水素結合についての質問なのですが、

水素結合は、HとF,O,Nのような電気陰性度の差が大きい結合において
Hの電子(共有電子対)が強くF,O,N側に引っ張られるために、
Hの陽子がむき出し状態になり、それが、F,O,Nの非共有電子対と引きあうものですよね?

それで、水分子は2組の非共有電子対で水素結合するらしいのですが、
フッ化水素は3組の非共有電子対があるのに、
Hのむき出しになった陽子は、なぜ1つの非共有電子対にしか、水素結合しないのですか?
極性が関係あるのですか?
極性が原因だとしたら、それはなぜなのですか?

良くわかりません。教えてください。お願いします。

A 回答 (2件)

水素原子が1本しか水素結合を作らないのは、水素結合を形成するような水素は「陽子がむき出し」に近い状態になっています。


陽子というのは原子核そのものであり、他のイオンと比較して遥かに小さいものです。
そのため、水素結合においては、水素原子をはさんで3個の原子がほぼ直線上に並びます。
すなわち、2個の球状の原子が、水素原子のところで接しているようなモデルになります。
つまり、水素原子が2原子の接点となり、共有結合と水素結合を介して3個の原子が直線上に並ぶということです。
このように、水素が極端に小さいために、別の原子がそこに接近して別の水素結合を形成するのは不可能であるということです。
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水素原子の水素結合の相手になる原子は1個のみです。


それにも関わらず、HFのF原子が複数のHと水素結合を作れば、HとFの数が合わなくなりますね。HとFは同数ですから。
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