| English | 意味 |
|---|---|
| VSEPR theory/ˈvespə ˈθɪəri/ | 価電子対反発理論 |
| lone pair/ləʊn peə/ | 非共有電子対 |
| tetrahedral/ˌtetrəˈhiːdrəl/ | 四面体型 |
| bonding pair/ˈbɒndɪŋ peə/ | 結合電子対 |
| bond angle/bɒnd ˈæŋɡl/ | 結合角 |
| octahedral/ˌɒktəˈhiːdrəl/ | 八面体型 |
分子が形状を持つ理由
- 形状を予測するには、VSEPR理論を使用します。
- 中心原子周囲の電子対は、可能な限り遠くへ反発し合います。
- 非共有電子対が最も強く反発するため、結合角を圧縮します。
VSEPR理論によると、分子の形状は次に設定される：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
同種電荷は反発するため、電子対は反発を最小限にするために押し広がり、形状が固定される。
4つの結合電子対と非共有電子対がない分子（例：メタン）は：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
4つの電子対は約109.5°に反発する。
非共有電子対の強い反発
- 非共有電子対（結合に含まれないもの）は、結合電子対よりも強く反発します。
- 各非共有電子対は結合角を約$2.5°$だけ圧縮します。
- そのため、$\text{NH}_3$（$107°$）と$\text{H}_2\text{O}$（$104.5°$）は、$\text{CH}_4$（$109.5°$）よりも結合角が小さくなります。
分子モデルは共价分子の形状を示す
分子の形状
電子対は反発する（VSEPR理論）
電子対は可能な限り離れて配置され、非共有電子対が結合角を圧縮する。
なぜ水の結合角（104.5°）はメタンのそれ（109.5°）より小さいのか。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
非共有電子対は結合電子対よりも強く反発するため、水の2つの非共有電子対はH–O–H結合角を109.5°以下に圧縮する。
主な形状
| 分子 | 形状 | 角度 |
|---|---|---|
| $\text{CO}_2$ | 直線形 | $180°$ |
| $\text{BF}_3$ | 平面三角形 | $120°$ |
| $\text{CH}_4$ | 正四面体形 | $109.5°$ |
| $\text{NH}_3$ | 三角錐形 | $107°$ |
| $\text{H}_2\text{O}$ | 湾曲形 | $104.5°$ |
| $\text{SF}_6$ | 正八面体形 | $90°$ |
直線形（180°）から正八面体形（90°）までの一般的なVSEPR形状
メタン（CH₄）は：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
4つの結合電子対と非共有電子対がない場合、109.5°の四面体形状となる。
各分子とその形状を対応させよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
CO₂ ＝ 直線型（180°）；BF₃ ＝ 平面三角形（120°）；NH₃ ＝ 三角錐（107°）。
各電子配置とその形状を対応させよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
電子対は互いに反発して広がり、非共有電子対の方が結合電子対よりも強く反発するため、角度が小さくなる。
VSEPR理論では、中心原子周囲の電子対の数から分子の形状を予測し、非共有電子対の方が結合電子対よりも強く反発する。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
この追加された非共有電子対による反発のため、水（104.5°）の結合角はメタン（109.5°）よりも小さい。
非共有電子対を忘れないでください
- 非共有電子対は結合電子対より強く反発するため、結合角を圧縮します。
- 水（非共有電子対2つ）は湾曲形で約104.5°；アンモニア（非共有電子対1つ）は約107°です。
理解できましたか
- VSEPR: 電子対は反発し合い、可能な限り広がります
- 非共有電子対は結合電子対より強く押し出す（各々≈$2.5°$）
- 直線形$180°$、平面三角形$120°$、正四面体形$109.5°$、三角錐形$107°$、湾曲形$104.5°$、正八面体形$90°$