원자가 결합 이론

위키백과, 우리 모두의 백과사전.
이동: 둘러보기, 검색

원자가 결합 이론공유 결합을 설명하기 위한 이론 중 하나이다. 공유 결합을 이루기 위해서는 원자에 전자 한 개가 들어있는 오비탈이 있어야 한다. 이 조건을 충족시키는 원자 두 개가 접근하면 두 개의 오비탈이 overlap되고(겹친다는 의미), overlap된 부분에 각 전자 한개씩, 총 두 개가 같이 들어있으면서 양쪽의 핵을 묶어주어 공유결합을 이룬다는 설명이 원자가 결합 이론이다..

공유 결합을 설명하는 이론은 이 외에도 MOT(분자오비탈)이론이 있는데, 각각 장단점이 있으므로 경우에 따라 선택하여 설명하는 것이 대부분이다.

혼성 궤도[편집]

원자가 결합 이론은 개개의 원자는 각각의 오비탈을 유지한 채 결합을 형성, 즉, 전자가 각각의 오비탈에 편재화되어 있다고 하여 결합에 대한 정보를 제공하는 모델이다. 두 원자 사이의 결합은 각 원자 오비탈이 중첩되면서 서로 반대 스핀을 갖는 전자 한 쌍이 공유될 때 형성된다. 이때 결합은 시그마 결합과 파이 결합으로 분류할 수 있는데 시그마 결합은 핵을 잇는 선분을 따라 형성하고 파이 결합은 핵을 잇는 성분의 외부에서 양편으로 나뉘어 형성된다. 파이결합은 오직 혼성화에 참여하지 않은 p오비탈에 의해 형성된다. 시그마 결합에 참여하는 전자는 수소를 제외하고 단순한 원자 오비탈이 아닌 혼성 오비탈이다. 혼성 오비탈의 종류를 알 수 있는 방법은 바로 SN(Steric Number)이다. SN은 ‘중심원자에 결합된 공유 전자쌍의 수 + 중심원자의 고립전자쌍의 수’를 말하는데 SN을 통해 몇 개의 원자 오비탈이 혼성에 관여하였는지 알 수 있다. SN에서 계산되는 전자들 즉, 비공유 전자쌍과 시그마 결합에 참여하는 전자들은 중심원자를 기준으로 대략적으로 기하학적인 대칭을 이루기 때문에 여기서 아이디어를 얻으면 SN으로 계산되는 전자쌍들은 다른 원자 오비탈이 아닌 모두 같은 종류의 오비탈이라는 것을 예측할 수 있다. 여기서 주의할 점은 SN에서 계산하는 전자쌍 중 공유결합에 관여하는 전자쌍은 시그마 결합을 한다는 것이다. 이중결합과 삼중결합에서 시그마 결합을 하지 않는 것은 오직 두가지의 p 오비탈이 파이결합을 하는 경우이다.