▶ 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
▶ 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 |
▶ 그래프는 주기율표의 14족~17족 원소의 수소 화합물의 분자량에 따른 끓는점을 나타낸 것임
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>
ㄱ. 분산력은 C가 가장 크다. |
선택지
① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
정답 :
③
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.
