とある教科書で
N原子の基底状態
1s (↑↓)
2s (↑↓)
2p (↑↑↑)
となっており,sp3混成軌道をとる場合については
1s (↑↓)
sp3 (↑↑↑↑)
というような表記がされていました.

率直に・・・これは正しいのでしょうか??
正しいのであれば,sp3混成軌道をとる場合,電子が一つ足りないのはなぜなのか.
また,間違っている場合は,電子の正しい軌道配置?を教えて頂ければと思います.

色々自分で調べては見たのですが,ほとんどの説明はカーボン原子で説明されているため,N原子についてはほとんど見あたりませんでした・・・.

御存知の方おられましたら,書き込みよろしくお願いします!!

A 回答 (4件)

間違ってます。



1s  (↑↓)
sp3 (↑↓、↑、↑、↑)

が正しい電子配置です。
四つの等価なsp3軌道のうち一つにはスピンが逆向きになるよう二つの電子が
収容され、残り三つに一つずつ電子が入ります。

電子が二つはいった軌道は非共有電子対に相当し
一つだけ入った軌道は不対電子に相当します。
    • good
    • 2
この回答へのお礼

どうもありがとうございました。

もやもやが取れました♪

お礼日時:2002/03/27 20:50

 inorganicchemistさん、どうもありがとうございます。

窒素原子と他の原子との共有結合の説明にウエイトが移ってしまい、その中でsp混成軌道とごちゃまぜになって、あげくに間違った説明をしてしまいました。
 おっしゃる通り、窒素原子がとるsp3混成軌道の電子配置は(↑↓、↑、↑、↑)となります。↑で表されている3つの不対電子が他からの電子を受け取って電子対を作ります。
    • good
    • 0

このサイトの規約に反するかもしれませんが、tomtomtomtomさんのために。



>silkroadさん

混成軌道とはN原子中のs軌道とp軌道との混成により生じる軌道です。
水素は関係ありません。silkroadさんの論では一級~三級アミン中の
Nの軌道はどのように表現するのでしょう?

またメタンの場合にはC-H結合に2種類あることになってしまいます。

tomtomtomtomさんが混乱されないようにsilkroadさんご自身から訂正をお願いします。
    • good
    • 0

 1s軌道はK殻、2s軌道と2p軌道はL殻の電子軌道で、K殻には2個、L殻には8個まで電子が入ります。


 エネルギーが低い電子軌道から電子が入りますよね?だからN原子の7個の電子はまずK殻の1s軌道に2個入り、残り5個がL殻に入ります。L殻には2s(電子2個まで)、2p軌道(電子6個まで)があり、エネルギーが低い2s軌道に2個入って、残り3個が2p軌道に同じスピン量子数で入ります。ですから基底状態のN原子は
1s(↑↓)
2s(↑↓)
2p(↑ ↑ ↑)

2p軌道にある3つの↑は不対電子で共有結合にあずかることが出来るので、N原子は計3つの電子を受け取ることが出来ます。例えばアンモニア分子を形成するときにはH原子3個が必要ですがそれぞれのH原子から1s軌道にあるただ1個の電子を受け取って、受け取った電子はN原子の2p軌道の3つの電子(↑)とは逆のスピン量子数(↓)で入ります。

こうしてN原子の2p軌道の電子とH原子の1s軌道の電子との間でsp3混成軌道をつくります。

アンモニア分子中でN原子からみると
1s(↑↓)
2s(↑↓)
2p(↑↓ ↑↓ ↑↓)
のようになり、H原子からみると
1s(↑↓)
のようになって共有結合しています。
    • good
    • 1

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q堆肥の成分 窒素 リン酸 カリ

この前 堆肥を麻袋に詰めて売っている所がありました。
その堆肥には 窒素10リン酸3カリ6と書かれてました。
これってこの堆肥にはこれらの成分の割合が含まれているということだと思うんですが。どうも均等ではなくバランスが悪く思います。
窒素は葉物 リン酸は根物 カリ実物 に有効と聞いたことがあるんです。
カブなど根物を育てるには リン酸3割では少なくないでしょうか?
そういう場合は リン酸を増やす成分を購入して加えるべきでしょうか?
それとも堆肥に含まれた窒素10リン酸3カリ6は気にしなくて良いでしょうか?
お教えください。

Aベストアンサー

堆肥と言うのは主に土地の地力を増強するのに用います

長年化学肥料だけで作物を作っていると 土かが劣化して作物が余り良く育たなくなってきます
土の中の微生物 微量要素 の減少するためです

窒素   タンパク質合成に必要な成分           葉肥
リン酸  細胞膜およびATP合成などに必要な成分 花・実肥
カリ   よくわからん 根肥  


作物によっても その生長段階によっても 必要な肥料は違ってきます
カブなどでは 初期生長には主に窒素 リン酸  肥大期にはカリが多く必要でしょう

痩せた土では リン酸が土に吸着してしまうので 不足がちになるので 別な物で補ってあげたほうがいいかも

Q原子軌道、混成軌道について

今量子学を勉強していて、分からないところがあるのですが、原子軌道が同じ主量子数でエネルギー準位が低いとs軌道、高いとp軌道となるのはなぜですか?

