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무기화학

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NH3와 NF3의 결합각 (feat. 벤트의 규칙) NH3와 NF3의 결합각 (feat. 벤트의 규칙) VSEPR, 혼성 오비탈 이론로 막힌 분자 구조 설명은 Bent's Rule로 뚫어드립니다. 0. 들어가기 VSEPR 이론은 중심 원자의 혼성 오비탈 이론과 함께 사용되면, 분자 구조를 설명하는데 매우 유용하다. 하지만 몇몇 사례를 온전히 설명하기에는 부족한 부분이 있으며, 이는 벤트가 제안한 경험 규칙을 통해 보완될 수 있다. 우리는 지난 글(298)을 통해 벤트의 규칙에 대해 알아보았다. “중심 원자 오비탈의 s-성분은 전기양성적인 치환체를 향한다.” [이전 글] 벤트의 규칙(298) https://stachemi.tistory.com/298 벤트의 규칙 (Bent's Rule) [관련 글] 282. 원자가 껍질 전자쌍 반발 이론 : https://..
벤트의 규칙 (Bent's Rule) [관련 글] 282. 원자가 껍질 전자쌍 반발 이론 : https://stachemi.tistory.com/282 원자가 껍질 전자쌍 반발 이론 (VSEPR Theory) 원자가 껍질 전자쌍 반발 이론 Valence Shell Electron-Pair Repulsion Theory 0. 들어가기 칠판에 제목을 쓰는데 한참이다. "원자가 껍질 전자쌍 반발(VSEPR) 이론". 그리고 최대한 꼬불랑 거리며, 영어로 한번 stachemi.tistory.com 272. 혼성 오비탈 : https://stachemi.tistory.com/272 혼성 오비탈 : 분자의 결합과 구조를 설명하는 효과적인 방법 * 본문은 고등학교 고급화학 수준에서 작성되었습니다. 원자가 결합 이론(VBT) 관점에서의 파동함수 중첩과 혼..
베리 유사회전 (Berry pseudo-rotation Mechanism) 베리 유사회전 | Berry pseudo-rotation mechanism 1. 서로 다른 환경에 놓여있음도 구별되지 않는 이유 ? PF5는 과 같이 삼각쌍뿔형 구조로, 직선상에 놓인 2개의 축 방향(axial, 158pm) P-F 결합과 삼각평면 위에 놓인 3개의 적도 방향(equatorial, 153pm) P-F 결합을 갖는다. 이는 PF5 내 플루오린의 공간상 환경이 다르다는 뜻이며, 두 종류의 플루오린이 있는 것처럼 다뤄질 수 있다. 단결정 X-선 분석을 통하면, 축 방향과 적도 방향의 P-F 결합 길이 차이를 직접 확인할 수 있다. 따라서, 이 분자의 19F-NMR과 같은 다른 분석 방법을 통해서도 두 종류의 플루오린(F)에 의한 특징이 스펙트럼에 나타날 것을 기대할 수 있는데, 우리 생각과 달..
황산 구리 수용액은 왜 푸른색일까? 1. 황산 구리 수용액은 왜 푸른색일까? 중학교 또는 고등학교에서 '금속 착물(metal complex)'을 언급할 일은 없다. 주기율표는 배우지만 전이금속은 소개에 그치고, 배위결합 또한 현재 교육과정에는 포함되지 않는다. 전이금속과 배위결합이 중심이 되는 착물 개념을 학교 현장에서 생소해하는 것은 어찌보면 당연하다. 수업 중 '금속 착물'이라는 용어가 직접 사용될 일은 없지만, 은연 중에 다뤄지고는 있다. 대표적인 것이 색을 갖는 금속 이온 수용액이다. 우리는 황산 구리 수용액이 푸른색을 띤다는 사실을 알고 있으며, 이를 자연스럽게 받아들인다. 전기 화학 단원에서 구리 이온의 환원으로 인해 용액 내 구리 이온 수가 줄면, 수용액의 푸른색이 점차 옅어진다는 지문 또한 흔하게 볼 수 있다. 구리 이온이 ..
이온 반지름 비를 통한 결정 구조 예측 이온 반지름 비를 통한 결정 구조 예측 [문제] LiBr 결정에서 이온들은 각각 면심입방 단위세포로 배열되어 있다. Li와 Br의 비율이 1 : 1인 어떤 LiBr 시료의 단위세포 한 모서리의 길이가 5.5 Å이며, 밀도는 3.18 g/cm3이다. LiBr의 화학식량은 87이며, 단위세포의 부피는 166Å3이다. 1. Li+의 배위수는? 2. Li+의 반지름이 0.9 Å일 때, 이온 반지름 비를 이용해서 예측한 구조와 실제 구조가 일치하는가? 3. 시료에 빈자리 결함(Schottky defect)을 가지고 있다고 판단할 수 있는가? [출처] 2009학년도 중등교사신규임용 후보자 선정 경쟁 시험 13번 0. 들어가기 2009학년도 중등임용 문제이다. 2009년부터 2013년까지는 전공 1차 시험이 객관식 ..
