전기 음성도의 정도에 따라 공유결합 또는 이온결합으로 나뉘지만
같은 공유결합이라도 전기음성도(Electronegativity) 에 따라 그 성질이 달라진다
▶ 전기음성도(Electronegativity)
원자가 전자를 끌어들이는 정도를 말한다
고체를 예로 들자면 외부로부터
전자(-) 를 받아들이는 정도가 쉬운가 반대로,
전자(-)를 잃게 되기가 쉬운지의 기준을 말한다
→ 이 전기음성도에 따라 고체 결합의 종류가 나뉜다
▶ 이온 결합 ( Ionic Bonding )
양이온(+) 과 음이온(-) 이 정전기적 인력으로
결합하여 생기는 화학 결합이다
위의 <1족> 원소는 전자(-)의 개수가 3개 인데, 1개의 전자를 버려야 안정된 상태가 된다
반대로, <7족> 원소는 전자(-)의 개수가 7개 인데, 1개의 원자를 얻어야만 안정된 상태가 된다
<1족> 원소는 전자를 1개를 잃어 양이온(+) 상태가 되었고
<7족> 원소는 전자를 1개가 더해서 음이온(-) 이 되었고 Octet 상태가 되었다
Na 원자는 전자(-)를 1개 잃어 양이온이 되고, Cl 원자는 전자(-)를 1개 얻어 음이온이 되며
서로 결합하여 염화나트륨(NaCl) 이 된다
→ NaCl 은 강한 결합력에 의해 거의 부도체이므로 절연체로 사용된다
이런식의 결합 <1족> <7족> 간의 결합을 이온결합(Ionic Bond) 라 한다
▶ 금속 결합 ( Metallic Bonding )
양(+) 의 금속 이온과 전자바다(Sea of Electron) 또는
전자구름 사이의 전기적인 인력에 의한 결합이다
원자가 전자(-)를 내놓으면 원소는 양이온(+) 상태가 되고, 원자핵의 속박으로부터
나온 전자(-)는 자유전자(Free Electron) 가 되고 금속의 양이온(+) 사이를 자유롭게 이동 한다
금속이 전기 전도도가 큰 이유는 위와 같은 금속 결합과 관련이 있다
전류를 흘리면 자유전자(Free Electron) 덕분에 전기 전도도가 높아 지기 때문이다
▷ Mg 금속에 대한 거리의 Potential Energy
비점유 상태는 전자가 마음대로 돌아다니는 상태를 말한다 ( = 자유전자 )
가전자 점유 상태는 전기전도에 기여하는 전자를 말한다 ( = 최외각 전자 )
전자가 아래의 가전자 점유 상태에서, 비점유 상태에 위치할 때
비로소 도체 로서의 역활 을 하게 된다
전자가 특정 원자에 점유되는 속박성이 대단히 희박한 결합이라 할 수 있으며,
따라서 각 원자에 속하는 전자(-) 는 모든 원자에 공유하면서 결정내에서 자유로이 이동이
가능 하다 ( 전도도가 큰 이유는 이러한 전자바다(Sea of Electron) 에 의한 것임 )
▶ 공유 결합 ( Coualent Bonding )
<5족> 고체(Ge, Si, G 등) 및 화합물 반도체가 갖는 결합이다
가전자를 서로 공유하는 형태 로 양자역학적 상호작용 결정력이다
<5족의> 실리콘 원자들의 최외각 전자(-) 2개가 서로 결합하여
최외각 전자(-)가 8개가 되면 안정된 원자 Octet 를 형성 하게 되는데
이것을 서로의 최외각 전자(-)가 공유됬다 해서 공유 결합( Coualent Bonding )이라 한다
가전자대에 있는 전가가 여기되어 자유전자(Free Electron) 가 되는데
자유전자가 되려면 여기하려는 에너지를 필요로 한다
이러한 에너지를 공유결합 이라 한다
