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学年 名列 名前 物理化学 第2章 1 Ver. 2.1 福井工業大学 原 道寛 HARA2005
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2-1. 2-2. 物理化学:2章化合物の構造 (メニュー) 化学結合 2-1-1.イオン結合 2-1-2.共有結合 2-1-3.配位結合
2-1. 化学結合 2-1-1.イオン結合 2-1-2.共有結合 2-1-3.配位結合 2-1-4.金属結合 2-1-5.水素結合-電気陰性度と分極 2-2. 共有結合と軌道の重なり 2-2-1.分子軌道 2-2-2.混成軌道
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__結合・ __結合・_____結合・___結合・_____結合
2-01 化合物の構造 学年 名列 名前 海水 水 塩化物 塩化ナトリウム 塩化マグネシウム 硫化物 硫酸マグネシウム ネオン ヘリウム クリプトン 水素 キセノン 希ガス G __結合・ __結合・_____結合・___結合・_____結合 O2 H2 C CO2 F E B H2O A Na+ Cl- N2 D 化学結合 H I J K L HARA2005
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2-02.希ガス ヘリウム(He; ) ネオン(Ne; ) アルゴン(Ar; ) 外側の電子殻: すべて 個の電子で満たされている。
B C 外側の電子殻: すべて 個の電子で満たされている。 配置は安定している イオンには 。 単独の原子のままで安定している。 D E F
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2-1-1. 2-1-2. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 イオン結合 共有結合 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5.
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(electrostatic force)
化学結合 イオン結合 共有結合 2-1-2. 配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 安定な電子配置を取る場合 Na+(_____________) Cl-(___________________) 電子構造 Na原子(__________) Cl原子(_____________) 塩化ナトリウム(NaCl) Na+:ナトリウム_______________ Cl-:塩素______________ A B C D E F (electrostatic force) G H = (ionic bond) I
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2-1-1-02. 2-1-2. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 イオン結合 共有結合 配位結合 金属結合
イオン間の 力は 方向性が 空間の にも 作用する 相互作用するよう 3次元的に規則正しく配列したイオン結晶= E イオン結合 共有結合 2-1-2. 配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. F 周期表の左: 電子を 陽イオンになりやすい 原子 周期表の右: 電子を 陰イオンになりやすい非金属原子 イオン結合 A G B H C D I
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2-1-1-03. 2-1-2. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 陽イオン、陰イオンの を知る。 1
塩 塩基 金属元素の酸化物 F イオン結合 共有結合 2-1-2. 配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 1 陽イオン、陰イオンの を知る。 2 イオン、 イオンの 順に元素記号を並べる。 3 イオンの は示さず、右下にイオンの を添える。 A G B C H D E
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2-1-1-04. 2-1-2. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 融解・水溶液 イオンと イオンに分離 自由に __ 性
イオン結合 共有結合 2-1-2. 配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 性 自由に __ イオンと イオンに分離 融解・水溶液 イオン結合 強い い が 高い を 通さない A E F B D G C H
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________Covalent bond
化学結合 イオン結合 2-1-1. 共有結合 配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 水素H 1s1 中性 イオンに 1個の電子を 1s2:He ________Covalent bond A B 2個の電子を二つのH原子が ______ F E 最もエネルギーが 低くなった で 落ち着く C G D
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2-1-1. 2-1-2-02. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 イオン結合 共有結合 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 化学結合 水素原子が近づく 最外殻の が重なる 電子は相手の原子の原子核とも引合う 系のエネルギーは さらに水素原子が接近 正電荷の核同士が 系のエネルギー エネルギー (bond dissociation energy) 432 kJ mol-1 C 核間距離 D エネルギー E B 結合距離 (band distance:band length) H: nm F G
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F F C H 2-1-1. 2-1-2-03. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 A B E C F D G H
