− 第1章 物質の構成−第9講 −

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1−9 共有結合と分子
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粒子くん 非金属元素は電子を取り入れて安定な電子配置になろうとする。そのようなタイプの非金属元素どうしが出会うとどうなるのだろう? 第9講では、化学結合の二つ目として、電子をお互いに共有することで生じる結合(共有結合)について、その仕組みと原理を調べてみよう!
1.共有結合の仕組み
フッ素原子とフッ素原子のように、非金属元素と非金属元素が出会うと原子はどうするのだろう? 非金属元素は電子を取り入れて安定な電子配置になろうとする。
フッ素原子の電子配置
ボーアの原子モデル 電子配置は、K殻に2個、L殻に7個である。
閉殻になるにはL殻にあと1個電子が欲しい。
どの小軌道も2個ずつの対になりたい。
近似原子モデル
  
非金属元素であるF原子とF原子の出会いを例に説明してみよう。
  

上記の説明のように、非金属元素非金属元素が出会うと、お互いに電子を共有することで原子間に結合が生じる。この結合を共有結合といい、この結合で誕生した原子のグループを分子という。

共有結合で生じた分子を式で表す場合、分子式・電子式・構造式などが用いられる。
分子式 電子式 構造式
フッ素原子2個からなるので、 1組の共有電子対を、1本の線(価標)を用いて表した式
2 F−F

◆各部の名称

このように、共有結合は原子が不対電子を共有する結合で、フッ素分子には、共有電子対が1組非共有電子対が6組存在する。

2.単結合による共有結合
フッ素分子のように、原子間が1組の共有電子対で結合している共有結合を単結合という。単結合のみで作られる分子には、水素分子・水分子・アンモニア分子などがある。
■ 水素分子
水素原子は、お互い電子を1個取り入れて安定なヘリウムと同じ電子配置になろうとする。

分子式 電子式 構造式 共有電子対 非共有電子対
2 H:H H−H 1個 0個

■ 水分子
水分子は、電子を2個取り入れネオンと同じ電子配置になりたい酸素原子と、電子を1個取り入れてヘリウムと同じ電子配置にりたい水素原子から作られる。
酸素原子の
近似原子モデル
酸素原子の電子式 水分子の近似原子モデル
o_denshishiki.gif

分子式 電子式 構造式 共有電子対 非共有電子対
2 2個 2個

■ アンモニア分子
アンモニアは、窒素原子1個と水素原子3個からなる分子である。窒素原子には不対電子が3カ所あり、3つの水素原子と3カ所で単結合する。
窒素原子の
近似原子モデル
窒素原子の電子式 アンモニア分子の
近似原子モデル
o_denshishiki.gif

分子式 電子式 構造式 共有電子対 非共有電子対
NH3 3個 1個

■ メタン分子
メタンは、炭素原子1個と水素原子4個からなる分子である。炭素原子には不対電子が4カ所あり、4つの水素原子と4カ所で単結合する。
炭素原子の
近似原子モデル
炭素原子の電子式 メタン分子の
近似原子モデル
o_denshishiki.gif

分子式 電子式 構造式 共有電子対 非共有電子対
CH4 4個 0個


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