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이온 결합과 공유 결합

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홍주 권

on 16 March 2014

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Transcript of 이온 결합과 공유 결합

양이온과 음이온이 정전기적 인력으로 결합하여 생기는 화학결합이다. 대응되는 화학결합으로는 공유결합을 들 수 있으며, 대표적인 예로 소금과 같이 양성이 강한 금속과 음성이 강한 비금속의 결합물이 있다. 양이온 주위를 여러 개의 음이온이 정전기적 인력으로 둘러싸고 있는 결정구조를 이루는 경우가 많다.
이온 결합이란?
화합물 - 이온 결합과 공유 결합
2013122005 축산공학과 권홍주

염화나트륨(NaCl)의 결합과정
예시
소금처럼 이온 결합으로 만들어진 물질은 고체 상태에서는 구성 입자들이 쉽게 움직일 수 없다. 각각의 이온들이 서로 잡아당기는 전기적 인력에 의해 강하게 결합되어 있기 때문이다. 그러나 액체 상태이거나 물에 녹으면 전기를 띤 이온들이 자유롭게 움직일 수 있어 전기를 통할 수 있다.


[네이버 지식백과] 이온 결합, 전자를 주고받으면서 서로 이익을 얻는다 (살아있는 과학 교과서, 2011.6.20, 휴머니스트)

이온 결합
(+)이온과 (-)이온의 강한 결합을 끊는 데 많은 에너지가 필요하므로 이온 결합성 물질들은 녹는점과 끓는점이 비교적 높다. 설탕의 녹는점이 185℃인 데 비해 소금은 801℃나 되는 것도 바로 이온 결합에서 비롯한 강한 결합력으로 설명될 수 있다. 그러나 원자들 사이의 결합은 이렇게 전자를 주고받는 과정으로만 이루어지지는 않아서 실제로 순수한 이온결합으로만 이루어지는 물질은 많지 않으며, 대부분은 공유결합이 어느 정도 포함되어 있다.

원자가전자가 비슷한 원자들 사이에서는 전자를 주거나 얻어서 이온이 되기 어려우므로 각각 전자를 내놓아서 전자쌍을 만들고 이 전자쌍을 서로 공유함으로써 결합을 형성한다. 이를 공유결합이라고 하며 각 원자는 비활성 기체와 같은 안정한 전자배치를 이룬다. 특히 비금속 원자들은 전자를 내놓기 어렵고 받아들이기를 잘한다. 따라서 비금속 원자들이 접근하면 전자를 서로 공유하여, 원자들로 존재할 때보다 안정한 공유결합을 한다.(원자의 맨 바깥쪽 껍질에 있는 전자의 수를 8개로 만들기 위하여 전자의 이동 대신 각각의 전자를 원자와 원자 사이에 공유함으로써 결합이 형성되는 것).
공유 결합이란?
수소의 공유 결합
공기 성분인 산소, 질소가 속하고, 없으면 절대로 생명을 유지할 수 없는 물, 온실 효과의 대표 화합물인 이산화탄소, 소독약 성분인 과산화수소, 에탄올 등 셀 수 없이 많다.

우리 주변의 공유 결합
염화나트륨은 나트륨 양이온 옆에 반대 전하인 음이온이 서로 번갈아 가며 많이 배열되면 커다란 소금이 되는 것이고, 이온의 수가 적으면 가루소금이 되는 거야. 크든 작든 염화나트륨의 짠맛의 특성은 달라지지 않아.

물을 생각해 볼까? 물 분자는 수소 원자 2개와 산소 원자 1개, 과산화수소는 수소 원자 2개와 산소 원자 2개로 이루어져 있어. 산소 원자 1개의 차이지만 물과 과산화수소 각 물질의 특성은 매우 다르지.

공유 결합 물질들은 특정한 몇 개의 원자가 특정한 개수로 모여 물질의 특성을 나타내게 되는데 이 최소 단위를 ‘분자’라고 하는 거야.

물도 설탕도 이산화탄소도 모두 분자라 하지. 그러나 염화나트륨과 같이 이온 결합에 의해 만들어진 물질은 이온의 개수가 물질의 특성을 결정하지는 않아. 그러니 모든 물질은 분자로 이루어져 있다는 말은 잘못된 것임을 알겠지.

[네이버 지식백과] 설탕은 어떻게 만들어지나요? (묻고 답하는 과학톡톡카페 2 (화학·물리), 2011.7.30, 북멘토)


이온 결합과 공유 결합의 차이점
화합물(compound)
2개 이상의 다른 원소들이 일정 비율로 구성된 순물질을 말하는데, 탄소와 수소의 포함여부에 따라 유기화합물과 무기화합물, 원소의 결합방식에 따라 이온화합물과 분자화합물로 나뉜다.
우리 주변에는 여러 원소가 일정한 비율로 화합하여 생성된 물질이 많다. 자연계에는 100여종의 원소들이 있으며 이러한 원소들 간에 다양한 결합으로 인하여 무수히 많은 물질들이 생성된다. 화합물이란 각 원소의 조성비가 일정하며 규칙에 따라 이루어진 순물질이다.

유기화합물과 무기화합물
화합물은 유기물과 무기물로 분류할 수 있다. 유기화합물은 탄소와 수소를 포함하는 분자화합물로 메테인, 프로페인 등의 연료나 아세톤, 에탄올 등의 유기용매, 포도당과 같은 당류뿐만 아니라 수백만 개의 탄소화합물들이 이에 속한다. 무기화합물은 유기화합물을 제외한 모든 화합물로 물, 황산구리, 염화나트륨과 탄산염, 이산화탄소 등과 같은 간단한 탄소화합물도 무기화합물로 분류한다.

유.무기 화합물의 예
유기화합물: 메테인(CH4), 프로페인(C3H8), 아세톤(CH3COCH3), 에탄올(C2H5OH), 포도당(C6H12O6) 등

무기화합물: 물(H2O), 황산구리(CuSO4), 염화나트륨(NaCl), 탄산칼슘(CaCO3), 이산화탄소(CO2) 등
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