금속끼리 공유 결합을 하는 경우에는 어떤 경우인가요?

Question

안녕하세요. 일반적으로 공유 결합은 비금속 원소와 비금속 원소 사이의 결합으로 알려져 있지만 금속 간의 결합으로도 나타날 수 있다고 하던데 그 예시가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요.

네, 말씀해주신 것과 같이 일반화학에서 “공유결합 = 비금속–비금속, 금속–금속은 금속결합”이라고 배우다 보니, 금속 간에 공유결합이 있다는 게 조금 헷갈릴 수 있는데요 사실 금속 원자들끼리도 전자를 공유하는 경우가 존재합니다. 우선 전이금속은 d 궤도가 있어 전자를 다양하게 배치할 수 있는데요, 이 d 궤도들이 직접 겹쳐서 단일, 이중, 삼중, 심지어 사중 결합까지 형성할 수 있습니다. 대표적인 예시로는 레늄–레늄 4중 결합이 있습니다. 또한 여러 금속 원자가 모여 작은 덩어리(클러스터)를 이루는 경우, 금속 원자끼리 직접 공유결합을 맺기도 하는데요, 예를 들자면 Fe₂(CO)₉와 같은 금속 카보닐 클러스터가 있습니다. 마지막으로 일부 금속 고체에서도 금속–금속 거리가 보통 금속결합 거리보다 짧아, 부분적으로 공유성 금속–금속 결합이 존재한다고 봅니다. 감사합니다.