イオン結合・共有結合

質問

アルカリ金属と電子配置が同じなのに、アルカリ金属がイオン結合をとり、水素が共有結合をとる理由。

が今いちよく説明できません。

お答えいただけると幸いです。よろしくお願いいたします。

回答No.5

eroermine

高校時代の知識ですが、イオン結合の場合 100%のイオン結合はなくて何十%かは共有結合になってる。
共有結合の場合イオン結合度は0%に近い。

有化卒ですが一般人の意見ということで。

回答No.4

noname#160321

そもそも「イオン結合」という言葉は「紛らわしい表現」だと思います。
「結合」はある原子－他の原子を「つなげている」、という印象を与えますが、イオンは気相ではプラズマ、液相ではイオン性流体、固相ではイオン性結晶で、特定の二つの原子がつながっているわけではありません。
アルカリ金属は共有結合で分子を構成することはまずありません。
水素は非常に分極していてもフッ化水素でも共有結合です。かえって逆にアルカリ金属との化合物(水素化ナトリウムなど)やアルカリ土金属との化合物(水素化カルシウムなど)の方がはっきりしたイオンです。
他のお答えにもありますが水素をアルカリ金属に含めるような周期表の表示は水素の電気陰性度(2.1/ポーリング)からすると誤りだと言えます。

回答No.3

htms42

＃２様の回答を少し発展させてみます。

イオンや分子になるときの判断の材料として不活性元素（Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，・・・）を基準にして考えるというのを習われたと思います。
Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，・・・は化学的にはものすごく安定な物質を作る元素です。常温で原子１つで存在出来るというのはこのグループの元素だけです。（「不活性元素」と言うのはその性質をそのまま表した言葉です。以前は「不活性ガス」という言葉が使われていました。現在は希ガスという言葉が使われています。ガスは物質の状態の１つです。冷やせば液体になります。元素の性質を直接あらわしているものではありません。）イオンになるときは不活性元素の原子配置に等しくなるようなイオンの実現の可能性が高いというものです。
ＮａはＮｅよりも１つ電子の多い構造です。１つ電子を放出すればＮｅと同じ電子配置になります。これが実現するとＮａ^(+)です。Ａｒと比べると電子が７つ少ないです。７つ貰えばＮａ^(7+)のイオンになります。どちらも不活性元素の電子配置ですがたくさんの電子の移動が必要な電子配置は実現の可能性は低いです。正のイオンでも負のイオンでも移動する電子の数が少ない電子配置のイオンの方が実現の可能性が高いです。炭素はＨｅよりも４つ電子が多いともいえますがＮｅよりも４つ少ないともいえます。こういう元素はイオンになるのが難しいと言うのも予想できます。電子の共有で不活性元素の電子配置を実現することになります。Ｃｌのように負のイオンになる性質のある元素でもＣｌとＣｌが結合する時はイオンにはなれませんので電子の共有で考えます。

水素Ｈは電子１つですが基準はＨｅです。Ｈｅよりは電子が１つ少ないのです。電子１つ多いともいえますが一つ少ないともいえます。炭素Ｃに似ていると考えられますね。ＨをＬｉの上に書いている周期表が多いですが化学的性質を強調するためにＣの近くに書いているものもあります。
Ｎｅ，Ａｒ，・・・の最外殻の電子の数が８個であるのに対してＨｅの電子の数が２個ということで第１周期の元素は第２周期以下のものとは区別して考える必要があります。

ついでに言うと
Ｈの電子が離れてＨ^(+)というイオンになるという事も起こりません。とんでもなく大きなエネルギーが必要ですので普通は実現できません。水の中をふらふらとＨ^(+)が漂っているということはありません。
水の中にＨＣｌがあればＨ－ＣｌのＣｌに結合しているＨがすぐ近くにいる（ぶつかってきた）Ｈ２Ｏにジャンプするということがある確率で起こるということです。教科書では
Ｈ２Ｏ＋Ｈ－Ｃｌ→［Ｈ２Ｏ－Ｈ]^(+)＋Ｃｌ^(-)
とかかれています。Ｈはどちらの状態でも共有結合で電子２個（Ｈｅの電子配置）を実現しています。
右手に持ったボールを左手に投げるというときボールは短い時間ですが空中に存在しています。でもボールは空中で安定に存在できる物体であるのではありません。

Ｈから電子が取れてしまうと裸の陽子になります。大きさが急に１０万分の１ほどになります。化学の場面で裸の陽子が出てくることはありません。

回答No.2

101325

アルカリ金属でも静電相互作用は働くので「水素には静電相互作用が働くため」では説明できないと思います。

水素の電気陰性度がアルカリ金属のそれよりずっと大きいから。ではだめですか？

>アルカリ金属と電子配置が同じ

考えようによっては、水素の電子配置はハロゲンと同じです。電子をあと一個もらったら閉殻になるので。別の考え方では、水素の電子配置は炭素と同じです。最外殻にちょうど半分だけ電子が入っているので。

水素はオクテット則に従わない元素なので、他の１族元素とは似ていないところが多いです。

回答No.1

Tacosan

「今いちよく説明できない」ということは, 「よく説明できないけど『説明っぽいもの』はできる」ということ? だとしたら, 「こう思うんだけどどうでしょう」という持っていきかたの方がいいかな.

補足

そうですね、すみません。

水素には静電気相互作用が働くため。なのでしょうか。。

正直よく分かってないです。