単結合、二重結合、三重結合

単結合、二重結合、三重結合は、主に非金属が関与する 3 種類の共有結合です。原子は、オクテット規則に従って、最も安定した電子配置を得る方法としてこれらの結合を形成します。金属は通常、これを達成するために 3 つ以上の電子を必要とするため、これらのタイプの結合を形成することはあまりありません。ここでは、単結合、二重結合、三重結合を、それぞれのタイプとその特性の例とともに詳しく見ていきます。

共有結合の復習

Irving Langmuir は、Journal of the American Chemical Society の 1919 年の記事「The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules」で共有結合について初めて説明しました。 .ラングミュアによれば、共有原子価は、原子とその隣人の間で共有される電子対の数です。

• 2 つの原子は結合を形成して安定性を高めますが、その結果、エネルギーが失われます。言い換えれば、共有結合の形成は発熱プロセスです。
• 2 つの原子の価電子間で共有結合が形成されます。
• 最大の安定性は、原子が最も近い希ガス配置に到達したときに発生します。充填されたシェルが最も安定しており、半分充填されたシェルがそれに続きます。
• 原子が単結合、二重結合、三重結合のいずれを形成するかは、最も安定した電子配置を実現するために必要な電子の数によって異なります。

単結合

単結合 は、2 つの原子が 1 つの電子対を共有するときに生じる共有結合です。このタイプの結合を形成する原子は希ガス構成から 1 電子離れているため、単結合に関与する元素は水素とハロゲンであり、互いにまたは他の元素と結合しています。いくつかの例外があります。単結合の表記は、H-H や Cl-Cl など、原子間の単一のダッシュです。

単結合の例は H₂ です (水素、H-H)、F₂ (フッ素、F-F)、その他の二原子分子、塩酸 (HCl、H-Cl)、メタン (CH₄ )、NH₃ (アンモニア).

通常、単結合はシグマ結合ですが、ジボロン (B₂ ) はパイ結合です。シグマ結合は、σ軌道の正面からの重なりによって形成されます。二重結合や三重結合とは異なり、原子は単結合の周りを自由に回転します。

ダブルボンド

二重結合 2 つの原子が 2 つの電子対または 6 つの電子を共有する場合に形成されます。これの記号は、O=O のように、2 つの原子の間の二重ダッシュまたは等号です。炭素と酸素ファミリーの要素 (カルコゲン) が二重結合に参加します。

二重結合の例は O₂ です (酸素、O=O)、CO₂ (二酸化炭素、O=C=O)、C₂ H₂ (エチレン、H-C=C-H)

二重結合は、1 つのシグマ (σ) 結合と 1 つのパイ (π) 結合で構成されます。 p を横に重ねるとパイ結合が形成される

トリプルボンド

三重の絆 2つの原子が3つの電子対を共有するときに形成されます。三重結合の記号は、N≡ のように三重ダッシュです。 N. 最も一般的な三重結合は、アルキンの 2 つの炭素原子の間に発生します。窒素はまた、それ自体および炭素と三重結合を形成します。

三重結合を持つ分子の例としては、窒素 (N 、N≡ N)、一酸化炭素(CO、C≡) O)、アセチレン (C₂ H₂ , H-C≡ C-H)、およびシアン (C₂ N₂ 、N≡ C-C≡ N).

三重結合は、1 つのシグマ結合と 2 つのパイ結合で構成されます。

単結合、二重結合、三重結合の比較

参考文献

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