공유결합 화합물의 녹는점, 끓는점이 이온결합 화합물보다 낮은 이유

공유결합 화합물의 녹는점, 끓는점이 이온결합 화합물보다 낮은 이유

공유결합 화합물의 녹는점, 끓는점이 금속결합 화합물보다 낮은 이유

 

 

일반적으로 공유결합 화합물의 녹는점, 끓는점은

이온결합 또는 금속결합 화합물보다 매우 낮다.

그 이유는 무엇인가?

 

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일반적으로 공유결합 화합물은 분자 형태로 존재하고,

( 단, 흑연, 다이아몬드, 이산화규소와 같은 그물구조 공유결합은 예외. )

( 그물구조 공유결합 설명 https://ywpop.tistory.com/8942 )

 

이온결합 또는 금속결합 화합물은 분자 형태로 존재하지 않기 때문입니다.

 

 

분자 형태로 존재한다는 말은

화학식으로 나타낸 단위(형태) 그대로

하나씩 따로 분리되어 독립적으로 존재한다는 말입니다.

( 관련 설명 https://ywpop.tistory.com/2984 )

 

 

 

 

 

예를 들어, 공유결합 화합물인 메테인(CH4)은

CH4 한 분자씩 따로 존재합니다.

즉, CH4 한 분자와 다른 CH4 분자는 화학적으로 결합되어 있지 않습니다.

[ 그림 (a) 형태 ]

 

 

반면, 이온결합 화합물인 염화나트륨(NaCl)은

1개 Na는 6개 Cl과 화학적으로 결합되어 있고,

1개 Cl 역시 6개 Na와 화학적으로 결합되어 있습니다.

[ 그림 (c) 형태 ]

 

 

금속결합 화합물도 이온결합 화합물과 비슷합니다.

1개 금속 원자는 상하좌우앞뒤로 다른 원자들과 화학적으로 결합되어 있습니다.

[ 그림 (b) 형태 ]

 

 

[ 철 금속의 결정 구조 그림. iron metal crystal structure ]

 

 

그림 (a)에서 A 원자 1개를 분리하려면, 1개 결합만 파괴하면 됩니다.

그러나 (b), (c)에서는 3개 또는 4개 결합을 파괴해야 됩니다.

( 화면 앞뒤까지 포함하면 5개 또는 6개 결합 )

 

 

 

이온결합 또는 금속결합 화합물은

공유결합 화합물보다 훨씬 더 많은 원자들끼리 화학적으로 결합되어 있기 때문에

이들 화합물들을 수백 개 이상 단위로 분리시키거나 (녹는점에 해당)

또는 수십 개 이하 단위로 분해시키려면 (끓는점에 해당)

그만큼 더 많은 에너지가 필요하므로,

이온결합 또는 금속결합 화합물의 녹는점, 끓는점은

공유결합 화합물의 녹는점, 끓는점보다 훨씬 더 높습니다.

 

 

 

[참고] 가교 고분자(cross-linked polymer)의 유리전이온도(glass transition temperature)가 사슬모양 고분자(비가교 고분자)의 유리전이온도보다 훨씬 더 높은 이유도 같은 원리입니다.

 

 

 

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