原子価結合法について

質問

原子価結合法に基づいて、水分子が折れ線型になることを説明せよという問題です。

どなたかお願いします。

回答No.4

3cmp66p2 · ベストアンサー

NiPdPtさんの言われるとおりで、分子の形を考えるときは
原子価殻電子反発則が有効です。
簡単に説明すると、メタン、アンモニア、水の３つの分子で考えるのがいいと思います。
図を見て下さい。

メタン分子の形状は？と聞かれたらこれは正四面体です。
なぜ正四面体か？と聞かれたら、中心にあるC原子を見て下さい。
Cは電子対を４つ持っていますね。
電子対はみんなマイナスの電気を持っています。
そこでこの４つの電子対は、反発しあうわけです。
反発しあって、空間的にもっとも離れた方向に伸び、その先にH原子がくっついている・・・という感じでしょうか。
反発しあって空間的にもっとも離れる位置関係が、「正四面体の頂点方向」になる。
それで、CH4（メタン）の形状は正四面体になるわけです。

次にNH3（アンモニア）。
アンモニア分子の形状は？と聞かれたらこれは三角錐です。
なぜ三角錐か？と聞かれたら、中心にあるN原子を見て下さい。
N原子も電子対を４つ持っていますね。
そこでこの４つの電子対は、反発しあうわけです。
反発しあって、空間的にもっとも離れた四方向に伸び、その先にH原子がくっついている・・・という感じです。
ただし、今回はH原子が３カ所しかくっついてないですね。
それで、NH3の形状は正四面体のメタン分子から、H原子を１本引っこ抜いた感じですから、三角錐になるわけです。

最後にH2O。
電子対はO原子を中心とする正四面体の頂点方向に伸びていきます。
でも、H原子がくっつくのは２カ所ですね。
それで、H2Oの形状は、正四面体のメタン分子から、H原子を２本引っこ抜いた感じになる。
正四面体から２本引っこ抜くと、折れ線型になりますね。

構造式ってやつを、高校の時学習しませんでしたか？
メタン(CH4)の立体構造は正四面体でしたね。
そこから、H原子を１本引っこ抜くと、三角錐になります。
さらに１本引っこ抜くと、折れ線型になるんです。

どうでしょう？
院試では、混成軌道の考えも加味して記述するといいと思いますが、簡単に言うとこういうことです。

お礼

とても分かりやすく説明していただき、ありがとうございます。

回答No.3

NiPdPt

原子価結合法というのを分子軌道法の対義としてとらえるのであれば、VSEPR（原子価殻電子対反発則）によって説明することになるでしょう。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/原子価殻電子対反発則

お礼

ありがとうございます。

回答No.2

NiPdPt

原子価結合法だけから説明するのは無理だと思いますけど？
VSEPR法とか、原子軌道、分子軌道の考え方から説明するのが普通だと思いますけど？
そもそもどういう授業を受けたんですか？それがわからないなら話になりません。

補足

大学院入試の問題です。
自分はこの分野は専門外で授業とかは全然受けていません。
原子価結合法と、ほかの考え方を混ぜて説明することは可能ですか？

無知ですみません。

回答No.1

Tacosan

数えたらなった.