配位結合と共有結合の違い

質問

配位結合と共有結合の違い

配位結合と共有結合はどう違うんですか？
いくつか本を読んだんですけど、どうしても配位結合のほうがよくわかりません。

　たとえばオキソニウムイオンの配位結合の場合。
水と水素イオンがくっついてできるのはわかりますが、水素は水の最外殻電子の２つと電子を共有ときに、水素自体の電子一個が余計になってしまうと思うのですが。
（水の２つの価電子を共有すると、もとの水素の１つの価電子が、一個余るじゃん・・・）

　　　　H20　　　　　　　　 ＋　　　H＋　　　　→　　　　　　　　H3O＋　
(結合に使われる価電子２個)　　　（電子１個）　　　　　（配位結合で使われた電子は、２個？）

　それに、結合してしまったら、共有結合と見分けつかないと思うのですが、どうやって見分けるのですか？

少々回りくどい質問ですみません。
自分の頭で整理しながら、質問文章打ってました。
大学は理系に進んだのにいまだ共有結合などがわかっていない私に、噛み砕いてよくわかるように説明お願いします。

回答No.6

htms42 · ベストアンサー

Ｈ３Ｏ^+やＮＨ４^＋の場合の配位結合は共有結合です。
Ｈ２ＯやＮＨ３の共有結合との違いは提供される電子の数が同じではないというところにあります。電子が結合の両側の原子に共有されているということで言えば同じです。
別に分子軌道法を使わないと説明出来ないものではありません。

普通は両側の原子から１つずつ、または２つずつと同じ数の電子が共有に提供されています。
それが片方から丸々２つ、共有に提供されれば配位結合です。それでオクテット則が満足されているのです。自分で結合を組み立てることができるようにしようということで授業で使っていた説明です。そうでなければ例外ばかりの暗記ものの化学になってしまいます。
片方から２つ、他方から４つでも配位結合です。それでオクテットを満足させることができるということであればそういう結合があると考えてもいいでしょう。一酸化炭素の結合はこれで説明ができます。
（これで一酸化炭素の結合が二重結合ではないということも、Ｃの方が負になっている極性があるということも説明出来ます。）
ＨＮＯ３もＨ２ＳＯ４も高校レベルではオクテットを満足させるように配位結合で考えていいと思っています。１０電子系を持ってくる必要はないでしょう。

配位結合という名前がよくないように思います。
銅イオンの周りに水の分子が４つ配位しているというときの「配位」と混乱してしまいます。

お礼

はっ！わかった！！（´▽｀）
すっごいわかりました・・！
丁寧な説明ありがとうございます。２つの電子を、水側から提供するのですね。で、残った１つの電子が、＋イオンになるんだ。

なんだか、高校の化学ってイメージしにくかったんですよね・・。
で、わかったフリしてた気がする・・。
大学に進学して、目から鱗です。やっとイメージできてきて、化学の見方が変わってきました。
面白さもわかってくるかな・・！
ありがとうございました。

回答No.5

noname#116453

たしかに、H3O+とかNH4+であれば、「結合してしまったら区別はつきません」。
それは、中心原子に結合した原子が等価だからです。場合によっては区別できる場合もあります。
たとえば、BF3のジエチルエーテル錯体などであれば、B-Oの結合が配位結合と言うことになり、区別できます。
また、H3O+の結合の内の１本は配位結合であるという見方ならできます。

そもそも共有結合において、結合電子対は２個の原子から同数ずつ供給されています。それに対して、配位結合では片方の原子が電子を２個とも供給している点が異なっています。
H3O+の場合であれば、配位結合というのは、もともとO原子が持っていた孤立電子対のところにH+がやってきて、その孤立電子対を共有しちゃったというイメージでよいでしょう。共有結合であれば、HとOが電子を１個ずつ提供して共有していると言うことです。

お礼

区別はつかないんですね。
ん～～～～。
イメージつく、かな。

回答No.4

sakusakura2010

＃２です。＃１及び＃３のご指摘のとおり、結合の区別はできません。高校では原子核を中心に電子が円形に回っていますが、大学の授業が進めば、分子軌道法について説明があり、円形に回っているのではなく、より厳密な電子の動きについて学ぶことになるかと思います。

お礼

ありがとうございました！

　指摘に謙虚な姿勢を示す方ってすごいなと思います。
討論を通して、自分の理論や考え方を高めてみたいな＾＾。

回答No.3

noname#160321

分子軌道法的に考えると、Ｈ3Ｏ^+はＣ3v群に属します。つまり＃１のお答え通り、三つのＯ－Ｈ結合は「区別出来ない」のです。
安易に＃２のお答えのように極限構造間の振動と考える事は事実に反します。

お礼

分子軌道については、講義を受けたのですがイマイチよくわからない・・・。
まだ勉強が足りませんね。

回答No.2

sakusakura2010

電子は常に動いていることをイメージできれば、理解の手助けになるかもしれません。今回の場合ですと、ある瞬間は共有結合していたのに、電子が動いてしまい、ある瞬間では配位結合に変わってしまっていると思っていただければいいかと思います。つまり全体では常に共有結合２つ、配位結合１つですが、電子が動くことで瞬間瞬間に結合が変わっている。

回答No.1

Tacosan

オキソニウムイオンは水と「水素イオン」が結合します. 水素イオンの電子は何個?
ちなみにこの場合 3個の OH 結合はすべて等価であり, 従って「配位結合」と「共有結合」の区別は不可能です.

お礼

なるほど！
ヒントを下さってありがとうございました。考える道筋ができたかな！