히 크니까요. 한정된 전자구름 질량에 부피는 무지막지하게 커지니 전자밀도가 낮을수 밖에요.) 결론적으로 말씀드리자면, Cl도 엄격하게 따지자면 수소결합이 진행되긴 합니다. 다만, 그게 결합이라고 부를 정도만큼의 힘이 되질 못하니 수소"결합"이라 부르지 못하는 것 뿐입니다. 즉, 수소결합을 한다는 말도 오류이지만, 수소결합을 하지 않는다는 말도 다소 논란의 여지가 있겠지요. 적어도 고등학교 교육과정 이내에서는 수소결합을 하지 않는다고 보아도 무방하겠습니다.

    3. 고교 범위에서 원칙상으로는 반드시 수소와 결합된 상태에서만 가능합니다. 그냥 수소와 결합된 상태에서만 가능하다고 알고 계시면 될 듯합니다.

    5. 조건에 따라 다릅니다. 즉, 그때그때 다르단 말입니다.

    6. 결합의 이온성과 이온화도는 큰 관련이 없어보입니다. 결합의 이온성은 전자구름이 편재화된 정도 즉, 한쪽은 +n, 다른 한쪽은 -n으로 구분된 정도를 의미하며, 이온화도의 경우 H와 X(위의 경우, Cl이 됩니다.)사이의 결합의 세기와 관련이 있습니다.

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  • 애연 · 417106 · 13/05/29 23:32 · MS 2012

    1. 대단하네요!! 옥스토비면 일반화학책 아닌가요??
    내공이 상당하신 것 같아서 아래와 같이 제가 이해하는게 옳은 이해인지 좀 여쭐게요ㅠ

    제 나름대로 알고있는 허졉한 지식으로 이해하자면
    Cl이 전기음성도가 높은데도 불구하고 수소결합을 하지 않는다 로 보는 이유는 (고교과정 상)
    전자구름 편중화 현상 (=전자 쏠림 현상)이 일어나기는 하나 상당히 큰 원자 크기(=부피)로 인해
    전하밀도 (=전자 밀도)가 낮아 수소결합이라 부를 정도의 큰 힘을 갖지 못하기 때문이다.
    다만, 엄밀히 말해 아예 수소결합이 일어나지 않는다 라고 보기는 어렵다.

    맞는 이해인가요?? 오개념이 있으면 지적 부탁드려요

    3. 그렇군요. 자세한건 일반화학에서 배워야 되는가 봅니다... (지금 알면 다쳐...뭐 이런 경우인가보군요 ㅠ)

    5. 일반화 혹은 법칙화 하기 어렵다는 뜻으로 받아들여도 되나요?

    6.결합의 이온성 ≒ 전자구름의 편재화 정도 ≒ 전자구름의 편중화 정도 (?) ≒ 전기 음성도 차 ≒ 쌍극자
    이렇게 봐도 무방할까요? / 이온 결합력의 개념을 잠깐 빌려와서 F = k x (q1 x q2) / r^2 에서 Cl의 반지름이 커서 r 값이 커지고 그에 따라 결합의 세기가 약해지기 때문에 이온화도가 높게 나온다 라고 생각해도 괜찮을까요??

    그리고 실례되는 질문일지 모르겠지만, 과고 졸업하셨나요?? 감탄 나올 정도의 내공이시네요...!
    스승으로 모시고 싶습니ㄷ...ㅏ ...(퍽)

    사사로운 질문 몇가지만 더 드릴게요 ㅜㅜ
    1. 제가 화학을 너무 좋아해서 수능 끝나는 대로 혼자 일반화학을 공부할 생각인데요. (정 안되면 인강)
    옥스토비 일반화학 -> 이 책 혼자보기 괜찮나요?? 혹은 괜찮은 일반화학 책 아시는 것 있으면 추천 부탁해요.

