광물학 수업에서 저는 금속 및 이온 결합이 공유 결합보다 약하다는 것을 배웠으며 이것이 석영과 다이아몬드가 높은 경도 값을 갖는 이유입니다. 하지만 유기 화학 수업에서 공유 결합이 금속 및 이온 결합보다 약해서 유기 물질이 금속 및 이온 화합물보다 융점이 훨씬 낮다는 것을 배웠습니다.
무엇이 잘못 되었나요? 이온 결합과 금속 결합이 공유 결합보다 약한가요?
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- 당신은 ‘ 기본적으로 분자간 힘과 분자간 힘을 비교합니다.
- 이 ” 강도 “의 문제는 잘 정의되어 있지 않습니다. 당신의 선생님들은 그것을 다른 의미로 사용하고 있습니다. 결합 해리 에너지를 비교하면 이온 결합은 매우 강할 수 있습니다. to0 : opentextbc.ca/chemistry/chapter/ …
- 공유 분자로 구성된 화합물이 계약 결합을 기반으로 결정을 만들지 않기 때문에 여기에 추가적인 혼란이 있습니다. ‘ 결정은 더 약한 분산력 (van der Waals force)에서 형성됩니다. ) 이산 분자 사이. 이것은 모든 원자가 다른 원자와 공유 결합하는 다이아몬드와 같은 네트워크 고체의 이온 결합이나 공유 결합보다 확실히 약합니다.
Answer
쿼츠와 다이아몬드는 분자가 네트워크 공유 구조를 형성하기 때문에 더 강력한 물질입니다. 이러한 구조는 이온 화합물과 매우 유사한 격자 형 구조를 형성합니다.
이 분자 네트워크는 다이아몬드와 석영이 다음과 같은 이온 성 물질에서 볼 수있는 것처럼 결정 구조를 형성하는 이유이기도합니다. NaCl. 다른 구조는 흑연과 그래 핀으로, 둘 다 탄소 동소체입니다 (동소체는 간단히 말해서 원소의 다른 분자 배열입니다).
네트워크 구조는 결합하여 만들어집니다. 일반적인 공유 결합 물질보다 강한 물질입니다.
그래서 질문에 대답하려면 이온 결합이 격자 구조를 형성하는 경향이 있기 때문에 표준 공유 결합을 가진 물질이 이온 결합을 가진 물질보다 약한 것 같습니다. 이온 염의 끓는점이 물과 같은 공유 물질의 끓는점보다 훨씬 높다는 사실에서 볼 수 있습니다. 그러나 공유 결합이 네트워크 공유 구조를 형성하면 원자가 결합하여 단일 고분자를 형성합니다. 단일 공유 결합보다 훨씬 강합니다.
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- 귀하의 설명이 ‘ 귀하의 말을 설명하지 않는 것 같습니다. 이온 화합물이 고체 상태에서 격자 구조를 형성한다는 사실을 사용하여 설명하지만 이온 염의 끓는점이 더 높다고 씁니다. 액체 상태에서 이온 결합은 이미 끊어졌습니다. 따라서 이온 염의 끓는점에 대해 언급 할 때 이온 결합의 강도와는 관련이 없습니다.
- @TanYongBoon, 저는 끓는점이 필요한 실제 에너지와 가장 비슷하다고 느꼈기 때문에 사용했습니다. 개별 이온 결합을 끊습니다 (적어도 융점 대비). 우리는 격자 에너지에 의해 이온 상호 작용의 강도를 측정하는 경향이 있습니다. 격자 에너지는 고체를 구성 기체 이온으로 전환하기 위해 이온 물질 1 몰당 필요한 에너지로 정의됩니다. 그러나이 숫자는 승화 에너지와 개별 결합 엔탈피를 모두 설명합니다. 따라서 끓는점을 사용하면 적어도 녹는 엔탈피를 비교하는 것을 피하고 결합 엔탈피를보다 직접적으로 비교할 수 있습니다.
- @TanYongBoon 물론 이온 화합물의 격자 특성은 필연적으로 비교를 복잡하게 만듭니다.
