개념과 작동 원리
원자가 전자쌍 반발 모형은 중심 원자 주위의 전자 영역들이 서로 멀어지는 배열을 예상합니다. 결합 영역과 비공유 전자쌍을 함께 세어야 합니다.
물 분자는 비공유 전자쌍 때문에 굽은 모양이며 결합 쌍극자가 상쇄되지 않습니다. 이산화탄소는 선형으로 대칭이어서 두 결합의 효과가 상쇄됩니다.
관계식과 성립 조건
분자 쌍극자는 각 결합 쌍극자의 벡터 합입니다. 크기를 더하기만 하지 말고 방향과 결합각을 함께 고려해야 전체 극성을 판단할 수 있습니다.
이 모형은 대표적인 분자의 모양을 설명하는 근사입니다. 실제 결합각과 전자 밀도는 원자 종류와 결합 성질에 따라 달라집니다.
가상 실험에서 읽을 변화
H₂O·NH₃는 극성, CO₂·CH₄는 무극성이에요. 극성 결합이 있어도 대칭이면 합이 0일 수 있어요.
H₂O 104.5°, CO₂ 180°, NH₃ 107°, CH₄ 약 109.47°의 고정된 이상 구조예요. 같은 분자 안의 각 결합 쌍극자 크기를 1 상대 단위로 놓았어요. 분자 사이 크기 비교나 Debye 실측값이 아니에요. 새 안정 구조·전자밀도·진동은 계산하지 않아요. 화살표는 음전하 쪽을 향해요. 결합각은 투영된 화면 각도가 아닌 3차원 각도예요.
핵심 관계와 기호
분자 쌍극자 = 결합 쌍극자의 벡터 합
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| μ | 전기 쌍극자 모멘트 | C·m 또는 D |
| θ | 결합 사이의 각도 | ° |
예시로 확인하기
H₂O는 극성이고 CO₂는 무극성인 까닭은?
분자 극성은 3차원 결합 쌍극자의 벡터 합으로 판단해요. 시점을 돌려도 분자 자체의 극성은 같아요.
자주 헷갈리는 점
- 극성 결합이 있다는 사실만으로 분자 전체가 반드시 극성인 것은 아닙니다.