硝酸の構造式

質問

硝酸の構造式は下記のどっちになりますか？
矢印の向きを忘れてしまいまして。

(1)HO-N=O　　(2)HO-N=O
　　　　↓　　　　　　 　↑
　 　　　O　　　　　　 　 O

(1)の方だと思っているのですが
ちょっと不安でして。
負電荷から正電荷へ矢印を伸ばすのか、
それとも、電子供与体から電子受容体に伸ばすのか？
少し混乱しています。

よろしくお願いします。

回答No.2

noname#160321 · ベストアンサー

＃１のお答えの通りです。(１)
>>負電荷から正電荷へ矢印を伸ばすのか、
>>それとも、電子供与体から電子受容体に伸ばすのか？
「電子供与体から電子受容体に」電子を与えた結果としてN上がプラスに酸素上がマイナスになる「形式電荷」が誕生し、それが「配位結合」と呼ばれるゆえんです。
この際与える方向を矢印で示すので、結合の双極子(時により定義が逆転する)のことは「混乱するなら」忘れてください。
なお気をつけて欲しいのは、(１)の酸素のうち水素の付いていない二つの酸素は「等価」だということ。
(１)は「極限構造」の一方だけしか書いていないわけで、もう一方は逆に下の酸素と二重結合、右の酸素へ配位結合となります。
もちろん酸解離したNO3では三つの酸素は完全に等価になり、(点群でいうとC3v)縮重度が高いためエネルギー的に安定で、元の酸はそれだけ強酸性となります。

お礼

丁寧なご解説ありがとうございました。
双極子は極性の傾きなんで、
こっちは電気陰性度の差を考えればよいということですよね。
最近は反応機構（曲がった矢印を使い）を考えて勉強することが多いので、
そっちと混乱してました。

後半のC3vと縮重度についてはちょっと分からなかったですが、
それ以外は理解できました。

お礼が遅くなってしまいましたが、
ありがとうございました。

回答No.5

noname#160321

>>ブロモクロロメタンの場合、対称面は持つが、回転軸は持たない？
おっしゃる通りです。

>>「２回(回)転軸を持つ」
>>「対称面を持つ」
>>何が違うのでしょうか？
固定された例は図を書かないと説明できないので、過酸化水素(H-O-O-H)の場合で説明します、通常2つの水素は同じ面内には無く、ねじれています。二つの水素が同じ面内に無いとき、「２回回転軸」(酸素-酸素結合の中点を通る垂線の内の一つ）を持ち「対称面(鏡面）」は持っていません。１、２ジクロロエタンなんかも塩素同士が同じ面内に来なければ(あまり来ない)同じです。この場合がC2。
あ、固定されたC2の例を思い出した。trans-(正しくはE-)1,2-dichlorocyclopropane、回転軸はC1－C2結合の中点とC3原子を通ってます、対称面(鏡面)はありませんので光学対掌体(光学異性体)があります。
<(_ _)>

お礼

doc_sundayさんのおかげで、＋αの知識をかなり身に付けることが出来たと思います。
度々のご回答、どうもありがとうございました。

回答No.4

noname#160321

>>平面そのものが対称面になるということですか
はい、その通りです。私も「変な感じ」です。
>>平面構造を持つエチレンなども
はい、D2hと呼ばれています。(昔の教科書に書き込みしてありました、笑)
>>三回回転軸と直行する回転軸もありますよね？
これは＃３の答えの中に(一般的には回転軸と直交する対称面)と書いておいたモノがそれです。hはそれを表します。
Dnは2π/n回転ごとに「回転軸と直交する面で逆対称(鏡面)になる」という性質を示すため、本来nは奇数ではあり得ないのですがhが付くと「さらにその面でも対称」という条件が付加されるためD3hが可能になります。
エタンの両メチル基が60度ずれた型がD6、重なった形はD3hになります。

お礼

なるほど～。
自分なりですが、ほぼ理解できたと思います。
ありがとうございます。

最後にもう１つだけ（汗）
「２回転軸を持つ」
「対称面を持つ」
何が違うのでしょうか？

少し考えてみました。

ブロモクロロメタンの場合、
対称面は持つが、回転軸は持たない？
そうなら、対称面に含まれる基(Cl基、Br基)は
同一でなくてもいいということになりますか？

どうですかね？
お願いします。

回答No.3

noname#160321

＃２です。
>>後半のC3vと縮重度についてはちょっと分からなかったですが、
ちょうど訂正しようとしてたとこでした、切られて無くて良かった。
硝酸イオンは平面なのでC3vではなくD3hでした。(恥)
C3というのは分子内に3回回転軸(120度毎に元の形と完全に重なる回転の中心軸)を持つことを表します。
さらにvが付いているとその軸を含む対称面が有り、アンモニア分子がこれに当たります。(水はC2v)
硝酸イオンは平面なのでさらに平面内に対称面がありD3hと表されます。(一般的には回転軸と直交する対称面)
「分子の形による軌道の縮重」および「赤外、ラマン分光での吸収スペクトル」を取り扱うとき必要になります。
気にしない人も多いが正しい知識を持っていると「抜け道」が見えるので専門家には必要です。

お礼

補足説明ありがとうございます。

「C3v」などの表記は知らなかったので
勉強になりました。

『平面内に対称面がある』とは
平面そのものが対称面になるということですか？
（なんかちょっと変な感じがしたもので）
だとしたら、平面構造を持つエチレンなども
平面内に対称面を持つのですか？

それから、硝酸イオンが平面なら
三回回転軸と直行する回転軸もありますよね？
（これはDやらhといった表記には関係ないのかな？）

質問ばかりで申し訳ないですが、
よろしくお願いします。

回答No.1

vanial

１が正解です。
電子供与体から電子受容体に伸ばすのが一般的です。
オクテット則と、最外殻電子について調べるとより理解が深まると思います。

お礼

迅速なご回答ありがとうございます。
反応機構を記述する際は電子の流れを負電荷から矢印を伸ばして書くせいか、
それとこんがらかっていました。
今後はより理解を深めていきたいと思います。
お礼が遅くなってしまいましたが、
ありがとうございました。