ブタンの炭素－炭素結合角はどうして109.5°でないの？？

質問

ブタンの炭素－炭素結合角が109.5でないのはどうしてですか？
教えてください。

回答No.1

Julius · ベストアンサー

それこそ立体障害で説明できると思います。
メタンのように、炭素原子周りの4つの結合が完全に等価であれば、
約109.5度になりますが、ブタンなどのメチレン基の場合、
炭素に結合している炭素原子と水素原子では、大きさに違いがあるため、
分子構造が水素原子を押しやる方向に歪むのです。

とは言え、109.5度からそんなにずれていないと思いますが(未確認)。

お礼

Juliusさんいつもありがとうございます。

レス遅くなりました。
ここのところずっと滅入っており、ヤル気のない状態が続いていました。
今はだいぶ回復してきました。
遅くなり申し訳ありません。ｍ(－－)ｍ

なるほどー。炭素原子同士が反発する為に１０９．５°にならないのですね。
よく分かりました。
ちなみにこの炭素原子同士の反発する力を何というのでしょうか？？
教えてください。

回答No.3

Julius

＞ちなみにこの炭素原子同士の反発する力

電子雲が反発しているだけです。
つまりクーロン力です。

水素原子と炭素原子も反発していますが、
電子の数の違いから、水素原子が押しやられるのです。
その辺はrei00さんが解説している通りです。

お礼

この力をクーロン力と呼ぶのですね。
よく分かりました。
ありがとうございました。

回答No.2

rei00

Julius さんが回答されている通りだと思いますが，もう少し噛砕いて（？）説明してみましょう。

　お書きの109.5°の結合角はメタンのＨ－Ｃ－Ｈのもの（下図）ですね。

　　Ｈ　　　Ｈ
　　　＼　／
　　　　Ｃ

　そして，ブタンの炭素－炭素結合角とは次のものですね。

　　Ｃ　　　Ｃ
　　　＼　／
　　　　Ｃ

　ここで中心の炭素に付いている原子がメタンの場合は水素２つであるのに対しブタンでは炭素２つです。御存知の様に，炭素原子は水素原子に比べ多くの電子を持っており，そのため原子半径も大きくなっています。

　結果，同じ結合角では原子（の回りの電子）同士が接近してしまい反発が生じます。この反発を緩和する様に２つの炭素原子が離れるため，結合角が大きくなっています。

　如何でしょうか。

お礼

レス遅くなりました。
ここのところずっと滅入っており、ヤル気のない状態が続いていました。
今はだいぶ回復してきました。
遅くなり申し訳ありません。ｍ(－－)ｍ

回答ありがとうございます。
図まで付いておりとても分かり易かったです。
ありがとうございました。
ちなみにこの炭素原子同士の反発する力を何というのでしょうか？？
教えてください。
よろしくお願いします。