[화학1] 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍에 대한 일반화

# 공유 전자쌍과 비공유 전자쌍에 대한 일반화

 

목차

 

 

 

 

 

0. 들어가며

시험기간이 다가오며 학원 아이들에게 주려고 정리한 자료를 공유해 볼까 한다. 크게 도움이 되는 비기라기보다는, 당연한 내용들을 좀 더 당연하고 자유롭게 만들기 위해 생각해볼 만한 것들이라고 생각해 주면 좋을 것 같다.

 

1. 기본 명제

* 고등 교육과정 범위에서, 다음은 항상 참인 명제이다

 * 비공유 전자쌍의 개수는 족에 의해 결정된다. 다만, 이때는 옥텟 규칙에 의해 결정된다

	H							He
비공유	0							0
	Li	Be	B	C	N	O	F	Ne
비공유	0	0	0	0	1	2	3	0
	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar
비공유	0	0	0	0	1	2	3	0

 

* 공유 전자쌍의 개수 역시 족에 의해 결정된다. 다만, 이때는 원자가 전자 수에 의해 결정된다.

* 한편 공유 전자쌍은 서로 ‘공유’ 한다는 사실에 주목하자. 따라서 두번 세면 안된다.

 

	H							He
공유	1							0
	Li	Be	B	C	N	O	F	Ne
공유	이온결합	2	3	4	3	2	1	0
	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar
공유	이온결합	이온결합	이온결합	4	3	2	1	0

 

예시1. 중심 원자가 하나일 때

1. CH₂O (폼 알데하이드)

공유 전자쌍 총 4개 (탄소가 4개 가짐) / 비공유 전자쌍 총 2개 (산소가 2개 가짐)

 

2. CF₄ (사플루오르화 메테인)

공유 전자쌍 총 4개 (탄소가 4개 가짐) / 비공유 전자쌍 총 12개 (플루오린이 각 3개 가짐)

3. CF₂O (짭퉁 폼 알데하이드; 이름은 있지만 여기선 중요하지 않아서 생략한다)

공유 전자쌍 총 4개 (탄소가 4개 가짐) / 비공유 전자쌍 총 8개 (플루오린 각 3개, 산소 각 2개)

 

예시2. 중심 원자가 하나 이상일 때

 1. H₂O₂ (과산화수소)

공유 전자쌍 총 3개 (산소가 각 2개인데, 서로 공유한 것 하나 제외; 교집합 구하는것과 유사) / 비공유 전자쌍 총 4개 (산소가 각 2개 가짐)

 2. C₂H₂ (에타인)

공유 전자쌍 총 5개 (탄소가 각 4개인데, 서로 공유한 세개 제외) / 비공유 전자쌍 없음

일반화하면, 중심원자가 두개일 때는 중심원자 각각의 개수를 세준 후, 서로 공유한 만큼을 빼면 된다.

 

전체 공유 전자쌍 수 = 중심 원자가 가지는 공유 전자쌍 수 – n중 결합

2. 마치며..

수능 화학에서 이와 같은 개념들을 일반화하는 것은 마치 초등학교 수학에서 '구구단'을 공부하는 것과 맥락을 같이한다고 생각한다. 반복 훈련만으로는 사고력이 길러지거나 창의력이 늘어날 수 없지만, 모든 사고력이나 창의력은 수많은 레퍼런스로부터 비롯된다고 생각하기 때문이다. 당장의 요행을 바라기보다는 (준)킬러문항 풀이가 어렵다면 이와 같이 간단한 것들에서 내가 할 수 있는 것이 무엇인지부터 생각하는 습관을 기르는 것이 도움이 될 수 있다.

Edited 2024.09.25
Edited by 푸른삿포로