분자 궤도함수 이론 (Molecular Orbital Theory, MOT) [알림] * 원자가 결합 이론(VBT)과 분자 궤도함수 이론(MOT)의 차이에 대한 일반화학 수준의 글입니다. Schrodinger 파동 방정식을 분자에 어떻게 적용했는지에 주목하여 작성한 글이며, 구체적인 분자의 파동 방정식 풀이, LCAO 분자 궤도함수, 이원자 분자의 MO 도표 등에 관한 내용은 포함되어있지 않습니다. * 이전 글 : 원자가 결합 이론(169) 원자가 결합 이론 (Valence Bond Theory, VBT) 원자가 결합 이론 (Valence Bond Theory, VBT) "하이틀러-런던의 접근법을 바탕으로 설명하는 원자가 결합 이론" 1. 역사 미국의 화학자 길버트 루이스(Gilbert N. Lewis, 1875-1946)는 1916 년, 《The Atom and T.. stac..
원자가 결합 이론 (Valence Bond Theory, VBT) 원자가 결합 이론 (Valence Bond Theory, VBT) "하이틀러-런던의 접근법을 바탕으로 설명하는 원자가 결합 이론" 1. 역사 미국의 화학자 길버트 루이스(Gilbert N. Lewis, 1875-1946)는 1916년, 《The Atom and The Molecule》을 통해 결합 이론을 발표했다. 각 원자의 바깥 껍질에 존재하는 홀전자들이 서로 쌍을 이루며 결합한다는 내용이었으며, 전자쌍 결합을 설명하기 위해 점 구조식(electron-dot structure)을 제안했다. 이것이 원자가 결합 이론(Valence Bond Theory, VBT)의 시작이다. 루이스의 이론은 어빙 랭뮤어(Irving Langmuir, 1881-1957)에 의해 옥텟 규칙으로 발전했다. 또한, 1927년, ..
배위 화학 (Coordination Chemistry) - 결합 (1) 배위 화학 (Coordination Chemistry) - 결합 (1) 배위화학 - 서론 : [바로가기 링크] https://stachemi.tistory.com/56 베르너는 착물의 구조를 정팔면체라고 제안하였으며, 이를 착물의 이성질체 개수와 광학이성질체의 존재 여부 등을 통해 뒷받침하였다. 그렇다면, 착물을 이루는 중심금속과 주위의 리간드들은 어떤 방식으로 결합을 하는 것일까? 착물의 결합을 설명하는 것은 그다지 간단한 일이 아니었으며, 결합의 성질을 보다 합리적으로 설명하고, 예측하고자 많은 연구가 이루어졌다. 착물에 대한 결합 이론은 무엇보다 착물이 보여주는 실험적 특징들을 잘 설명할 수 있어야 했다. 1. 원자가결합이론 (Valence Bond Theory, VBT) 1902년 미국의 길버트 ..
배위 화학 (Coordination Chemistry) - 서론 배위 화학 (Coordination Chemistry) - 서론 배위 화학이란, 배위 착물(coordination complex)을 다루는 화학의 한 영역이다. 일반적으로 착물 화학(complex chemistry)과 거의 같은 의미로 사용되며, 이는 주요 연구 대상이 착물과 착이온(complex & complex ion)이기 때문이다. 일반적으로 배위 착물 중심에는 금속 또는 금속 이온이 자리잡고 있으며, 이 금속 주위를 리간드(ligand)라고 불리는 분자 또는 이온들의 집단이 둘러싸고 있는 형태를 갖는다. 특히, 배위 화학에서는 전이금속(transition metal)과 리간드 사이의 결합을 통해 만들어진 착물을 다루는 것이 일반적이다. 1. 역사 배위 착물은 현대 화학이 시작한 이후에 알려지기 시..
이온결합의 공유결합성 (Fajans Rule) Fajans Rule (이온 결합의 공유 결합성) 이온 결합 물질에서 양이온과 음이온은 강한 정전기적인 인력에 의해 3차원 배열을 하며, 이온 결합을 형성한다. 따라서 용융시키거나 기화시킬 때, 수 많은 결합들을 끊어주어야 하며, 많은 열을 필요로 한다. 이것은 이온과 이온 사이의 쿨롱 힘으로 설명할 수 있다. 이온 사이의 거리가 가까울수록, 이온의 전하가 클수록 강하게 결합하며, 이것은 이온 결합 물질의 녹는점(mp)과 끓는점(bp)이 높은 이유에 대해 설명할 수 있게 해준다. 하지만, 모든 이온 결합 물질의 녹는점과 끓는점이 쿨롱의 힘으로 예측한 것과 일치하는 값을 갖는 것은 아니다. 예를들어, AgF, AgCl, AgBr의 경우 음이온의 크기 F- < Cl- < Br- 를 바탕으로 녹는점의 순서가 ..