これが故障です:
* 電子雲: 原子の電子は固定粒子ではなく、むしろ軌道と呼ばれる確率の曖昧な雲に存在します。これらの軌道はさまざまな方法で形作られ、そのサイズと方向は量子力学によって決定されます。
* 反発: 2つの原子が互いに近づくと、電子雲が重なります。このオーバーラップは、高い電子密度の領域を作成し、両方の原子で負に帯電した電子間の反発につながります。
* 反発の最小化: 原子は、この反発を最小限に抑える方法で自然に自分自身を配置します。これは、それらが互いに可能な限り広がり、中央原子の周りに特定のジオメトリを作成することを意味します。
ジオメトリに影響する要因:
* 電子ペアの数: 中央原子の周りの電子ペアの数(結合と孤立ペアの両方)が分子の基本的な形状を決定します。たとえば、2つの電子ペアが線形形状になり、4つの電子ペアが四面体形状になります。
* 孤立ペア: 電子の唯一のペアは、結合ペアよりも多くの空間を占有し、より大きな反発につながり、分子の全体的な形状に影響を与えます。
* 電気陰性度: 周囲の原子の電気陰性度も役割を果たすことができます。 周囲の原子が非常に電気陰性である場合、それらは電子に向かって電子を引っ張り、分子の形状に潜在的に影響を与えます。
例:
* 水(H2O): 酸素原子には2つの孤立ペアと2つの結合ペアがあり、形状が曲がっています。唯一のペアは、水素原子を近くに押します。
* メタン(CH4): 炭素原子には4つの結合ペアがあり、四面体の形状につながります。 4つの水素原子は、電子電子反発を最小限に抑えるために、可能な限り遠くに広がっています。
要約すると、中心原子の周りの原子の広がりは、電子雲の間の反発を最小限に抑え、分子中の原子の特定の幾何学的配置につながりました。