量子化学

質問

(1)ヘリウム分子が存在しない理由を分子軌道法を用いて説明するとどうなるでしょうか？？
(2)ＣＨ４、ＮＨ３、ＣＯ２の結合角が異なる理由は何でしょうか？

回答No.2

noname#62864 · ベストアンサー

(1)Heの基底状態では、1s軌道に2個の電子が入っている。仮に2個のHe原子がそれぞれの1s軌道を提供して分子軌道を形成する場合に、結合性分子軌道と反結合性分子軌道が各１個形成される。2個のHeが各2個の電子を有しているので、合計4個の電子がこの2個の軌道に収容されることになるが、一方が反結合性軌道に入らざるをえないために、結合形成にともなう安定化が起こらない。

(2)CH4とNH3はいずれも、中心原子のsp3混成軌道に基づく、σ分子軌道を形成している。ただし、NH3の場合には、そのうちの3個が結合に使用されている。そのために、NH3は非共有電子対を1組有することになる。一般に、非共有電子対は、共有電子対と比較して広い空間を占有するために、その影響でH-N-Hの結合角は、CH4の結合角(109.5度)よりも小さくなる。
一方で、CO2はCのsp混成軌道に基づくσ結合を形成するために、結合角は180度になる。

・・・厳密でない部分もありますが、こんなところでしょうか。

お礼

詳しくありがとうございます！

回答No.1

nao_188

分子軌道法がなんなのか、どういうことを説明できるのかを
理解すれば（1）はできます。
（2）は各電子対同士の反発を考えてみてください。
非共有同士＞非共有共有＞共有同士　の順に反発は強いです。
まずは実際にそれぞれがどんな構造をしているのか、なに結合で
結合しているのかを紙に書いてみるといいと思います。

お礼

ありがとうございます！参考にさせていただきました。