1。電子ペア数:
* 価電子: 原子の価電子の数は、形成できる結合の数と、それが持つ可能性のある孤立ペアの数を決定します。
* 孤立ペア: 電子の孤独なペアは互いに反発し、電子の結合ペアを結合し、分子形状に影響します。
2。ハイブリダイゼーション:
* ハイブリダイゼーション: 原子軌道を混合して、結合に使用される新しいハイブリッド軌道を形成します。
* ハイブリダイゼーションタイプ: さまざまなタイプのハイブリダイゼーション(SP、SP²、SP³)は、異なる結合角と分子形状につながります。
3。結合角:
* 反発: 電子ペア(結合と孤立ペアの両方)が互いに反発し、特定の結合角につながります。
* vsepr理論: 原子価シェル電子ペア反発(VSEPR)理論は、電子ペア間の反発に基づいて分子の形状を予測するのに役立ちます。
4。分子形状:
* 線形: 180°結合角、中央原子の周りの2つの電子グループ。
* ベント: 180°未満の結合角、2つの結合ペア、および中央原子の周りの2つの孤立ペア。
* 三角平面: 120°結合角、中央原子の周りの3つの電子グループ。
* 四面体: 109.5°結合角、中央原子の周りの4つの電子グループ。
* 三角ビピラミッド: 中央原子の周りの5つの電子グループ。
* 八面体: 中央原子の周りの6つの電子グループ。
5。複数の結合:
* ダブルおよびトリプルボンド: VSEPRの目的で1つの電子グループとしてカウントされますが、結合角と分子形状に影響します。
6。分子間力:
* 水素結合: 最も強い分子間力は、分子の全体的な形状に影響を与える可能性があります。
* 双極子型相互作用: 水素結合よりも弱いが、分子の形状に依然として影響します。
* ロンドン分散部隊: 最も弱い分子間力ですが、すべての分子に存在します。
例:
水分子(H₂O)を考えてみましょう。酸素には6つの価電子があり、2つの水素原子を持つ2つの単一結合を形成します。酸素には、2つの孤立した電子もあります。これらの唯一のペアは結合ペアを撃退し、水素原子を互いに押し込み、約104.5°の結合角で曲がった形をとります。
全体として、分子の形状は、電子ペアの数、ハイブリダイゼーション、結合角、および分子間力の間の相互作用の結果です。これらの要因を理解することは、分子の挙動を予測して説明するために重要です。