답변
광물학 수업에서 배운 내용이 정확했습니다. 결합 강도는 공유> 이온> 금속 순으로 감소합니다. 그 이유는 다음과 같습니다. 메탄과 산소와 같은 공유 결합에서 원자가 전자는 결합에 포함 된 원자 사이에서 공유되며 이들 (전자)은 결합에 포함 된 핵 사이의 영역에서 대부분의 시간을 보냅니다. 이것은 강한 유대감을 만듭니다. 염화나트륨과 같은 이온 물질에서 전자는 원자가 채워진 껍질 구조를 달성하기 위해 하나의 (전기 양성) 원자에서 다른 (전기 음성) 원자로 기증됩니다. 이온 원자는 정전기 인력과 형성된 결정 격자를 통해 서로 끌어 당깁니다. 정전 기적 인력을 통해 형성된 결합은 전자의 공유 공유로 형성된 결합만큼 강하지 않습니다. 마지막으로, 금속에서 가장 바깥 쪽의 전자는 금속에 존재하는 밴드 구조에 기증되거나 “집합”됩니다.전자는 먼 거리를 자유롭게 이동할 수 있으며 (따라서 금속의 전도도) 양전하를 띤 모든 금속 핵을 함께 묶는 접착제 역할을합니다. 따라서 금속의 경우 중요한 금속-금속 결합이 없으며 이러한 결합이 가장 약합니다.
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- 다른 질문 에서 논의했듯이 저는 정중하게 동의하지 않습니다. 이온 결합은 공유 결합만큼 강하지 않습니다.
- 위에서 언급 한 질문에서 가장 큰 공유 결합 강도는 $ \ ce {N2} $에서 945 kJ / mol입니다. 더 강한 이온 결합 중 하나를 나타내는 $ \ ce {LiF} $의 이온 결합 강도 ( 여기 참조 )는 577 kJ / mol에 불과합니다. 따라서 적어도 더 강한 공유 결합과 이온 결합을 비교할 때 공유 결합이 더 강합니다. 더 많은 평균 공유 결합 및 이온 결합에 대한 BDE 데이터를 제공 할 수 있으며 해당 영역에서 어느 것이 더 강력한 지 확인할 수 있습니다.
- 다른 공유 결합에 대한 의견도 포함했습니다. 하지만 저는 이것이 어리석은 일이라고 생각합니다 ‘. 폴링의 위대한 통찰력은 다른 원자를 가진 모든 결합이 적어도 일부 이온 / 정전기 성분을 가질 것이라는 것입니다. 실제로 내 답변에서 참조한 기사에 따르면 많은 결합이 및 강하게 이온 성으로 강력하게 공유된다고합니다.
답변
공유의 경우 두 가지 유형의 결합, 네트워크 또는 분자가 있기 때문에 또는 극성 공유 및 비극성 공유라고도합니다. 그러나 네트워크 공유는 원자들 사이에 광대 한 네트워크로 구성되어 있고 각각이 연결되어 있으며 대부분 하나의 요소로 구성됩니다.
예를 들어 다이아몬드는 탄소로만 구성되어 있지만, 원자가 서로 연결되어 있고 이온 결합 인 소금과 같이 분자 사이에 결합이 없기 때문에 깨지기가 더 어렵습니다. 그러나 그것이 분자 공유 결합이라면 전체 이야기가 다릅니다. 왜냐하면 그들은 매우 약한 결합이고 설탕처럼 쉽게 부서지는 경향이 있기 때문입니다. 자당은 중요하지 않습니다. 그것은 여전히 공유 분자 결합입니다. 그들은 분자를 가지고 있지만 다이아몬드는 엄밀히 말하면 하나의 큰 분자입니다.
그러나 설탕은 여러 분자 사이의 결합이 원소 사이의 결합보다 약하기 때문에 실제로 약합니다.
