조*민 교수님

질문1

주변원자와 중심원자를 배치해서 골격을 형성한 후에 주변원자 옥텟을 채울 때, 예를들어 주변원자가 3개라면 3개 모두 옥텟을 만족하게끔 전자를 배치해야 하는 건가요? 주변원자 3개중 어떤건 옥텟을 만족하게끔, 그리고 어떤건 원자가 전자수만큼만 채워서 옥텟규칙을 만족하지 않는 경우도 있는 거 같아서 혼돈이 옵니다. 

 

답변 : 구조식을 그릴 때 강력한 원칙은 존재하지 않아요. 사실 구조식이 먼저가 아니라, 분자의 실제 구조가 먼저잖아요? 연구자는 분자의 실제 구조를 닮기 위해 노력한 거죠. 

주변 원자들의 옥텟 만족은 되도록 최대로 하려고 하는 것이지, 역시 우선 순위가 존재하지는 않습니다. 민호 학생이 혼란스러원 하는 실제 분자를 제시해 주시면 다시 설명할게요.

CN-에서 C와N이 이중결합일 땐 C는 원자가전자수 만큼만 채우고 N은 옥텟을 만족하게끔 전자를 채우는, 어떤 원자는 원자가전자수만큼만 전자를 채우고 어떤 원자는 옥텟규칙을만족하게끔 전자를 채우는 경우도 있지만요.  

 

답변 : 제가 볼 때. 민호 학생은 형식전하의 개념이 어려운 듯 해요. 

사이안화 이온은 이중 결합이면 질소에 형식전하가 발생하죠. 그리고 삼중결합으로 표현하면 탄소에 형식전하가 발생하구요. 둘다 옳은 구조입니다 . 

물론 두 구조 중 기여도가 더 높은 구조는 삼중 결합으로 표현하여, 두 원자 모두 옥텟 규칙을 만족한 구조가 될 거예요.

 

 

SO3그릴 때(15분 52초부터) SO3의 공명구조 모두 주변원자인 O는 전부 옥텟규칙을 만족하게끔 전자를 채우도록 그렸는데, 이렇게  

모든원자들을 옥텟규칙에맞게 전자를 채우는 경우도 있잖아요. 이렇게 `어떤 원자는 원자가전자수만큼 전자를 채우고 어떤 원자는 옥텟규칙만큼 전자를 채워야 한다`라는 기준을 모르겠습니다. 중심원자랑 주변원자 모두요. 

  

답변 : 삼산화황은 모두 2중 결합으로 표현할 수 있어요. 그렇다면 형식전하가 발생하지 않죠. 다만 황은 확장된 옥텟을 요구합니다.

2중 결합 1개와 단일결합 2개로 표현할 수도 있어요. 그렇다면 형식전하가 발생하죠. 다만 모든 원자들은 옥텟 규칙을 만족합니다. 이와 같이 서로 장단점을 교차로 가지고 있으면, 두 구조 모두 인정할 수 있고, 그것이 공명이 되는 거죠.

• 2024-08-29
• 2024-12-12 수정