극성 공유 결합

극성 공유 결합 (Polar covalent bond)은 전기음성도가 서로 다른 두 원자가 공유 결합을 형성할 때, 전자를 고르게 나누어 가지지 못하고 한쪽 원자 쪽으로 치우쳐 부분적인 전하를 띠게 되는 화학 결합을 의미한다. 이로 인해 결합 내에 쌍극자 모멘트가 발생하며, 분자 전체가 극성을 가질 수 있다.

원리 및 형성:

원자들은 각기 다른 전기음성도를 갖는데, 이는 원자가 전자를 끌어당기는 능력의 척도이다. 전기음성도 차이가 큰 두 원자가 공유 결합을 형성하면, 전기음성도가 더 큰 원자는 전자를 더 강하게 끌어당겨 부분적인 음전하(δ-)를 띠게 되고, 반대로 전기음성도가 작은 원자는 부분적인 양전하(δ+)를 띠게 된다. 이러한 전하의 불균등한 분포가 극성을 발생시킨다.

예시:

• 물 (H₂O): 산소 (O)는 수소 (H)보다 전기음성도가 훨씬 크기 때문에 산소 원자 쪽으로 전자가 치우쳐 부분적인 음전하를 띠고, 수소 원자는 부분적인 양전하를 띤다. 따라서 물 분자는 극성을 가진다.
• 염화수소 (HCl): 염소 (Cl)는 수소 (H)보다 전기음성도가 크기 때문에 염소 원자 쪽으로 전자가 치우쳐 부분적인 음전하를 띠고, 수소 원자는 부분적인 양전하를 띤다. 따라서 염화수소 분자는 극성을 가진다.

영향:

극성 공유 결합은 분자의 물리적, 화학적 성질에 큰 영향을 미친다. 극성 분자들은 쌍극자-쌍극자 힘이나 수소 결합과 같은 분자 간의 인력을 통해 더 강하게 결합하려는 경향이 있으며, 이는 높은 끓는점, 녹는점, 용해도를 나타내는 원인이 된다. 또한, 극성 분자는 극성 용매에 더 잘 용해되는 경향이 있다.

구분:

공유 결합은 극성 공유 결합과 비극성 공유 결합으로 나눌 수 있다. 비극성 공유 결합은 전기음성도가 거의 같은 두 원자가 공유 결합을 형성할 때 나타나며, 전자가 고르게 분포되어 극성이 발생하지 않는다. 예를 들어, 수소 분자 (H₂)는 비극성 공유 결합으로 이루어져 있다.