- 화합물과 분자의 결합-일반화학 과제1. 화합물1.1 유기화합물1.1.2 탄소화합물1.2 무기화합물2. 이산화탄소가 무기화합물인 이유2.1 뵐러의 요소합성 실험3. 시그마 결합과 파이결합3.1 시그마 결합3.2 파이결합3.3 시그마 결합과 파이결합의 차이점4.참고자료1. 화합물-화합물이란 두 종류 이상의 화학 원소의 원자가 결합하여 만들어진 순수한 화학 물질이며, 화학반응을 통하여 더 단순한 물질로 분리해 낼 수 있는 물질을 뜻한다. 예를 들어 물은 하나의 산소 원자마다 두 개의 수소 원자가 공유결합을 하여 만들어진 물질이다. 화합물은 고유한 화학적 구조를 가지고 있으며 이들은 화학 결합으로 하나가 된 일정한 비율의 원자로 이루어져 있다.1.1 유기화합물-유기화합물은 구조의 기본골격으로 탄소 원자를 포함하는 화합물을 통틀어 부르는 것이다. 대표적인 유기화합물로 단백질, 탄수화물, 지방 등이 있다. 예외로는 이산화탄소, 흑연과 다이아몬드 등이 있다. 인간의 생활에는 여러 가지의 유기 화합물이 이용되고 있다. 음식물, 섬유,목재 등 유기화합류의 종류와 형태는 헤아릴 수 없을 만큼 많고 다양하다. 유기화합물이 많고 다양한 이유는 탄소 원자 때문이다.1.1.2 탄소화합물-탄소화합물은 탄소 원자가 다양한 원자와 결합하여 만들어진 화합물을 뜻한다. 탄소원자는 원자가 전자 수가 4이기 때문에 다른 원자들과 최대 4개의 결합을 형성하면서 다양한 구조를 만들 수 있어 탄소 화합물이 다양한다. 또한 탄소는 각각 단일결합 이중결합 삼중결합 등 다양한 결합 방식을 가지기 때문에 다양성은 더욱 늘어난다. 그리고 탄소화합물은 결합 순서 방법에 따른 다양한 이성질체가 존재함으로 탄소화합물의 종류가 더욱 다양해진다.-탄소의 결합-1.2 무기화합물-무기화합물은 유기화합물 이외의 화합물이다. “무기”라는 뜻 그대로 생명력이 없고 생물적이지 않은 발생 최초의 형태의 화합물이다. 무기화합물의 화학적 성질은 원소의 최외각 전자 수에 따라 성질이 다채롭게 변화한다.2.이산화탄소가 무기화합물인 이유-1800년대에 한 화학자가 물질을 유기화합물과 무기화합물로 구별했다. 유기화합물은 생물체의 생명력에 의해서만 만들어지는 것으로 동식물의 체내에만 존재하고 인공적으로 합성할 수 없다고 생각했다. 이후 과학기술의 발전에 따라 유기화합물은 탄소를 포함하고 있다는 것을 알게 되었다. 그러나 독일의 화학자 프리드리히 뵐러가 시안산암모늄에서 요소를 합성하여 최초로 무기물로부터 유기물을 합성하는데 성공하였습니다. 그 이후 유기화합물과 무기화합물의 경계가 무너졌고, 기존에 이산화탄소는 무기화합물로 분류가 되어 지금까지도 무기화합물로 전해지고 있다.2.1 뵐러의 요소합성 실험-뵐러는 원래 시안산암모늄합성에 관심이 있었지만, 하지만 이염은 단지 불안정한중간체였다. 결국 시안산암모늄은 가열과정을 통해 요소로 전환되었다. 위의 과정은 시안산암모늄이 요소로 전환되는 간략한 과정을 나타내준다.이것은 전체적인 반응식이다. 이러한 반응 중 하나는 수용액에서 시안산납(II)과 암모니아를 사용했다. 이 과정에서 수산화납과 시안산암모늄이 생성된다. 뵐러가 원하던 시안산암모늄을 얻기는 했지만 이 과정은 여기에서 멈추지 않았다.시안산암모늄은 가열과정을 거쳐 암모니아와 시안산으로 분해되며, 가역적으로 반응하여 요소가 생성된다.3.시그마결합과 파이결합3-1 시그마 결합화학 결합은 결합에 참여하는 원자의 오비탈이 겹쳐지면 형성된다. 예를 들어 수소 분자는 두 수소 원자의 1s 오비탈이 겹쳐지면 형성되는 것이다. 플루오린화수소에서는 수소원자의 1s오비탈과 플루오린의 2p 오비탈이 머리 부분 끼리 서로 겹쳐지면 생긴다. 시그마결합은 오비탈의 머리 부분 끼리 겹치거나 겹치는 부분이 원형일 때 생긴다.3-2 파이결합파이결합은 어떤 한 원자에 속한 두 개의 곤봉형으로 방향성이 있는 오비탈(p오비탈)이 다른 원자에 속한 p오비탈이 분자 축의 직각으로 결합하는 것을 파이결합이라고 한다. 파이결합은 p오비탈이 측면으로 겹치거나 겹치는 부분의 단면이 두 개의 원형으로 나타난다. 그리고 파이결합은 다중결합을 만들 때 사용된다, 파이결합은 다중결합을 이루는 분자에서 쉽게 볼수 있다. 예를 들어 C2H4를 보면 탄소와 탄소는 이중결합을 이루고 있다. 탄소의 sp2끼리 시그마결합을 이루고 있고 탄소의 2p오비탈끼리 측면으로 결합하여 파이결합을 이루고 있다.`
