혼성화 오비탈과 공유결합 이중결합의 혼성화 -sp2

 

 

이중결합의 혼성화 

 

에틸렌(Ethylene) or Ethene

 

CH2=CH2의 경우, 탄소는 세 개의 원자와 결합한다. 탄소와 탄소간의 결합은 이중결합이다.

 

 

 

 

탄소의 원자가 전자의 배치는 다음과 같다.

탄소의 최외각 전자 배치

 

 

s 오비탈의 전자쌍은 분리되어 다음과 같이 존재한다. (자세한 설명은 단일결합 참조https://drawnunu.tistory.com/91)

 

 

 

 

 

 

이 탄소가 3개의 원자와 결합을 하기 때문에 1개의 s 오비탈과 2개의 p 오비탈이 혼성화  —→ 3개의  sp2  오비탈이 형성

 

p오비탈 한개 남고 이것이 이중결합의 하나가 된다. 이를 파이본드라고 본다.

즉 이중결합의 한 결합은 시그마본드, 한 결합은 파이본드이다. 

즉 탄소 사이의 sp2 본드가 시그마 본드(하늘색), p 오비탈의 본드가 파이본드이다.(노란색)

 

 

 

탄소의 세 개의 sp2오비탈은 한 평면 위에 존재한다.

에틸렌에서는 여섯 개의 원자가 모두 한 평면 위에 있고 p오비탈의 전자는 이 평면의 위, 아래에 존재할 수 있다. 

 

 

 

이중결합은 단일결합과 비교했을 때, 파이본드가 추가되기 때문에 총 4개의 전자가 결합을 유지하게 된다.

따라서 단일결합보다 그 힘이 강하고 결합길이가 더 짧다.