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고등학교 1~2학년 (15-17세)

전기음성도와 결합의 극성

Electronegativity & Polarity

전기음성도는 공유 결합에서 원자가 공유 전자쌍을 끌어당기는 정도이고, 주기율표에서 오른쪽 위로 갈수록 커져요. 두 원자의 전기음성도가 같으면 전자쌍이 가운데 있는 무극성 공유 결합이, 차이가 있으면 전자쌍이 한쪽으로 치우친 극성 공유 결합이 생겨요. 결합에 극성이 있어도 분자 모양이 대칭이면 극성이 서로 상쇄되어 무극성 분자가 될 수 있어요. 그림에서 전기음성도 차를 키우면 공유 전자쌍이 B 쪽으로 옮겨 가고, 양쪽에 생기는 부분 전하 δ+ 와 δ− 가 뚜렷해져요.

전자쌍을 누가 더 세게 당길까

1.5
👀 그림 읽기
①전기음성도는 공유 전자쌍을 끌어당기는 정도다
②ΔEN = 0 이면 전자쌍이 두 원자 한가운데 있어 무극성이다
③ΔEN 이 커질수록 전자쌍이 전기음성도가 큰 B 쪽으로 치우쳐, B 에는 δ−, A 에는 δ+ 가 생긴다

전기음성도와 결합의 극성

전기음성도의 경향
주기율표에서 오른쪽 위로 갈수록 크다 (F 가 가장 크다)
같은 주기에서는 오른쪽으로, 같은 족에서는 위로 갈수록 전기음성도가 커진다
결합의 극성
ΔEN = 0 → 무극성 공유 결합, ΔEN > 0 → 극성 공유 결합
전기음성도 차가 클수록 결합의 극성(부분 전하)이 크다

분자의 극성: 모양이 중요하다

🧭 결합의 극성 + 분자의 모양
①극성 결합이 있어도 분자 모양이 대칭이면 극성이 상쇄되어 무극성 분자가 된다
②CO₂ 는 직선형으로 대칭이라 무극성 분자다
③H₂O 는 굽은형으로 대칭이 아니라 극성 분자다

직접 따져 보기

예제 1
HCl에서 부분 전하의 분포와 결합의 극성을 설명하시오.
1
전기음성도는 Cl 이 H 보다 크다.
2
그래서 공유 전자쌍이 Cl 쪽으로 치우친다.
Cl: δ−, H: δ+ ⇒ 극성 공유 결합
▸ Cl 쪽이 δ−, H 쪽이 δ+ 인 극성 공유 결합
전기음성도가 큰 원자 쪽이 언제나 δ− 가 된다. 그림에서 B 쪽에 δ− 가 붙는 것과 같다.
예제 2
CO₂와 H₂O는 모두 극성 결합을 가지는데, 분자의 극성은 왜 다른가?
1
두 분자 모두 결합 자체는 극성이다.
2
분자 모양에 따라 극성이 상쇄되는지가 갈린다.
CO₂(직선형, 대칭) → 상쇄 → 무극성 / H₂O(굽은형) → 극성
▸ CO₂ 는 무극성, H₂O 는 극성 (분자 모양의 차이)
결합이 극성이어도 분자 모양이 대칭이면 무극성 분자다.

정리

핵심 정리
결합의 극성 = ΔEN, 분자의 극성 = 결합의 극성 + 분자 모양(대칭성)
전기음성도 차로 결합의 극성을 정하고, 여기에 분자 모양을 더해 분자의 극성을 판단한다
2021 수능 과학탐구(화학Ⅰ) 유형 변형
다음 분자 중 무극성 분자는? (HF, H₂O, NH₃, CO₂, HCl)
①HF
②H₂O
③NH₃
④CO₂
⑤HCl
▸ ④ CO₂
1
각 분자의 모양을 본다. CO₂ 는 직선형으로 대칭이다.
2
대칭이라 두 C=O 결합의 극성이 서로 상쇄된다.
CO₂: 직선형 대칭 ⇒ 무극성 분자
🎯 시험 포인트
①전기음성도는 주기율표의 오른쪽 위로 갈수록 크다(F 가 가장 크다)
②ΔEN = 0 이면 무극성 결합, ΔEN > 0 이면 극성 결합이다
③전기음성도가 큰 원자가 δ− 를 띤다
④분자의 극성은 결합의 극성과 분자 모양으로 정해지고, 대칭이면 상쇄된다
⑤CO₂ 는 무극성, H₂O 는 극성인 비교가 자주 나온다
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마지막 수정

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