산소는 왜 이원자인가? (+ 알아야 할 3가지 흥미로운 사실)

산소 는 이원자 분자입니다. 표준 온도 및 압력(STP)에서 산소는 공유 결합 으로 서로 연결된 두 개의 산소 원자로 구성된 이원자 분자로 구성된 기체로 존재합니다. 이 이원자 산소 분자의 화학식은 O ₂ 입니다.

뭐, 그냥 간단한 대답이었습니다. 하지만 이 주제에 대해 개념을 매우 명확하게 하기 위해 알아야 할 몇 가지 사항이 더 있습니다.

그럼 바로 시작해 보겠습니다.

설명: 산소는 왜 이원자 분자인가?

산소는 개별 원자로 존재하기보다는 두 개의 원자가 하나의 분자에 결합되어 존재할 때 가장 안정하기 때문에 이원자 분자입니다.

산소는 반응성이 매우 높은 원소이며 다른 원소와 화학 결합을 형성하려는 경향이 강합니다. 각 산소 원자는 가장 바깥 껍질에 6개의 원자가 전자를 가지고 있습니다. 이는 바깥 껍질을 채우고 안정되기 위해서는 2개의 전자가 더 필요하다는 것을 의미합니다.

두 개의 전자를 다른 산소 원자와 공유함으로써 두 원자는 외부 껍질을 완성하고 안정적인 분자를 형성할 수 있습니다.

산소의 OO 결합은 이중 결합으로, 두 원자 사이에 두 쌍의 전자가 공유된다는 의미입니다. 그 결과 지구 대기에서 가장 흔히 발견되는 산소 형태인 안정적인 O2 분자가 탄생합니다.

따라서 산소는 O2 분자가 개별 산소 원자보다 더 안정적이고, 채워진 두 원자 사이의 이중 결합으로 인해 외부 껍질과 안정적인 구성을 이루기 때문에 이원자 분자입니다.

단원자 산소가 존재합니까?

그렇습니다. 단원자 산소(O)가 존재하지만 상대적으로 불안정하고 반응성이 있습니다. 단원자 산소는 산소와 관련된 여러 화학 반응의 중간체이며 연소 및 고에너지 방사선과 같은 일부 고온 공정에서도 생성됩니다.

단원자 산소는 실험실에서 자외선이나 전기 방전을 사용하여 O2 분자를 분리하는 등 다양한 방법으로 생성할 수 있습니다. 그러나 단원자 산소는 반응성이 매우 높으며 다른 분자와 빠르게 반응하여 보다 안정적인 화합물을 형성하는 경향이 있습니다.

예를 들어, 단원자 산소가 수증기와 접촉하면 반응하여 안정한 화합물인 과산화수소(H2O2)를 형성할 수 있습니다.

자연에서 단원자 산소는 다른 분자와 빠르게 반응하여 보다 안정적인 화합물을 형성하기 때문에 일반적으로 상당한 양으로 발견되지 않습니다.

그러나 지구 대기의 오존 생성, 질소산화물과 같은 오염물질의 분해 등 많은 대기 과정에서 중요한 중간체입니다.

산소 원자는 어떻게 결합하여 이원자 분자를 형성합니까?

산소 원자는 공유 이중 결합을 통해 두 개의 전자를 공유하여 이원자 분자를 형성합니다. 각 산소 원자는 가장 바깥 껍질에 6개의 원자가 전자를 갖고 있으며 바깥 껍질을 채우고 안정되기 위해서는 2개의 추가 전자가 필요합니다.

두 개의 산소 원자가 함께 모이면 두 개의 전자를 공유하여 그들 사이에 이중 결합을 생성할 수 있습니다. 이 이중 결합을 통해 두 개의 산소 원자는 비활성 가스인 네온과 유사하게 가장 바깥쪽 껍질에 8개의 전자가 있는 안정적인 전자 구성에 도달할 수 있습니다.

두 산소 원자의 양전하 핵과 결합에 공유된 음전하 전자 사이의 인력은 O2 분자에서 두 원자를 함께 유지합니다.

이 과정을 통해 대기에서 발견되는 가장 일반적인 형태의 산소인 안정적인 이원자 산소 분자가 형성됩니다.

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