化学の問題

質問

化学の過去問です。
分からない問題がいくつかあります。
お手上げ状態なので、
よろしければ力をお貸しください。

酸素分子(O2)は16個の電子を持つが、常磁性である。
そのようになる理由を説明せよ。

よろしくお願いいたします。

回答No.3

htms42 · ベストアンサー

＃１・・・ちょっと違うようです。

＞電子軌道を求めて、
分子軌道ですね。

＞下から順番につめていったら、不対電子が２つできて、三重項状態だから。
(パウリの排他原理)

下から順に詰めていくといううだけでは不対電子が２つできるとは限りません。
エネルギーの等しい軌道が２つあって、そこに電子が２つ入るということが出てくるだけです。
パウリの規則から言えば同じ軌道にスピンを反対にして入ってもいいはずです。パウリの規則は安定性の話には関係ががありません。
別々の軌道にスピンを平行にして入る方が安定であるというのは別の規則になっています。フントの規則です。
別々の軌道に入った方が安定であるというのは電子間の反発を和らげると理解すればいいでしょう。
同じスピンを持つ電子は同じ軌道に入ることができません。スピンが平行というのは別々の軌道に入るという選択を確定させることになります。

１つの軌道に１つしか電子が入っていない状態を不対電子と呼んでいます。別々の軌道に１つずつ入っている電子が合計２つあれば不対電子は２つです。

フントの規則は原子の磁性に対して使われることが多いです。その場合は原子軌道です。
酸素の場合は分子磁性ですから分子軌道になります。

電子軌道という言葉はちょっと「？」です。
軌道はどの場合でも電子についてのものです。
酸素の常磁性が分子軌道を考えることで説明できたというのは分子軌道を考えることの重要性を認めさせた最初の例であるという位置づけ（クールソン「化学結合論」）になるのだと思いますので「原子軌道」「分子軌道」の違いは重要だと思います。どちらを意味しているかが分からないあいまいな「電子軌道」という言葉を使うのは適当ではないと思います。

回答No.2

c80s3xxx

ビラジカルだから

回答No.1

nananotanu

電子軌道を求めて、下から順番につめていったら、不対電子が２つできて、三重項状態だから。
(パウリの排他原理)