有機化学での疑問

質問

こんにちは！　長文ですがよろしくお願いします。

炭素原子Cの結合の手が4本なのは炭素原子Cの価電子が4つだからですよね？
そこで疑問に思ったんですが、それぞれ4本の手の結合の仕方は全く等しいんでしょうか？

もう一つ分からないことがあります。
エチレンが反応性に富むのは何故なんですか？
オクテット則や混成軌道の概念を用いることによって説明できるらしいんですが、分かりません……
解説をお願い出来ないでしょうか？

参考書を読んだりしてもイマイチ分からなくて困ってます……。
回答よろしくお願いします。

回答No.3

noname#69788

炭素の結合はsp3混成軌道（単結合）、sp2混成軌道（２重結合）、sp混成軌道（３重結合）があります。エチレンが反応性に富むのは２重結合があるからです。

参考書
モリソン・ボイド有機化学

お礼

回答ありがとうございます。
本屋に行って「モリソン・ボイド有機化学」の参考書が無いか
探してみます。
ありがとうございました。

回答No.2

rnalaid

文章で説明するにはちょっと回答するのが難しい質問ですね。
まず、炭素原子Ｃの４本の手の結合の仕方は全く等しいです。ただし、結合というものはそもそも他の原子とするものなので、例えばCH3Clでは３つのC-H結合は確かに等しいですがC-Cl結合はC-H結合とは違います。まあ、結合の仕方は同じなんですが結合間の長さや共有電子対がどちらに寄っているかなどは違ってきますね。このことについては電気陰性度について勉強したほうがいいでしょう。

次にエチレンが反応性に富むのはなぜかということですが、オクテット則や混成軌道を持ち出すと文章では難しいので、簡単にいってしまうと、エチレンはC=C二重結合があり、この部分の電子密度が高いんですよね。電子密度が高いと電子密度が低い所と反応しやすいわけです。つまり、例えばエタンですと二重結合がなく特にどこも電子密度が高くもなく、低くもないので反応しにくいわけです。教科書を見ていただくとわかりますが、アルカンは反応性に乏しく、アルケンは反応性に富んでいるというのはそういうことです。反応を考える際は常に分子のどの部分が電子密度が高くて、どこが低いのかを考えて勉強してみてください。

お礼

回答ありがとうございます。
電気陰性度や電気密度についてもう一度教科書や参考書を見ながら
勉強しようと思います。
ありがとうございました。

回答No.1

noname#30845

価電子、オクテット則、混成を学ばれているという事は、学部１年生かと思います。
参考書を読んでイマイチ分からない、とのことですが：
１：アトキンス「物理化学概論」
２：有機化学の参考書として
ソロモン、ボルハルトーショア、マクマリーのいずれかを購入されて勉強される事をお勧めいたします。
部分的な説明を受けるよりは、全体的なことを理解されたほうが良いともいますー老婆心ながらー

お礼

回答ありがとうございます。
確かに全体的に理解したほうがよさそうですね。
参考書のほうは本屋で探してみます。
ありがとうございました。