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답변
이것은 말도 안되는 질문으로 판명되었습니다. 화학 결합은 다음과 같이 매우 강한 것부터 매우 약한 것까지 전체 영역에 걸쳐 있습니다. 이온 또는 공유 결합이 더 강하다고 말하는 것은 “이온”과 “공유”가 결합 연속체의 가상 극단 일 뿐이며 “이상적인”채권으로 간주됩니다. 실질 채권은 연속체를 따라 놓여 있으며 두 가지 이상적인 결합 유형 모두. 따라서 원래 질문은 화학 연구에 포함되지 않습니다.
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- 기본 과정 ( 그리고 그 교사)는 단순히 그들의 힘의 관점에서 유대를 주문하는 척합니다. 여기에 이온 결합이 물에서 힘을 잃는다는 사실을 추가하면 (모든 화학자는 아니지만 대부분의 경우 작동하는 말의 경우) 여기에서도 많은 사람들이 공유 결합이 그 자체로 이온 결합보다 강하다고 주장한다는 사실을 알게됩니다.
답변
의 강점을 혼동하지 마십시오. 결정질 고체를 결합하는 힘의 강도와 결합
화학에서 배운 교훈이 광물학에서 배운 교훈과 다른 이유가 있습니다. : 그들은 똑같은 것에 대해 이야기하지 않습니다.
문제는 그들이 말하는 결합이 결정을 함께 묶는 결합이지만 화학에서 자주 이야기되는 것은 분자 는 분자로 만든 결정이 아닙니다.
이 구별은 중요합니다. 화학에서 결정의 대부분은 서로 결합 된 개별 분자로 구성됩니다. y 약한 분자간 힘 (반 데르 발스 결합이라고도 함). 이들은 공유 결합에 비해 상당히 약하며 약하고 융점이 낮은 결정을 생성합니다. 따라서 화학자는 분자의 결합이 공유 결합 인 화합물을 살펴보고 일반적으로 금속이나 이온 화합물보다 훨씬 약한 결정을 형성한다는 일반화를 만들 수 있습니다. 그러나 그것은 결정 을 만드는 결합이 공유 적이 지 않기 때문입니다.
광물학자는 대부분 이산 분자로 만들어지지 않고 이온 격자 또는 공유로 만들어진 화합물을 살펴 봅니다. 네트워크 (또는 둘 다).다이아몬드 분자는 없으며, 실리카는 무한 배열의 O-Si-O 결합에 의해 함께 고정되기 때문에 결정은 (거의) 무한한 C-C 공유 결합 배열에 의해 함께 고정 된 네트워크 고체입니다. 다른 광물은 예를 들어, 사이에 다양한 이온이있는 O-Si-O 구조 시트를 포함하는 많은 규산염과 두 가지의 혼합물입니다. 따라서 광물 학자에게 공유 결합은 다른 유형의 결합에 비해 강해 보입니다. 이온 결합은 강하지 만 순수한 공유 네트워크 고체만큼 강하지는 않습니다.
또한 문제는 너무 좁은 강도의 정의로 인해 더욱 복잡해집니다. 금속은 다이아몬드와 같은 구조보다 강하거나 약합니까? 힘이란 무엇을 의미하는지에 따라 다릅니다. 다이아몬드는 어떤 금속보다 단단하지만 더 부서지기 쉽습니다. 날카로운 물체에 맞았을 때 탄력성이 중요하다면 언제든지 다이아몬드보다 연성 금속 물체를 선택하십시오. 이는 일부 금속의 결정 구조가 결합을 깨뜨리는 대신 결정 결함을 재구성하여 에너지를 흡수 할 수 있기 때문에 발생합니다 (실리카 또는 다이아몬드의 유일한 옵션). 따라서 어떤 의미에서 금속은 공유 고체보다 강합니다.
전체적인 교훈은 정의에주의하는 것입니다. 결합 유형에 따른 결정 강도의 일반화가 좋지 않습니다. 결정의 구성 요소 (분자) 내의 결합에 대해 이야기하고 있는지 또는 이러한 구성 요소를 함께 묶는 결합 (많은 “공유”화합물이 분자가 훨씬 더 약한 힘에 의해 결합되는 결정으로 구성됨)에 대해 이야기하고 있는지주의하십시오. 많은 미네랄이 이온 결합과 공유 결합을 모두 가지고 있다는 것을 잊지 마십시오. 그리고 “강도”가 의미하는 바에 대해 구체적으로 설명하십시오 (예 : 하네스는 충격에 대한 탄력성은 동일하지 않습니다).
