본문 바로가기
  1. >
  2. 고등>
  3. 공통>
  4. 연간>
  5. 화학2>
  6. 다양한 모습의 물질>
  7. 기체

수소 결합


▶ 전기 음성도가 큰 F, O, N 원자에 H 원자가 직접 결합한 분자에서 H 원자와 이웃한 분자의 F, O, N 원자 사이에 작용하는 분자 간의 힘


  • H 원자는 부분적인 (+)전하를 띠고 전기 음성도가 큰 F, O, N 원자는 부분적인 (-)전하를띰
  • H 원자는 원자핵을 가려줄 핵심부 전자들이 없고 크기가 작아 전기 음성도가 큰 원자의 비공유 전자쌍에 가까이 접근하여 비교적 강한 정전기적 인력이 작용함


수소 결합의 세기


▶ 원자 사이에 형성되는 공유 결합에 비해 약한 힘이지만, 분산력이나 쌍극자-쌍극자 힘보다는 훨씬 강한 힘


분자 간 힘

분자 간 힘의 세기(kJ/mol)

특징

분산력

0.5 ~ 10 정도

모든 분자 사이에 작용

쌍극자-쌍극자 힘

1 ~ 3 정도

극성 분자 사이에 작용

수소 결합

15 ~ 40 정도

F-H, O-H, N-H의 결합을 가진 분자 사이에 작용


수소 화합물의 끓는점 비교


▶ 그래프는 주기율표의 14족~17족 원소의 수소 화합물의 분자량에 따른 끓는점을 나타낸 것임


수소 화합물의 끓는점 비교


  • 14족 원소의 수소 화합물 : 분자량이 클수록 끓는점이 높아짐 → 무극성 분자이므로 분자량이 클수록 분산력이 커지기 때문

  • NH3, H2O, HF : 같은 족 원소의 수소 화합물에 비해 분자량이 작지만 끓는점이 매우 높음 → NH3, HF, H2O은 분자 사이에 수소 결합을 형성하고 있기 때문

  • 15족, 16족, 17족 원소의 수소 화합물 : 분자량이 클수록 분자의 극성은 작아지는데 끓는점이 높아짐 → 쌍극자-쌍극자 힘은 작아지지만 분자량이 증가하여 분산력이 증가하기 때문

  • 2주기 원소의 수소 화합물 : CH4, NH3, H2O, HF 중 14족 원소의 수소 화합물인 CH4의 끓는점이 가장 낮음 → CH4은 무극성 분자로 분산력만 작용하기 때문


관련문제

문제

01

다음 각각의 분자들 사이에 작용하는 힘을 모두 쓰시오.

<보기>

(1) HCl

(2) Br2

(3) HF

정답 :

(1) 쌍극자 - 쌍극자 힘, 분산력, (2) 분산력 (3) 쌍극자-쌍극자 힘, 분산력, 수소 결합

해설 :

분산력은 모든 분자 사이에 작용하고, 극성 분자 사이에는 쌍극자-쌍극자 힘이, H가 F, O, N와 결합한 분자 사이에는 수소 결합이 작용한다.

문제

01

그래프는 할로젠 원소의 주기에 따른 할로젠화 수소 화합물 A, B, C의 끓는점을 나타낸 것이다. A~C에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

<보기>

할로젠 원소의 주기에 따른 할로젠화 수소 화합물 A,


ㄱ. 분산력은 C가 가장 크다.
ㄴ. 분자의 극성 정도가 가장 큰 것은 A이다.
ㄷ. C가 B보다 끓는점이 높은 것은 수소 결합 때문이다.

선택지

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 :

해설 :

▶ ㄱ. 분산력은 분자량이 클수록 크다. 따라서 C의 분산력이 가장 크다. ㄴ. 분자의 극성 정도가 가장 큰 것은 할로젠 원소 중 전기 음성도가 가장 큰 F과 결합한 HF, 즉 A이다.

▶ ㄷ. B와 C는 각각 HCl, HBr이다. 2원자 분자이므로 쌍극자 모멘트는 HCl가 HBr보다 크다. 그러나 분자량이 큰 HBr이 HCl보다 끓는점이 높은 것은 HBr이 HCl보다 분산력이 크기 때문이다.

참고서 연관목차

첫 페이지 보기
  1. 1.다양한 모습의 물질

    1. 1 . 기체

    2. 2 . 액체와 고체

    3. 3 . 용액

  2. 2.물질 변화와 에너지

    1. 1 . 화학 반응과 열

    2. 2 . 에너지 보존과 엔트로피

    3. 3 . 화학 반응의 자발성과 자유 ...

  3. 3.화학 평형

    1. 1 . 화학 평형과 평형 이동

    2. 2 . 상평형과 용해 평형

    3. 3 . 산과 염기의 평형

    4. 4 . 산화 · 환원 반응과 전지

  4. 4.화학 반응 속도

    1. 1 . 반응 속도

    2. 2 . 농도 및 온도와 반응 속도

    3. 3 . 촉매와 반응 속도

  5. 5.인류 복지와 화학

    1. 1 . 인류 복지와 화학

TOP