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ギ酸の結合角が116度未満なのはなぜですか?

形成酸(HCOOH)の結合角は確かに116度未満であり、実際には 123度 。四面体の幾何学に典型的な109.5度に近い結合角度が予想されるかもしれないため、これは直感に反するように思えるかもしれません。この偏差が発生する理由は次のとおりです。

* ハイブリダイゼーション: ギ酸中の中心炭素原子は、SP²ハイブリダイズされています。これは、3つのシグマ結合(2つは酸素と水素を含む1つ)を形成し、炭素原子の周りに三角平面ジオメトリをもたらすことを意味します。

* 電子反発: 酸素原子は炭素原子よりも電気陰性であり、C-O結合の共有電子ペアを引き付けます。これにより、これらの電子ペア間に強い反発が生じ、C-H結合がわずかに外側に押し出され、C-O-H結合角が増加します。

* 共鳴: ギ酸の構造は、二重結合特性が2つのC-O結合の間に分布する共鳴によって安定化されます。この電子の非局在化は、結合角をさらに増加させます。

したがって、SP²のハイブリダイゼーション、電気陰性の違い、および共鳴効果の組み合わせは、四面体分子の理想的な109.5度よりも形成酸の結合角につながりますが、純粋なSP²ハイブリダイズ系では120度未満であることが予想されます。

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