イオン結合 2-1-1. 共有結合 配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 学年 名列 名前 フッ素原子 1s22s22p5 フッ素分子1s22s22p6:Ne F F A B E の電子をもつ希ガスの : 則(octet rule) 8個の電子をもつ希ガスの閉殻構造:オクテット則(octet rule) I J K C C F H D G ルイス構造: 元素記号のまわりに価電子の数に相当 する点をつけて結合を表わした分子式 H HARA2005
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2-1-1. 2-1-2-04. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 イオン結合 共有結合 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 分子の骨格を書く H2O H O H 原子が持つ価電子の合計を計算。 (2個) + (6個) = 8個 隣り合う原子の間に電子 個を配置。 残りの電子を 上に配置。 A B C D E
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2-1-1. 2-1-2-05. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 イオン結合 共有結合 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 結合を書く場合 イオンの場合 形式電荷を考える 共鳴構造を書く オクテットを満たさない化合物
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構造を書く を空間に配置 同士を離す 2-1-1. 2-1-2-06. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 イオン結合
共有結合*VSEPR 配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 1 構造を書く 2 を空間に配置 3 同士を離す A B C
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2-1-1. 2-1-2-07. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 イオン結合 共有結合*VSEPR 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 電子対2組 電子対3組 電子対4組 電子対5組 電子対6組 1 CO2の 構造を書く 2 中心原子の炭素の電子対は 組 3 分子の形は A B C D:板書 E:板書
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2-1-1. 2-1-2-08. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 イオン結合 共有結合*VSEPR 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 電子対2組 電子対3組 電子対4組 電子対5組 電子対6組 1 BF3の 構造を書く 2 ホウ素は ・フッ素 の価電子 3 分子の形は 形 A B C D E:板書 F:板書
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2-1-1. 2-1-2-09. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 イオン結合 CH4の 構造を書く 共有結合*VSEPR
配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 1 CH4の 構造を書く 2 炭素のまわりには 組の電子対 3 4つの電子対間の反発が 4 構造をとる。 A 電子対2組 電子対3組 電子対4組 電子対5組 電子対6組 B C D E:板書 F:板書
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2-1-1. 2-1-2-10. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 イオン結合 共有結合*VSEPR 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 電子対2組 電子対3組 電子対4組 電子対5組 電子対6組 1 NH3の 構造を書く 2 Nのまわりには1組の 対 3 非共有電子対は電子対間の より大きい 4 四面体構造でH-N-Hの結合角: A B C D E E:板書 F:板書
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2-1-1. 2-1-2-11. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 イオン結合 共有結合*VSEPR 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 化学結合 電子対2組 電子対3組 電子対4組 電子対5組 電子対6組 1 H2Oの を書く 2 Oには の非共有電子対 3 非共有電子対は電子対間の反発より 4 四面体構造でH-O-Hの結合角: ° A B C D E:板書 F:板書
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2-1-1. 2-1-2-12. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 PCl5の を書く Pのまわりには の電子対 (型)
イオン結合 2-1-1. 共有結合*VSEPR 配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 電子対2組 電子対3組 電子対4組 電子対5組 電子対6組 1 PCl5の を書く 2 Pのまわりには の電子対 3 (型) A B C E:板書 D:板書
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2-1-1. 2-1-2-13. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 SF6の を書く Sのまわりには の電子対 体
イオン結合 2-1-1. 共有結合*VSEPR 配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 電子対2組 電子対3組 電子対4組 電子対5組 電子対6組 1 SF6の を書く 2 Sのまわりには の電子対 3 体 A B C D:板書 E:板書
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H H N N H+ H + H H H H 2-1-1. 2-1-2. 2-1-3-01. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 N Hへ
