電子式 と 混成軌道

電子式 と 混成軌道
s軌道1つとp軌道3つで,合計4つの軌道があり,
それが電子式の,元素記号の周りの4辺に対応している。
・・
:Ne:
・・
それでは,炭素 C の価電子の電子配置は 2s22p2 なのに,
なぜ電子式では
・・
・C・
ではなく,
と 2s2p3 のように書くのか?
のように書くのか
・
・C・
・
炭素原子の価電子の混成軌道
2p
2s
2p
2s
sp3
sp2
sp3
sp2
sp
sp
p
p
sp3 混成軌道
・
・C・
・
大城芳樹,平嶋恒亮著『図表で学ぶ化学』1999,化学同人,p.18.
sp2 混成軌道
大城芳樹,平嶋恒亮著『図表で学ぶ
化学』1999,化学同人,p.18.
sp 混成軌道
大城芳樹,平嶋恒亮著『図表で学ぶ
化学』1999,化学同人,p.18.
sp3,sp2 ,sp 混成軌道
109.47°
3
sp
2
sp
sp
福田豊・海崎純男・北川進・伊藤翼編『詳説 無機化学』1996,講談社サイエンティフィク,p.48.
混成軌道 の 種類
CO2
CO32-
・
・C・
・
福田豊・海崎純男・北川進・伊藤翼編『詳説 無機化学』1996,講談社サイエンティフィク,p.48.
分子の構造
井口洋夫・
木下實他著
『化学Ⅱ』2004,
実教出版,p.17.
分子の形
電子間の相互作用
( ) 電子は負の電荷をもつために互いに反発し合う。
(a)
電子は負の電荷をもつために互いに反発し合う
(b) Pauliの原理
・ 同じスピンをもつ電子は互いに接近する確率は小さい。
・ 反対のスピンをもつ電子は離れている傾向は持たず、
しばしば引き合うことがある。
しばしば引き合うことがある
分子中の電子
結合電子
σ結合電子対
π結合電子対
分子の形に影響する電子対
孤立電子対
σ結合電子対
非結合電子
孤立電子対
不対電子
不対電子
反発力の大きさの傾向
電子対の反発の大小関係
孤立電子対 > σ結合電子対 > 不対電子
孤立電子対-孤立電子対
∨
孤立電子対-結合電子対
∨
結合電子対-結合電子対
電子対の数と分子の形
基本型
2個の電子対 - 直線
例 BeCl2
3個の電子対
個の電子対 - 三角形
例 BCl3
4個の電子対
個の電子対 - 正四面体
例 CCl4
5個の電子対 - 三方両錐
例 PF5
6個の電子対 - 八面体
例 SF6
σ結合電子対のみを持つ場合
結合電子対のみを持つ場合
分子式
中心原子
電子(対)
分子の形
価電子
BeCl2
・Be ・
σ結合電子×2
直線型
BCl3
・
・B・
σ結合電子×3
正三角形
CCl4
・
・C ・
・
σ結合電子×4
正四面体
PF5
‥
・P ・
・
σ結合電子×5
三方両錐
SF6
‥
・S ・
‥
σ結合電子×6
八面体
R.B. Heslop 著,齋藤喜彦訳『演習無機化学-計算問題とその解き方-』1972,東京化学同人,pp.41,42.
孤立電子対を1つ持つ場合
R.B. Heslop 著,齋藤喜彦訳
分子式
中心原子
電子(対)
分子の形
『演習無機化学-計算問題と
その解き方-』1972,
価電子
東京化学同人,pp.42,43.
PCl3
‥
・P ・
・
IF5
‥
:I・
‥
SCl4
‥
・S ・
‥
σ結合電子×3
孤立電子対×1
∠Cl-P-Cl
∠Cl
P Cl < 109.28
109 28゜
三方錐
(四面体)
σ結合電子×5
孤立電子対×1
∠F-I-F
∠F
I F < 90
90゜
四角錐
(八面体)
σ結合電子×4
孤立電子対×1
エクァトリアル型
(三方両錐)
孤立電子対を2つ持つ場合
R.B. Heslop 著,齋藤喜彦訳
分子式
中心原子
電子(対)
分子の形
分子
形
価電子
ClF3
‥
:Cl ・
‥
ICl4-
‥
:I:-
‥
『演習無機化学-計算問題と
その解き方 』1972
その解き方-』1972,
東京化学同人,pp.44.
σ結合電子×3
結 電
孤立電子対×2
∠F-Cl-F < 90゜
T字型
(三方両錐)
σ結合電子×4
孤立電子対×2
正方形
(八面体)
π結合電子対を持つ場合
結合電子対を持つ場合 1
分子式
中心原子
電子(対)
分子の形
価電子
CO2
・
・C・
C
・
SO2
‥
・S・
‥
σ結合電子×2
π結合電子×2
直線型
O=C=O
σ結合電子×2
π結合電子×2
結合電
孤立電子対×1
折れ線型
( 角 )
(三角形)
S
O
O
π結合電子対を持つ場合
結合電子対を持つ場合 2
R.B. Heslop 著,齋藤喜彦訳
分子式
中心原子
電子(対)
分子の形
価電子
『演習無機化学-計算問題と
その解き方-』1972,
東京化学同人,pp.45,46.
NO3-
‥
・N・-
‥
σ結合電子×3
π結合電子×3
正三角形
NO2+
・
・N・+
・
σ結合電子×2
結合電子
π結合電子×2
直線型
NO2-
‥
・N・-
‥
σ結合電子×2
π結合電子×2
孤立電子対×1
折れ線型
(三角形)
不対電子をもつ場合
R B Heslop 著,齋藤喜彦訳
R.B.
著 齋藤喜彦訳
分子式
中心原子
電子(対)
分子の形
価電子
NO2
‥
・N・
・
NO2+
『演習無機化学-計算問題と
その解き方-』1972,
東京化学同人,pp.46.
σ結合電子×2
π結合電子×2
不対電子 ×1
NO2
折れ線型
(三角形)
NO2-