혼성에서 sp로 갈수록 전기음성적인 이유는 무엇인가요?

Question

안녕하세요. 탄소의 혼성에서 sp3, sp2에서 sp로 갈수록, 즉 s오비탈의 비율이 높아질수록 전기음성적이라고 하는 이유는 무엇인가요?

Answer 1

탄소의 혼성 오비탈(sp³, sp², sp)에서 s-오비탈의 비율이 높아질수록 전기음성도가 커진다는 것은, 결국 전자 구름이 원자핵에 더 가까워지기 때문인데요, 우선 sp³ 오비탈의 경우에는 25% s + 75% p이기 때문에 s 비율이 가장 낮습니다. 하지만 sp 오비탈의 경우에는 50% s + 50% p이기 때문에 s 비율이 가장 높습니다. 즉, sp 혼성 오비탈의 전자 밀도는 sp³에 비해 더 s-오비탈 성격이 강해 원자핵에 가까이 분포합니다.

이때 전기음성도란, 원자가 공유 전자쌍을 끌어당기는 능력인데요 s-오비탈 전자는 p-오비탈 전자보다 평균적으로 원자핵에 더 가까운 궤도에 존재합니다. 따라서 혼성 오비탈에서 s 성분이 많을수록 전자가 원자핵에 더 강하게 끌려, 결과적으로 그 원자가 공유 전자쌍을 더 강하게 당기려는 성질이 나타나며 이 효과 때문에 sp³ < sp² < sp 순으로 전기음성도가 증가합니다. 감사합니다.