なぜ水分子の構造は折れ線型なのか?その理由を暴露

水分子の構造が折れ線である理由

ども、わたなべです!

落ちこぼれ受験生のしょうご
なんで水は折れ線型で、二酸化炭素は直線型なんですか?見分け方とか無いんですか?

と言う質問がきた。

受験化学コーチわたなべ

あるぜぇぇぇ!!!電子式に着目しろよベイベーー!!

こういう分子の形の理由を問う問題は以前京都大学で出題されています。

 

これは電子式に着目すると水がなぜ折れ線型なのかもわかるし、さらに二酸化炭素がなぜ直線型なのかもわかる。

 

ということで、これきっちり勉強していきましょう!

よく構造を聞かれる分子達集まれ!

よく構造を聞かれるのが、

『アンモニア』『水』『メタン』『二酸化炭素』等です。

 

アンモニアは三角錐型

アンモニアの構造

水は折れ線型

水分子の構造

 

二酸化炭素は直線型

二酸化炭素は直線構造

メタンは生四面体型

メタンの分子構造

これらの分子の構造の理由は実は『電子式』を見ればわかるのです。その方法を見ていきましょう

 

実は!分子の構造は全て電子式でわかる!その理由を暴露します

落ちこぼれ受験生のしょうご
電子式と分子の構造ってどういう事ですか?

受験化学コーチわたなべ
ああ、実は分子の構造って言うのは、電子の方向性が絡んで来ているんだよ!

落ちこぼれ受験生のしょうご
方向性って言うのが、よくわからないんですけど、、、

 

受験化学コーチわたなべ
じゃあ具体例をあげて説明していくね!

どうすれば電子式を見ただけで分子の構造がわかるようになるのかを徹底授業!

この授業で話しているように、電子式を見ただけで分子の構造がわかるのは、

『電子の反発』を考えているからなのです。

そして、重要なのが、『共有電子対』と『非共有電子対』を対等に扱うことです。

この非共有電子対を同等に扱う事で、水分子が直線型では無く折れ線型になる事もわかりますし、アンモニアが

アンモニアの構造
このように平面的に広がっているわけではなく、三角錐型であると言う事もわかります。

アンモニアの構造

実戦問題

それでは、次の問題は自分で考えていきましょう!

エチレン』の炭素の構造を答えよ!!

まず、電子式を考えます。

エチレンの電子式
このような電子式になります。





炭素から見ると3方向に電子が向いているわけです。

電子式の3方向エチレンの構造

だから、この電子の3方向の反発を最も抑える角度。それが、下の図のようなものなのです。

最後に

言われてみると

 

落ちこぼれ受験生のしょうご

あ〜たしかにな〜

ってなる内容だとは思いますが、意外としらない事だと思います。

 

このように電子式を書いて、いかに電子の反発を小さくするようにするのかを考えていきましょう。

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2 件のコメント

  • わたむら より:

    構造と電子式表示、大変わかりやすく、またその実態を適切にあらわしていることが理解できると思います。そのような、電子式を使い イオンが交換される反応事例では、どのような、事例として表現、表示できるものでしょうか?

    • 受験化学コーチわたなべ より:

      すみません。意味がわかりません。

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