vsepr理論の理解
* vSEPR(価電子シェル電子ペアの反発)理論: この理論は、中心原子の周りの電子ペア(結合と非結合の両方)が反発を最小限に抑えるために自分自身を整理するという考えに基づいて、分子の形状を予測するのに役立ちます。
* 電子グループ: これらは、単一結合、二重結合、三重結合、または電子の孤立ペアです。
vseprをch₄およびnh₃に適用します:
* ch₄(メタン):
*中央原子:炭素(c)
*電子グループの数:4(水素原子への4つの単一結合)
*形状:四面体
*結合角:109.5°(理想的な四面体角度)
* nh₃(アンモニア):
*中央原子:窒素(N)
*電子グループの数:4(水素原子への3つの単一結合と1つの孤独なペア)
*形状:三角ピラミッド
*結合角:107°(理想的な四面体角度よりわずかに少ない)
なぜ結合角の違い?
* 孤立ペア反発: nh₃の窒素原子上の電子の孤独なペアは、結合ペア自体よりも結合ペアに強い反発力を発揮します。これにより、H-N-H結合アングルが近づき、理想的な四面体角よりも角度がわずかに小さくなります。
要約:
NH₃の窒素上の電子の孤立ペアが結合ペアを撃退し、水素原子を互いに近づけ、結合角を減少させるため、Ch₄の結合角度はNH₃の結合角よりも大きくなっています。