    2. 내공에 감탄해서 '솔로깡'님의 다른 게시글들 읽던 중 '고급수학' 파일을 가지고 계신다고 알게 됬는데
    실례지만 shajsun@naver.com 으로 파일 좀 부탁드려도 될까요 ㅠ?

    마지막으로, 답변 너무너무 감사합니다! 일반화학 개념이 가미된 답변을 내심 바랐는데 딱 제 바람대로 댓글달아주셔서 ㅎㅎ 다음에도 혹시 지식 좀 공유해주실수 있을까요? (제가 질문을 좀 자주 올릴 것 같네요)

    올해 하시는 일 모두 건승하시길~

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  • 솔로깡 · 330158 · 13/05/30 00:07

    1. 맞습니다. 그렇게 이해하시면 됩니다.

    5. 공식화시켜 일반화하기는 어렵습니다. 다만, 고교과정의 경우 주로 분자량이 같은경우(분산력이 거의 동일한 경우) 극성or무극성을 물어보거나, 같은 무극성 분자의 경우 분자량의 차이(분산력의 차이)를 물어보는경우 뿐이었으므로 구체적으로 파고들 필요는 없습니다. 더욱더 구체적으로 알기 위해선 직접 실험한 데이터가 주어져야겠지요.

    6. 그것까지는 다소 무리가 있습니다. 원칙상 "공유결합"의 경우 원자들이 전자를 공유하면서 결합이 형성되고, 약간의 전기적인 성향으로 전자의 편재화 현상이 일어나는 반면, "이온결합"의 경우 애초부터 원자들이 전기적인 성질을 가진 이온의 형태로 존재하다, 그 후에 만나서 결합하는 현상입니다. 즉, 공유결합의 경우 전자공유로 인한 결합 ㅡ> 전자의 약한 편재화, 이온결합의 경우 전자의 손실혹은 획득을 통한 전기적 성질 획득(이온으로 변함) ㅡ> 전기적 성질에 의한 결합의 진행이니까요. 다만, 대부분의 물질의 경우 전자의 약한편재화 or 전기적 성질 획득을 통한 결합을 구분하기가 상당히 모호하므로 전자의 편재화 정도를 직접 측정하여 이온성or공유성의 정도를 판별한다고 생각하시면 되겠습니다. 이러한 전자의 편재화 정도는 전기음성도를 이용하여 약식으로 간편하게 구분할수 있습니다. (완벽한 방법은 아닙니다.) 이렇게 생각하시면 되겠네요. HF의 경우 HCl과 같은 공유결합이긴 하나, F의 경우 워낙 크기가 작아 H와 강한 결합을 형성할 수 있지만, Cl, Br, I의 경우 크기가 큰 관계로 H와의 결합을 강하게 유지하지 못하고 쉽게 떨어져서 이온화되어버린다. 즉 요약하자면, HCl은 애초부터 이온상태로 결합한 물질이 아닌, 전자의 공유로 이루어진 공유결합성 물질이긴 하지만 물에 용해될 경우 H와 Cl의 결합력이 상당히 약한 관계로 금방 해리되어 버린다, 다만 해리될때 이온화되어 해리된다. 이렇게 이해하시면 될 것 같습니다. 그리고 이온결합성과 공유결합성은 바로 앞 문장에서 "전자의 공유로 이루어진 공유결합성 물질"에 사용되는 용어이고, 이온화도는 "물에 용해될 경우 H와 Cl의 결합력이 (중략) 이온화되어 해리된다."의 과정에 사용되는 용어라고 보시면 됩니다.
    마지막 질문의 경우, 과학고등학교 졸업생 맞습니다.

