分子構造と結合角

コア コンセプト

このチュートリアルでは、分子の分子構造と結合角を特定する方法を学習します。より一般的な分子構造について学習します:四面体、直線、屈曲、三角錐、三角平面、およびそれらの結合角について学びます。

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他の記事でカバー

• 分子結合
• ルイス構造

語彙

• 電子の幾何学:中心原子の周りの結合と孤立電子対の配置について説明します。
• 分子幾何学:中心原子の周りの原子の配置を説明し、結合電子のみを認めます。
• ハイブリダイゼーション:電子を広げるために軌道が組み合わされます。
• 結合角:原子の隣接する結合の間の角度

分子幾何学とは?

分子幾何学は、分子の三次元構造を記述します。化学者は、原子価殻電子対反発理論または VSEPR を使用して、原子と化学結合の配置を予測できます。この理論は、電子が互いに反発し合い、それに応じて結合するという考えに基づいています。

構成と角度の種類

構成には、主に 3 つのタイプがあります:線形、三角、および四面体です。以下は、結合パートナーの数とこれらの構成との関係を示す表です。

分子構造と結合角の決定

構造の分子構造を決定するには、2 つのことを知る必要があります。まず、添付ファイルの総数を知る必要があります。さらに、これらのアタッチメントのうち、結合と孤立ペアがいくつあるかを知る必要があります。下の表で、孤立電子対がない場合、分子の幾何学と電子の幾何学が同じになることに注意してください。

下の表では、結合角に関連するアタッチメントの数と種類の調整が表示されます。ほとんどの場合、この情報は記憶する必要があります。

練習例:

水の分子構造と結合角は? (H₂ O)?

答えは、水の分子構造が曲がるということです。酸素の周りに 4 つの結合、または電子グループがあることに注意してください。これにより、電子の形状は四面体になります。しかし、これは分子構造ではありません。これらのアタッチメントのうち 2 つは結合で、残りの 2 つは孤立ペアです。したがって、結果の分子形状は曲がった形状になります。分子構造がわかったので、チャートから結合角が約 105 度であると判断できます。

BF₃ の分子構造は? 、三フッ化ホウ素?

BF₃ の電子ドット構造を描くと 、三フッ化ホウ素、中心原子であるホウ素への 3 つの結合点と 3 つの結合があることに気付くでしょう。チャートに基づいて、BF₃ の分子構造 結合間の角度が 120 度の三角形の平面になります。