http://www.chemeng.co.kr/site/bbs/board.php?bo_table=xqna&wr_id=9904&sfl=&stx=&sst=wr_last&sod=desc&sop=and&page=34
 스테파노 Stefano |
 08-11-29 19:29 |
(1) 극성과 비극성의 구분은 분자구조가 면대칭 혹은 점대칭일 때 비극성이 되고 그렇지 않다면 정도의 차이가 있을 뿐 모두 극성인 분자가 되는 것으로 나누면 될 것입니다.
CO2는 직선구조에다 산소를 가운데 두고 완전 대칭구조를 이루고 있고 CF4는 탄소 주위에 4개의 불소원자가 정4면체의 구조로 결합되어 있어서 두개의 불소와 중앙의 탄소의 중심을 지나는 평면을 기준으로 완전한 대칭구조가 됩니다. NH3나 NF3와 같은 경우에는 질소의 비공유 전자쌍과 수소 혹은 불소가 4면체 구조를 이루고 있지만 전자의 분포가 균일하지 못하기 때문에 극성을 나타냅니다. 즐 질소의 비공유 전자쌍을 가진 꼭지 쪽이 -dipole, 4면체의 3개의 다른 꼭지 쪽이 +dipole을 나타냅니다. +dipole의 방향은 3개이기 때문에 이들 Vector 분력이 합해져서 하나의 -dipole 방향을 나타낼 것입니다. (2) 극성과 비극성 물질의 "결합력"이라고 표현되어 있는데 이는 "친화력"을 언급하고 있는 것 같습니다. 극성이 서로 비슷한 물질들은 서로 잘 용해하는 경향이 있다는 것을 언급하려는 것 같아 보입니다. 여기서 언급하는 결합력이나 친화력은 분자간의 인력을 말하는 것이며 화학적 결합의 강도를 의미하는 것이 아닙니다. 친수성 물질은 물과 같이 극성을 가지고 있는 물질이며 알콜, 유기산, 케톤 등과 같이 물에 잘 용해됩니다. 반면 소수성 물질은 극성물질고 섞어놓으면 극성분자들끼리의 친화력 때문에 상대적으로 배척을 당하여 잘 용해되지 않습니다. 위에서 언급한 CO2, CF3, Oil 성분 들은 극성이 없어서 물에 잘 녹지 않습니다. 친수성과 소수성은 완전히 구분지을 수 있는 것은 아닙니다. 이는 상대적인, 정성적인 표현이지 정량적으로 이야기 하는 것은 아닙니다. Dipole moment는 극성을 띄는 물질의 분자 크기와 극성을 기준으로 정량화한 수치이며 이를 기준으로 용해성을 평가해 보려는 지표입니다. 동일 분자내에도 친수성기와 소수성기를 가진 물질들이 많습니다. 예를 들어 지방산금속염 같은 비누는 금속염부분은 친수성, 지방기 부분은 소수성을 가지고 있습니다. (3) 비극성물질이라고 해도 분자간의 충돌에 의해 순간적으로 극성을 나타낼 수 있으므로 극성-비극성 물질이라고 해도 온도가 높아 분자운동이 활발해 지는 경우에는 용해도가 증가하는 경향이 있습니다. 극성-비극성물질 혹은 비극성 물질들간의 분산력은 수치화된 Dipolelmoment의 차이로부터 예측하는 수식이 있을 것으로 봅니다. 계면화학에서 많이 다루는 문제일 것이므로 이분야 서적으로부터 원하는 바를 찾아보도록 하세요. |
