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sp混成軌道、sp2混成軌道、sp3混成軌道はどのように使い分けるのかがわかりません。

それぞれの分子がつくる構造の後付け?みたいな感じに決めていくのは分かります。

アンモニアが三角錐型だから、sp3混成軌道が成り立っていることがわかる。
水は折れ線型だから、sp3混成軌道が成り立っているみたいな感じで混成軌道をきめていくんですよね?

でもそもそもどこでその混成軌道がわかるんですか?

私はどこの考えが足りていないんでしょうか?

うまく説明できなくてごめんなさい。
だれか分かる方教えてくれると嬉しいです!

A 回答 (3件)

ここでも、自然現象と物理学の違いを認識していません。

物理学は自然現象に合うように人が作った数式です。
物理学が自然現象を説明するものでは無く、自然現象のほんの一部を説明するのが物理学です。混成軌道は実際の化学結合に合うように、2s軌道1つと2p軌道3つで、sp3と言う等価な結合を4つ正4面体の頂点に向かせると、上手くアンモニア、メタンやダイアモンドの骨格が上手く説明出来と言うことだけです。
>でもそもそもどこでその混成軌道がわかるんですか?
そんなもの分かりません、x線回折で分かった原子の位置関係に合うように、軌道をこねくり回しているだけですのでね。
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>構造の後付け?


最初はそれで構いません。次第に分かってくると奥深いものです。ライナス・ポーリングがこれを考え出したとき物理化学者も有機化学者も全員あ然としましたが、非常に良くできています。
どこで使うかは簡単で、単結合の時はsp3を、二重結合や芳香族の時はsp2を、三重結合やアレンの場合spを使います。イオンの場合はまた変わりますが、今のところは要らないでしょう。
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基本的につながっている原子の数と非共有電子対の総和で考えればいいです


総和が2→sp混成軌道、3→sp2混成軌道、4→sp3混成軌道

NH3の窒素原子は3つのH原子と非共有電子対が1つ、総和4なのでsp3混成軌道
H2Oの酸素原子は2つのH原子と非共有電子対が2つ、総和4なのでsp3混成軌道

CO2の炭素原子は2つのO原子と非共有電子対が0つ、総和が2なのでsp混成軌道

BH3のホウ素原子は3つのH原子と非共有電子対が0つ、総和が3なので、sp2混成軌道
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