イオン結合 2-1-1. 共有結合*VSEPR 2-1-2. 配位結合 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 化学結合 結合に必要な電子対同士が一方の から提供される結合 A H H N N H+ + H + H H 三つの _結合 対 N を与える Hへ H H E F D B C
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N + B F H 2-1-1. 2-1-2. 2-1-3-02. 2-1-4. 2-1-5. 化学結合 N 非共有電子対 イオン結合
共有結合*VSEPR 2-1-2. 配位結合 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 化学結合 学年 名列 名前 結合に必要な電子対同士が一方の原子だけから提供される結合 N + B F H A C:板書 N 非共有電子対 アンモニア ホウ素 HARA2005
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2-1-1. 2-1-2. 2-1-3. 2-1-4-01. 2-1-5. 化学結合 をよく伝える 光沢や 反射 金箔のように になる。
イオン結合 2-1-1. 共有結合*VSEPR 2-1-2. 配位結合 2-1-3. 金属結合 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 化学結合 をよく伝える 光沢や 反射 金箔のように になる。 金のように線上に伸ばすことができる ( ) A Al, Fe, Cuなどの金属元素 B C イオン化 エネルギーが小さい 価電子を やすい イオンに なりやすい D E なぜ? F 多数集まる の 電子が集まる が元の原子から離れる を自由に動き回る H G I K J
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2-1-1. 2-1-2. 2-1-3. 2-1-4-02. 2-1-5. 化学結合 なぜ? イオン結合 共有結合*VSEPR 配位結合
金属結合 水素結合-電気陰性度と分極 2-1-5. 化学結合 Al, Fe, Cuなどの金属元素 電気・熱をよく伝える 金属光沢や光反射 金箔のように薄く膜になる。(展性) 針金のように線上に伸ばせる(延性) なぜ? ⇒金属の 度や 性 自由電子が自由に動ける ⇒ 自由電子に光があたり反射。 ⇒ や 金属イオンの位置がずれても自由電子が結ぶ A B 自由電子: 正電荷をもつ金属イオンを互いに規則正しく結び付ける。 C D E
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原子によって電子を引き付ける力が異なる。
イオン結合 2-1-1. 共有結合*VSEPR 2-1-2. 配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 化学結合 電気陰性度と結合の分極 H H H C 電子分布の偏り (polarization) A (electronegativity) B = 原子によって電子を引き付ける力が異なる。 値が大きい=電子を引き付ける力が C
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2-1-1. 2-1-2. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5-01. 化学結合 イオン結合 共有結合*VSEPR 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 化学結合 電気陰性度と結合の分極 電気陰性度の特徴 C < N < O 周期表の同一周期では右行くほど 。 F > Cl > Br 同じ族では、周期表の上にある元素ほど 。 C > H 炭素と水素では炭素のほうがわずかに すべての金属元素の電気陰性度は炭素より A B C D
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H C 2-1-1. 2-1-2. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5-02. 化学結合 δ+ δ- (dipole moment)
イオン結合 2-1-1. 共有結合*VSEPR 2-1-2. 配位結合 2-1-3. 金属結合 2-1-4. 水素結合-電気陰性度と分極 化学結合 電気陰性度と結合の分極 δ+ δ- (dipole moment) 1 D (デバイ) =3.336 x Cm A H C 電子の偏り δ μ = δ x l B l 極性(polar)分子 分子が対象構造 偏りがない 極性(polar) 分子 無極性(nonpolar) 分子 無極性(nonpolar)分子
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2-1-1. 2-1-2. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5-03. 化学結合 イオン結合 共有結合*VSEPR 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 化学結合 (Hydrogen bond) A 正電荷に帯びた水素原子と電気陰性な原子が クーロン引力で引き合ってできる弱い結合 O・・・H O―H 結合角 180° 距離 0.177 nm > nm 結合エネルギー 20 kJ mol-1 < 460 kJ mol-1 B 沸点が DNAの二重らせん構造にも が 重要な役割を示している。 C
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2-1-1. 2-1-2. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5-04. 化学結合 イオン結合 共有結合*VSEPR 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 化学結合 15,16,17族の水素化合物の沸点を比べる 分子量の小さなNH3,H2O,HFの沸点が これらの化合物の分子間に が働いているため A B 水素結合を振り切って分子が離れ, 気体となる状態が 分子間に水素結合が働くと その結合を ために余分なエネルギーが必要 沸点は なる。 C D E
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2-1-1. 2-1-2. 2-1-3. 2-1-4. 2-1-5-05. 化学結合 イオン結合 共有結合*VSEPR 配位結合 金属結合
水素結合-電気陰性度と分極 化学結合 B C D E 生体物質の構造保持や生命の遺伝情報をつかさどる の二重らせん構造にも水素結合が重要な役割を果たしている。 生体系において A
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