語彙
| English | 意味 |
|---|---|
| hybridisation/ˌhaɪbrɪdaɪˈzeɪʃn/ | 混成軌道 |
| sigma/ˈsɪɡmə/ | σ結合 |
| pi/paɪ/ | π結合 |
| tetrahedral/ˌtetrəˈhiːdrəl/ | 四面体型 |
| planar/ˈpleɪnə/ | 平面 |
炭素の3次元形状
- 炭素周囲の形状は混成軌道に依存する。
- 単結合はシグマσ結合であり、二重結合には追加としてパイπ結合が含まれる。
- これこそがエチレンが平面である理由である。
実践
4つの単結合を形成する炭素原子は約109.5°の結合角を持つ四面体型である。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
4つの結合電子対は等しく反発し合う。
混成軌道と形状
| 混成軌道 | 結合 | 形状 | 角度 |
|---|---|---|---|
| $\text{sp}^3$ | 単結合4本 | 四面体形 | $109.5°$ |
| $\text{sp}^2$ | 二重結合1本＋単結合2本 | 平面（平ら） | $120°$ |
| $\text{sp}$ | 三重結合1本 | 直線形 | $180°$ |
有機分子には明確な三次元形状がある
探索
有機分子の形状
各炭素におけるVSEPR
単結合炭素の周囲で4組の電子は四面体型（109.5°）をとる。
実践
sp³炭素（4つの単結合）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つの単結合（sp³）は109.5°の四面体型を与える。
実践
sp²炭素（1つの二重結合＋2つの単結合）、エチレンのように：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
sp²混成軌道は120°の平坦な（平面型）配置を与えるため、エチレンは平面型である。
実践
sp炭素（三重結合）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
sp混成軌道は180°の直線型形状を与える（例：アセチレン）。
実践
各結合の特徴を幾何学的配置に対応させよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
各項目は用語を正しい意味と結びつける。
シグマ結合とパイ結合
- 全ての単結合は直接重なり合いによって形成される**シグマ（σ）**結合である。
- 二重結合はシグマ1本＋パイ1本（パイ結合はp軌道の側面重なりによる）である。
- エチレンは炭素が$\text{sp}^2$であるため平面状となる。
混成軌道による炭素の形状：sp3四面体形、sp2平面形、sp直線形
実践
C=C二重結合は以下の構成要素からなる：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
単結合は1つのσ結合；二重結合は1つのσ結合＋1つのπ結合（側面からのp軌道重なり）である。
炭素周围的の形状
- 単結合4本を持つ炭素は四面体形（約109.5°）であり、C=C周囲は三角錐平面形（約120°）である。
- この形状は電子対反発則に従って決まる。
理解できましたか
Key idea
- 形状は混成軌道に従う：sp³四面体形（$109.5°$）、sp²平面形（$120°$）、sp直線形（$180°$）。
- 単結合＝σ；二重結合＝σ＋π（π結合はp軌道の側面重なりによる）
- エチレンは平面状である（sp²炭素）