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CH4のC-H結合がSI-H SIH4よりも強いのはなぜですか?

メタン(CH4)のC-H結合は、いくつかの要因により、シラン(SIH4)のSi-H結合よりも強い:

1。電気陰性の差:

*炭素はシリコンよりも電気陰です。

*これは、炭素がSI-H結合でのシリコンが行うよりも強くC-H結合内の共有電子を引き付けることを意味します。

*このより強い魅力は、C-H結合のより高い結合強度につながります。

2。結合長:

* C-H結合はSi-H結合よりも短い。

*この短い距離は、電子軌道の重複が大きくなり、結合形成が強くなります。

3。原子サイズ:

*シリコンは炭素よりも大きな原子です。

*この大きいサイズは、電子が結合内で効果的に保持されていないため、Si-H結合が弱いことを意味します。

4。軌道オーバーラップ:

* CH4の炭素原子は、SP3ハイブリッド軌道を使用してその結合を形成します。

*一方、シリコンは、より大きくてより拡散する軌道を使用し、軌道のオーバーラップが弱く、結合が弱くなります。

5。ハイブリダイゼーション:

* CH4の炭素はSP3ハイブリダイゼーションを受け、ハイブリッド軌道の重複が大きい​​ため、結合が強くなります。

* SIH4のシリコンもSP3ハイブリダイゼーションを受けますが、サイズが大きいため、軌道のオーバーラップがあまり効果的ではなく、結合が弱くなります。

6。結合解離エネルギー:

*結合解離エネルギー(BDE)は、結合強度の直接的な尺度です。

*メタン中のC-H BDEは、シランのSi-H BDEよりも有意に高くなっています。

要約:

より高い電気陰性の違い、結合長の短い、原子サイズが小さく、より良い軌道オーバーラップ、およびより強いハイブリダイゼーションなどの因子の組み合わせは、SIH4のSi-H結合と比較してCH4のC-H結合が強くなります。

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