답변
이온 및 금속 결합은 공유 결합보다 약합니다. 이것이 맞습니다. 공유 결정이 이온 및 금속 결정 / 다결정보다 훨씬 단단한 이유입니다.
첫 번째로 녹는 점이 화학 결합의 강도에 비례하지 않기 때문에 두 번째 진술이 잘못되었습니다. 분자의 유연성과 같은 요인이 더 많습니다. 대신 끓는점이 더 비례합니다.
더 중요한 것은 유기 화합물 대 이온 대 금속 화합물 사이에서 비교할 입자 간 힘은 iv id = “0bd1a44eea”중에서 아닙니다 >
공유 결합 vs 이온 결합 vs 금속 결합. 분자간 힘 (쌍극자-쌍극자, H- 결합, Van der waals) 대 이온 결합 대 금속 결합. 그리고 첫 번째는 확실히 두 번째와 세 번째보다 훨씬 약합니다. 따라서 유기 화합물의 끓는점은 훨씬 낮습니다.
답변
도착한 합의가 무엇인지 잘 모르겠습니다. 전 세계의 화학자들에 의해에 있지만 저는이 문제에 대해 2 센트 “의 가치를 제공하고 싶습니다.이 질문은 항상 제 선생님이 화학 결합을 가르 칠 때 항상 해결해야 할 질문이었으며 대답은 항상 동일했습니다.
이러한 유대는 궁극적으로 강도 측면에서 매우 다양하기 때문에 비교하는 것은 공정하지 않습니다.
나는 동의하지만이 문제에 대한 나의 관점을 제공 할 수 있습니다.
단순 분자 물질 (거대 네트워크 구조의 물질뿐만 아니라)의 공유 결합의 강도는 따라서 대부분의 공유 결합의 결합 에너지는 잘 알려져 있으며 이러한 결합 에너지 비교에 쉽게 사용할 수 있습니다. 그러나 이온 결합과 금속 결합의 강도는 그렇지 않습니다. 너무 분명합니다. 정의에 따라 이온 결합은 이온 격자에서 양전하를 띤 이온과 음전하를 띤 이온 사이의 정전기력 인 반면, 금속 결합은 양전하를 띤 금속 이온과 주변 전자 사이의 정전기 인력입니다.
이온 격자에는 서로 정전 기적으로 상호 작용하는 많은 이온이 있습니다. 그러면 이온 결합의 강도를 어떻게 결정할 수 있습니까? 격자 에너지의 개념이 사용될 수 있지만 격자 에너지를 사용한 비교는 이온 격자를 비교할 때만 의미가 있습니다. 공유 결합과 비교할 수 없습니다!
$ \ ce {H-H} $의 결합 해리 에너지와 염화나트륨의 격자 에너지를 고려하십시오. $ \ ce {H-H} $의 BDE는 $ \ ce {+ 436 kJ / mol} $이고 $ \ ce {NaCl} $의 격자 에너지는 $ \ ce {+ 786 kJ / mol} $입니다. 둘 다 “무언가의 몰당”이라는 용어입니다. 그러나 그 “무언가”는 경우마다 다릅니다. 수소의 경우 “something”은 $ \ ce {HH} $ 결합이지만 이온 성 화합물 $ \ ce {NaCl} $의 경우 “something”은 $ \ ce {NaCl} $입니다. 공식 단위. 그리고 이것은 “$ \ ce {Na ^ +} $와 $ \ ce {Cl ^-} $ 사이의 이온 결합 몰당”과 동일하지 않습니다.이온 결합 강도는 각 이온이 주변의 다른 모든 이온의 영향을받는 정전기 환경에 있기 때문에 쉽게 결정되지 않습니다. 금속 결합에도 동일한 아이디어를 적용 할 수 있습니다.
본질적으로 내 생각은 결합 강도 측면에서 금속, 이온 및 공유 결합을 공정하게 비교할 근거가 없다는 것입니다.