電子式 と 混成軌道

電子式 と 混成軌道
ｓ軌道１つとｐ軌道３つで，合計４つの軌道があり，
それが電子式の，元素記号の周りの４辺に対応している。
･･
：Ｎｅ：
･･
それでは，炭素 Ｃ の価電子の電子配置は ２ｓ２２ｐ２ なのに，
なぜ電子式では
･･
・Ｃ・
ではなく，
と ２ｓ２ｐ３ のように書くのか？
のように書くのか
・
・Ｃ・
・
炭素原子の価電子の混成軌道
2p
2ｓ
2p
2ｓ
ｓｐ３
ｓｐ２
sp3
sp2
ｓｐ
sp
p
p
ｓｐ３ 混成軌道
・
・Ｃ・
・
大城芳樹，平嶋恒亮著『図表で学ぶ化学』1999，化学同人，p.18．
ｓｐ２ 混成軌道
大城芳樹，平嶋恒亮著『図表で学ぶ
化学』1999，化学同人，p.18．
ｓｐ 混成軌道
大城芳樹，平嶋恒亮著『図表で学ぶ
化学』1999，化学同人，p.18．
ｓｐ３，ｓｐ２ ，ｓｐ 混成軌道
109.47°
３
ｓｐ
２
ｓｐ
ｓｐ
福田豊・海崎純男・北川進・伊藤翼編『詳説 無機化学』1996，講談社サイエンティフィク，p.48．
混成軌道 の 種類
ＣＯ２
ＣＯ３２－
・
・Ｃ・
・
福田豊・海崎純男・北川進・伊藤翼編『詳説 無機化学』1996，講談社サイエンティフィク，p.48．
分子の構造
井口洋夫・
木下實他著
『化学Ⅱ』2004，
実教出版，p.17．
分子の形
電子間の相互作用
( ) 電子は負の電荷をもつために互いに反発し合う。
(ａ)
電子は負の電荷をもつために互いに反発し合う
(ｂ) Pauliの原理
・ 同じスピンをもつ電子は互いに接近する確率は小さい。
・ 反対のスピンをもつ電子は離れている傾向は持たず、
しばしば引き合うことがある。
しばしば引き合うことがある
分子中の電子
結合電子
σ結合電子対
π結合電子対
分子の形に影響する電子対
孤立電子対
σ結合電子対
非結合電子
孤立電子対
不対電子
不対電子
反発力の大きさの傾向
電子対の反発の大小関係
孤立電子対 ＞ σ結合電子対 ＞ 不対電子
孤立電子対－孤立電子対
∨
孤立電子対－結合電子対
∨
結合電子対－結合電子対
電子対の数と分子の形
基本型
２個の電子対 － 直線
例 BeCl2
３個の電子対
個の電子対 － 三角形
例 BCl3
４個の電子対
個の電子対 － 正四面体
例 CCl4
５個の電子対 － 三方両錐
例 PF5
６個の電子対 － 八面体
例 SF6
σ結合電子対のみを持つ場合
結合電子対のみを持つ場合
分子式
中心原子
電子（対）
分子の形
価電子
ＢｅＣｌ２
・Be ・
σ結合電子×２
直線型
ＢＣｌ３
・
・Ｂ・
σ結合電子×３
正三角形
ＣＣｌ４
・
・Ｃ ・
・
σ結合電子×４
正四面体
ＰＦ５
‥
・Ｐ ・
・
σ結合電子×５
三方両錐
ＳＦ６
‥
・Ｓ ・
‥
σ結合電子×６
八面体
R.B. Heslop 著，齋藤喜彦訳『演習無機化学－計算問題とその解き方－』1972，東京化学同人，pp.41,42．
孤立電子対を１つ持つ場合
R.B. Heslop 著，齋藤喜彦訳
分子式
中心原子
電子（対）
分子の形
『演習無機化学－計算問題と
その解き方－』1972，
価電子
東京化学同人，pp.42,43．
ＰＣｌ３
‥
・Ｐ ・
・
ＩＦ５
‥
：Ｉ・
‥
ＳＣｌ４
‥
・Ｓ ・
‥
σ結合電子×３
孤立電子対×１
∠Cl-P-Cl
∠Cl
P Cl ＜ 109.28
109 28゜
三方錐
（四面体）
σ結合電子×５
孤立電子対×１
∠F-I-F
∠F
I F ＜ 90
90゜
四角錐
（八面体）
σ結合電子×４
孤立電子対×１
エクァトリアル型
（三方両錐）
孤立電子対を２つ持つ場合
R.B. Heslop 著，齋藤喜彦訳
分子式
中心原子
電子（対）
分子の形
分子
形
価電子
ＣｌＦ３
‥
：Cl ・
‥
ＩＣｌ４－
‥
：Ｉ：－
‥
『演習無機化学－計算問題と
その解き方 』1972
その解き方－』1972，
東京化学同人，pp.44．
σ結合電子×３
結 電
孤立電子対×２
∠F-Cl-F ＜ 90゜
Ｔ字型
（三方両錐）
σ結合電子×４
孤立電子対×２
正方形
（八面体）
π結合電子対を持つ場合
結合電子対を持つ場合 １
分子式
中心原子
電子（対）
分子の形
価電子
ＣＯ２
・
・Ｃ・
Ｃ
・
ＳＯ２
‥
・Ｓ・
‥
σ結合電子×２
π結合電子×２
直線型
Ｏ＝Ｃ＝Ｏ
σ結合電子×２
π結合電子×２
結合電
孤立電子対×１
折れ線型
（ 角 ）
（三角形）
Ｓ
Ｏ
Ｏ
π結合電子対を持つ場合
結合電子対を持つ場合 ２
R.B. Heslop 著，齋藤喜彦訳
分子式
中心原子
電子（対）
分子の形
価電子
『演習無機化学－計算問題と
その解き方－』1972，
東京化学同人，pp.45,46．
ＮＯ３－
‥
・Ｎ・－
‥
σ結合電子×３
π結合電子×３
正三角形
ＮＯ２＋
・
・Ｎ・＋
・
σ結合電子×２
結合電子
π結合電子×２
直線型
ＮＯ２－
‥
・Ｎ・－
‥
σ結合電子×２
π結合電子×２
孤立電子対×１
折れ線型
（三角形）
不対電子をもつ場合
R B Heslop 著，齋藤喜彦訳
R.B.
著 齋藤喜彦訳
分子式
中心原子
電子（対）
分子の形
価電子
ＮＯ２
‥
・Ｎ・
・
ＮＯ２＋
『演習無機化学－計算問題と
その解き方－』1972，
東京化学同人，pp.46．
σ結合電子×２
π結合電子×２
不対電子 ×１
ＮＯ２
折れ線型
（三角形）
ＮＯ２－