    ---------------------------------------------------------------------

    1. 일반화학의 경우 국내 대학에서는 크게 세가지 책을 많이 사용합니다.
    첫번째로 난이도가 가장 높은 옥스토비입니다. 현 옥스토비 6판의 경우 독학으로 배우기에는 상당히 어렵습니다. 설명에 생략된 부분도 많고 특히 물리화학적인 부분으로 들어가는 파트에서는 상당히 난해하게 설명되어있습니다. 그리고 깊이 또한 상당히 깊은 편입니다. 고등부 올림피아드, 일반화학을 이미 한번 독파하고 한번더 보는 과정이 아니라면 독학용으로 추천드리고 싶진 않습니다.
    두번째로는, 브라운 교재가 있습니다. (저자 : Brown, 12th edition, 출판사 : 자유 아카데미(원 출판사 Pearson) 독학용으로는 가장 추천드리고 싶은 교재입니다. 고교과정+적절한 심화과정으로 구성되어있다고 생각됩니다. 현재 솔루션 또한 시중에 판매되고 있습니다.(물론, 영어판입니다.) 설명과 문제 또한 과하게 어려운 부분이 전혀 없습니다. 난이도가 과하지도, 그렇다고 많이 얕지도 않은 교재라고 생각됩니다. 이 교재라면 화학1, 화학2교육과정을 정상적으로 완벽히 이수한 고등학생이 독학용으로 한번 도전해보기에 적합할것 같습니다.
    세번째로는 Raymond Chang의 교재가 있습니다. (창이라고도 부르고, 챙이라고도 부릅니다.) 이 교재의 경우 또한 독학용으로 적합하긴 하지만, 심화교재라고 보기엔 무리가 있을듯 합니다. 고교 과정과 별로 다르지 않습니다. 브라운 교재보다 다소 쉽습니다. 차라리 이 교재를 볼 바에야 수능or논술대비에는 화학1,2교과서를 한번더 읽어보라고 추천드리고 싶네요.

    2. 아...잊고있었네요. 곧 보내드리겠습니다.

    3. 언제든지 눈에 보이는대로 바로 답변 달아드리겠습니다.

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  • 애연 · 417106 · 13/05/30 00:28 · MS 2012

    정말 감사합니다 ㅠㅠ
    혹시 질문할 내용 생기면 따로 쪽지 드려도 될까요?
    (매번 답장하실 필요 전혀 없고 '솔로깡'님 의사에 따라 답장 여부가 정해지는 식으로...)

    고급수학 파일 보내주신다니 감사합니다

    화학 스승님으로 모실게요 ㅠㅠ

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  • 솔로깡 · 330158 · 13/05/30 00:42

    네. 언제든지 쪽지주세요.
    오르비에 접속할때마다 바로 답변드릴게요.

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  • 애연 · 417106 · 13/05/29 23:32 · MS 2012
    회원에 의해 삭제된 댓글입니다.
    좋아요 0
  • 삼수벌레TT · 346288 · 13/05/31 01:13 · MS 2010

    1 CL은 크기가 너무 커서
    2 FON만큼 전기음성도가 강하고 크기도 작은게 없음 FON은 2주기잖아요 그래서 크기가작아 비공유전자쌍을 다른 수소와 결합하게 할 수 잇죠
    3 네 FON이 다른 FON과 결합한 수소간에 일어납니다
    4 수소결합을 하려면 수소의 전자가 FON처럼 전기음성도가 큰애들과 결합해서 전자를 거의 뻈긴? 상태에서 다른 전기음성도큰 FON과 결합해서 일어나는거기때문에 무극성에서는 안도되죠

    5 기출문제에서도 나왓지만 떄에따라서 다릅니다 하지만 분자량이 비슷한상황에선 분산력이나 다른 극성분자간의 힘보나는 수소결합이 훨씬쌔죠 기출문제에 있어요 HF 가 수소결합하고 I2는 무극성인데 I2 가 끓는점 더 높죠 기출문제 화2찾아보세요

    6 상관 없다고 보세요 '이온'이라는 말만 비슷한거입니다

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  • 애연 · 417106 · 13/05/31 23:22 · MS 2012

    다른 제 질문도 그렇고 모든 질문에 대한 답변을 해주셔서 감사합니다 ^^
    간결하지만 핵심은 모두 담고있어서 굉장히 이해하기 편하네요ㅎㅎ

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