[변리사 화학 기출] 3. 분자 (루이스 구조, MO이론, SN)

1. 루이스 구조

< 원자가전자 같은 원자들 >

4	C 탄소	Si 규소
5	N 질소
6	O 산소	S 황
7	F 플루오르	Cl 염소	Br 브로민	I 아이오딘
8	Ne 네온	Ar 아르곤	Xe 제논

 

< 대표 분자 구조들 >

H2O	굽은 형 108°
CO2	O = C = O
NH3	삼각뿔형 - 비공유전자쌍 O 107°
CH4	삼각뿔형

 

CH2O

평면 정삼각형

 

 

2. MO 이론

• σ결합 : 단일 결합 / 정면 겹침
• π결합 : 이중, 삼중 결합 / 측면 겹침
  
  
• 원칙 : 1221. 햄버거 모양 대칭구조.
• 예외 : BCN은 2121. 아래 결합성 구조가 역전됨.
  (원래 씨파파씨, BCN만 파씨파씨 로 암기)
  
  
• 반결합성 = 위에 결합 = *
• 비결합성 = 중간 결합 (비공유 전자쌍) = n
• 결합성 = 아래 결합
  
  
• B.O. = 결합차수 = ( Σ 결합 전자 개수 - Σ 비결합 전자 개수 ) ÷ 2
• 홀전자 O -> 상자성   /   홀전자 X -> 반자성
  
  
• HOMO = 최고 점유 분자궤도함수 = 전자가 점유하는 오비탈 중 에너지 가장 높은 것
• LUMO = 최저 비점유 분자궤도함수 = 전자가 비점유하는 오비탈 중 에너지 가장 낮은 것
  • 이중축퇴 : 에너지 준위 같은 것 2개이다.

< 바닥상태 이원자 분자 >

Li2	Be2	B2	C2	N2	O2	F2
1차	0차	1차	2차	3차	2차	1차
반자성	반자성	상자성	반자성	반자성	상자성	반자성

 

• N2 : 3차  /  양옆으로 갈때 -1차씩
• 상자성 : B2, O2  /  홀전자 2개씩 있음 (상자성 : 오비로 암기)

 

 

3. VSEPR 이론

 

특히 SN=5, SN=6 암기!

• $IF_4^-$, $ICl_2^+$ 와 같은 이온들은 중심원소에 ± 이온 전달 -> 치환하기
  • $I^-$는 17족에서 전자 1개 받아서 => 18족 => Xe 으로 치환
  • $I^+$는 17족에서 전자 1개 뺏겨서 => 16족 => S 로 치환
• SN = 중심원자에 결합된 원자 개수 + 비공유 전자쌍 개수
• 형식전하 = 원자가 전자 개수 - 비공유 전자 개수 - 결합 선 개수
• 산화수 = 원자가 전자 개수 - 비공유 전자 개수 - 할당된 공유 전자 개수