N2와 O2의 분산력(London dispersion force)

N2와 O2의 분산력(London dispersion force)

 

 

원자반지름은 [N > O]인데, 분산력은 [N2 < O2]인 이유는?

 

 

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유효 핵전하의 크기가 [N < O]이어서,

원자 반지름의 크기는 [N > O]입니다.

 

그래서 그냥 단순히 생각하면, 원자 반지름 크기 순서대로,

분자의 크기도 [N2 > O2]가 되리라 생각할 수 있습니다.

 

 

그러나 실제 분자의 크기는 [N2 < O2]입니다. Why?

 

 

  

  

첫째, 분자내 원자간 결합길이는

N2는 삼중결합, O2는 이중결합이어서,

[N-N < O-O]입니다.

N2와 O2의 결합길이는 각각 1.10 Å, 1.21 Å입니다.

일반적으로 다중결합일수록, 결합길이는 감소합니다.

 

 

둘째, 비공유전자쌍의 수를 비교하면,

N2는 2쌍, O2는 4쌍으로, O2가 더 많습니다.

비공유전자들은 한쪽 원자에게만 구속되어 있기 때문에,

두 원자 사이에 구속된 결합전자들보다

분자 내에서 훨씬 넓게 돌아다닐 수 있습니다.

 

 

위 2가지 이유로 인해서,

분자의 크기는 [N2 < O2]입니다.

 

 

따라서 분산력의 크기도 [N2 < O2]입니다.

 

 

* 일반적으로 분산력은 분자량에 비례합니다.