アンモニアの双極子モーメントについて

アンモニアの双極子モーメントの方向がわかりません。
Ｎ－Ｈ間はδ-の原子からδ＋の原子へ向かうベクトルということでＮ→Ｈとわかるんですが、孤立電子対はどのように考えればいいんでしょうか。
よろしくお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： anthracene 回答日時： 2006/08/01 17:43

分子の双極子モーメントは共有結合の電子対が、どちらの原子に引き寄せられているか、すなわち分極の程度で決まります。

アンモニアなら質問にあるとおり、N-H結合電子は窒素原子の方に引き寄せられています。
さて、質問にある孤立電子対ですが、これは窒素原子がもともと持っていたものですよね？
分極が関係してくるには、電子対が他の原子に引き寄せられたり、あるいはその逆に他の原子から電子対を引き付ける必要があります。
しかし孤立電子対はもともと窒素原子の物だったので、アンモニアを形成しても他の原子と共有していませんし、分極に関係してくることもありません。

この回答へのお礼

孤立電子対はもともと窒素原子なので分極には関係ないということでしょうか。
どうもありがとうございました。

お礼日時：2006/08/01 22:04

No.4 回答者： ht1914 回答日時： 2006/08/01 18:51

アンモニアの双極子モーメントの大きさは孤立電子対が大きく寄与しているという記述を見たことがあります。

分子の双極子モーメントの値はＮ－Ｈ間の分極だけで考えたものよりも大きいというのが根拠だったと記憶しています。水素と反対側に広がりを持つ電子の分布があるのですから当然の予想です。分子としての分極と結合の分極とを混同してはいけないのではないでしょうか。

荒っぽい話をします。

結合の分極を考えなくても（＝共有電子対が両側の原子に対等に共有されているとした場合でも）分子が双極子モーメントを持つということは言えるのではないでしょうか。

簡単のために最外殻の電子の数が５のＮの中心電荷は５＋とします。この５＋の周り、正４面体の腕の方向に電子を２コずつ８個配置します。このままだと分極はありません。トータルの電荷は３－です。もし水素の分の＋を３つ中心の５＋に置けばトータルの電荷＝０になります。分極もありません。でもアンモニアの構造に合うように４つの腕のウチの３つに、電子を間にはさむような位置にこの３つの＋を置いたとします。当然＋の電荷の分布の重心と－の電荷の重心がずれます。分子としての双極子モーメントが存在するということになります。実際の双極子モーメントはこれに結合の分極の影響を加え合わせます。結合角が正４面体の時のものからずれていることも考慮します。孤立電子対の広がりの方が共有電子対の広がりよりも大きいというのも問題になりますがこれは結果から推測するより仕方がないことかもしれません。手元にデータがないのですがＨ－Ｎ－Ｈの角度は正４面体の角度よりも小さかったはずです。これは孤立電子対の広がりの方が大きい、２つの原子の間にある電子は分布が絞り込まれているからであると考えて良かったはずです。
この考えで言うと水の双極子モーメントでも２組の孤立電子対が問題になります。
メタンは双極子モーメントが存在しません。
間違っているでしょうか。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
孤立電子対と双極子モーメントの関係についてもう少し調べてみたいと思います。

お礼日時：2006/08/01 22:13

No.2 回答者： doc_sunday 回答日時： 2006/08/01 17:19

>孤立電子対はどのように考えればいいんでしょうか。

孤立電子対はδ-ではなく純粋な２つの電子です。δ-ではから、窒素、フッ素と順に分極は大きくなっていきます。

窒素や酸素のδ-→δ+のベクトルの合成が直線になることはお分かりですね。
m(_ _)m

この回答へのお礼

回答ありがとうございます

お礼日時：2006/08/01 22:10

No.1 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2006/08/01 17:16

Nの原子核が+で，孤立電子対が-でしょう．

この回答へのお礼

回答ありがとうございます

お礼日時：2006/08/01 22:05