결합·반결합 오비탈

쉽게 말하면

이렇게 나타납니다

1. 예시 1
   ${\mathrm{H}}_2$ vs $\mathrm{H}{\mathrm{e}}_2$
   $${\mathrm{H}}_2:\frac{2-0}{2}=1,\mathrm{H}{\mathrm{e}}_2:\frac{2-2}{2}=0$$
   수소 분자는 결합 오비탈에만 전자 2개가 있어 결합 차수 1, 정상적인 단일 결합입니다. 헬륨 두 개를 붙이면 반결합에도 2개가 채워져 결합 차수가 0이 되고, 붙어 있을 이유가 사라집니다. 헬륨이 원자 하나로 돌아다니는 이유입니다.
2. 예시 2
   ${\mathrm{O}}_2$ — 결합 차수 2, 그런데 홀전자가 2개
   $$\frac{10-6}{2}=2$$
   산소 분자의 분자 오비탈을 채우면 결합 오비탈에 10개, 반결합 오비탈에 6개가 들어가 결합 차수는 2, 즉 이중 결합입니다. 그런데 반결합의 마지막 두 전자가 에너지가 같은 ${\pi }^{\ast }$ 오비탈 두 곳에 하나씩 흩어져 들어가므로 홀전자가 2개 남습니다. 결합 차수와 자기적 성질을 한 다이어그램에서 동시에 읽어 낸 것입니다.
3. 예시 3
   결합 차수는 소수도 된다
   $${\mathrm{O}}_2^{-}:\frac{10-7}{2}=1.5$$
   산소 분자에 전자 하나를 더 넣으면 그 전자는 반결합 오비탈로 들어갑니다. 반결합 전자가 늘었으니 결합 차수는 2에서 1.5로 줄고, 그만큼 결합이 약해지고 길어집니다. 반결합에 전자를 넣는다는 것이 결합을 갉아먹는 일이라는 사실이 숫자로 드러납니다.

순서대로 하면

1. 1두 원자의 전자를 모두 합해 분자 전체의 전자 수를 셉니다. 이온이면 전하만큼 더하거나 뺍니다.
2. 2분자 오비탈 다이어그램에 에너지가 낮은 오비탈부터 전자를 채웁니다.
3. 3한 오비탈에는 최대 2개, 에너지가 같은 오비탈이 여러 개면 하나씩 흩어 넣은 뒤 짝을 짓습니다.
4. 4결합 오비탈($\sigma$, $\pi$)의 전자 수와 반결합 오비탈(${\sigma }^{\ast }$, ${\pi }^{\ast }$)의 전자 수를 각각 셉니다.
5. 5(결합 전자 수 − 반결합 전자 수) ÷ 2를 계산합니다. 0이면 그 분자는 존재하지 않습니다.
6. 6홀전자가 남았는지도 함께 확인하면 상자성 여부까지 나옵니다.

자주 하는 오해

자주 묻는 질문