[화학] VBT(원자가 결합 이론)(2) - 혼성오비탈(sp3)

 

혼성화(hybridization)란?

혼성화란 같은 원자에 있는 원자 오비탈들을 수학적으로 혼합하여 새로운 동등한 에너지를 가진 오비탈을 형성하는 것을 말합니다. 그리고 이 혼성화에 의해 만들어진 오비탈을 혼성오비탈이라 합니다.

 

그런데 혼성화는 왜 필요할까요?

서로 다른 원자의 홀전자가 포함된 오비탈끼리 겹침으로써 공유 결합을 설명하는 것이 VBT의 핵심이었습니다.

그러나 VBT만으로는 설명할 수 없는 구조들이 있었고 이를 해결하기 위해 혼성화가 도입되었는데요.

CH4 분자를 예로 들어 설명하겠습니다.

그래서 이러한 구조를 설명하기 위해 새로운 형태의 오비탈이 필요했던 것입니다.

위에서 예시로 들었던 CH4(메테인) 분자의 경우에 해당하는 혼성화를 먼저 살펴보겠습니다.

 

SP3 혼성화

sp3 혼성오비탈은 1개의 s오비탈과 3개의 p오비탈이 혼성화하여 정사면체 형태를 보입니다.

위에서 설명한 CH4를 이용해 SP3 혼성화의 과정을 설명해보겠습니다.

 

아래 그림은 s오비탈 한 개와 p오비탈 세 개가 혼성화되어 정사면체 모양이 나타나는 것을 표현한 것입니다.

출처 : https://www.chem1.com

 

이번 포스팅에서 혼성화의 개념과 필요성을 알게 되었고 sp3 혼성화를 통해 과정을 살펴보았습니다.

다음에는 sp2, sp 혼성화에 대해 차례로 업로드하겠습니다.

 

>>이전 글 : VBT와 시그마,파이 결합 https://nomadsjh.tistory.com/28

 

>>혼성오비탈(sp2) https://nomadsjh.tistory.com/30

>>혼성오비탈(sp) https://nomadsjh.tistory.com/31