H3O^+의 기하구조

H3O^+의 기하구조

structure of hydronium ion, H3O^+

 

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H2O의 중심 원자인 산소(O)의 전자 영역은 4개이다.

( 전자 영역 설명 https://ywpop.tistory.com/2569 )

 

 

H2O의 4개 전자 영역 중, 2개는 결합 전자쌍이고,

나머지 2개는 비결합 전자쌍이다.

 

 

전자 영역이 4개인 경우, 분자의 기본 기하구조는 정사면체이며,

H2O의 경우, 이 정사면체의 각 꼭짓점에 수소 원자와 결합한 결합 전자쌍이 2개,

나머지 비결합 전자쌍이 2개 위치하고 있다.

 

 

이 상태에서 원자들이 차지하는 공간만을 연결하여 물 분자를 완성하면,

물 분자는 평면구조가 된다.

( 물 분자의 평면 기하구조 https://ywpop.tistory.com/5950 )

 

 

 

만약 물 분자에 수소 이온이 결합한다면,

수소 이온은 물 분자의 비결합 전자쌍 2개 중 어느 한 곳을 차지할 것이다.

 

 

이 상태에서 원자들이 차지하는 공간만을 연결하여 H3O^+ 이온을 완성하면,

H3O^+는 다음과 같은 삼각피라미드(삼각뿔) 입체구조가 된다.

 

 

 

 

 

 

( Lp = 비결합 전자쌍 )

 

 

 

 

 

[그림] 하이드로늄 이온의 루이스 구조. Lewis structure of hydronium ion.

( 참고: H3O^+의 형식 전하 https://ywpop.tistory.com/10213 )

 

 

 

 

반면에, BF3에서 중심 원자인 B의 전자 영역은 3개이므로,

BF3는 삼각평면 기하구조가 된다.

 

 

 

 

 

▶ 중심원자의 혼성 오비탈, 혼성화.

H2O, H3O^+, 둘 다,

중심원자의 전자영역 = 4개 이므로,

sp^3 혼성오비탈.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/11542 )

 

 

 

[키워드] H3O^+ 루이스 기준문서, H3O^+ 기하구조 기준문서, H3O^+ geometry, H3O^+ 그림, H3O+ 그림, 하이드로늄 이온 그림