また高いエネルギー準位にある原子に光が入射すると誘導放出という現象が起こるようなのですがなぜですか?ある参考書には光が入射すると二つの原子軌道(エネルギー準位が低い時と、高い時の原子軌道)が空間的な干渉を起こすからとあるのですがなぜそのような事が起こるのでしょうか?

質問ばかりですいません・・・。
回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>同じ主量子数でエネルギー準位が低いとs軌道、高いとp軌道となるのはなぜですか?

考え方としては、逆だと思う

Q窒素・リン酸・カリの総称

窒素・リン酸・カリを総称して呼ぶ場合,何と呼ぶのが適切ですか?
無機化合物?無機物?アドバイスを頂きたいです。

Aベストアンサー

窒素、リン酸、カリは肥料3要素と呼ばれます。

肥料
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%82%A5%E6%96%99

Qsp3混成軌道をとって結合している分子は、どれも軌道のなす角は、109.5°となるのでしょうか?

sp3混成軌道をとって結合している分子は、どれも軌道のなす角は、109.5°となるのでしょうか?

構成する原子によって、角度が、例えば10°とか、大幅に変わることはあるのでしょうか?

構成する原子にかかわらず角度がほぼ変わらないとしたら、私にはとても不思議に思えます。

Aベストアンサー

そりゃそうです。・・・(結合する前の)混成軌道であって結合軌道ではない。
・・
結合したら、そこにある原子核や孤立電子対がかかわって角度が変わる。

水は、sp³混成軌道のうち、二個は孤立電子対だけですが、残り二つは水素原子が入ったシグマ結合になる。孤立電子対は負電荷ですので反発するから、その影響で水素-炭素-水素の結合角は105度程度に歪んでしまう。

Q液肥の窒素、リン酸、カリ

よく20Lの液肥で7-7-7の表記がありますがよく理解できません。粒肥は20kgだったら100g中に7g保証値と聞きますが詳しい方いたら教えて下さい。

Aベストアンサー

>粒肥は20kgだったら100g中に7g保証値と聞きますが詳しい方いたら教えて下さい。

それと同じです。
20L=20kgと考えてもらっていいです
20kg×7%=1.4kg  20Lの液肥には窒素・リン酸・カリが1.4kgづつ含まれている事を意味してます。

Qメタンをsp、sp2混成軌道で組み立てるとどうなりますか?

メタンの立体構造は、炭素原子がsp3混成軌道を作るので、正四面体となりますが、メタンをsp、sp2混成軌道を使って組み立てることも理論的には可能であると教わりました。

そこで、メタンをsp、sp2混成軌道を使って組み立てるとどうなるのか考えてみたものの、全く見当もつきません。

どなたかお分かりの方がいらっしゃいましたら、どんなことでも結構ですので、教えて頂きたいと思います。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

補足します。
お書きになったとおりだと思います。
ただし、これは机上での理屈ですので、実証のしようがないことではあります。
ついでですが、混成を全く考えずに2sと2pを使って組み立てることも可能です。その場合、
H (a,0,0)
H (0,a,0)
H (0,0,a)
となり、残りの1個のHは2s軌道に『何となく』くっついているということになり、位置が定まらないことになります。

Qリン酸・カリ・ケイ酸が水稲に及ぼす影響

専門学生2年です。
私は来年度に「リン酸・カリが水稲に及ぼす影響」について研究してみたいと思っています。
試験方法はポット又はバケツの中に砂土を入れて栽培しようと考えています。
その際、試験区設定として、リン酸のみ施用のリン酸区、カリのみ施用のカリ区という風に試験区を設けようと考えたのですが、

果たして水稲は窒素施用なしで栽培できるんだろうか?

という疑問にぶつかりました。
初歩的なことかもしれませんが、水稲は窒素施用なしで栽培できるかどうかを教えて下さい。

また、試験区の良い設け方などがあれば教えて下さると有り難いです、お願いします。

Aベストアンサー

窒素は一般に肥料成分として最も不足しがちな要素ですが、
砂土は特に地力が少ないので、窒素を施用しないと
極めて貧弱な稲になる可能性が大きいです。

専門学生であれば「ドベネクの桶」あるいは「リービッヒの最小養分の法則」をご存じでしょう。
「生物の成長は 利用できる必須栄養素のうち最少のもので決まってしまう」という法則です。

もし、窒素を施用しないで栽培すると、その稲の生育は一番不足している窒素によって決まってしまい、目的の“リン酸・カリ・ケイ酸が水稲に及ぼす影響”が分からない可能性が大きいです。

このような実験を行う場合、最も普通のやり方は、必要な肥料の全てを施用した処理区を基準にして、調べたい成分(ここでは、リン酸あるいはカリあるいはケイ酸)のうちの一つだけを施用しない処理区をそれぞれ設けて、そこの稲の生育などを調べます。

Q硫酸や五塩化リンなどの(疑似)sp3d2、sp3d混成軌道について

こんばんは。
この前、化学結合論に関する本を読んでいたんですが
その本の中で「硫酸や五フッ化リンなどの三周期元素は3d軌道を使った
混成軌道を作ると思われがちだが、実際はエネルギーが高くほとんど結合には使われていない。」
と書いてありました。
確かに3d軌道とは少しエネルギー差が大きいと思うのですが、
それなら一体どうやって六本や五本の結合手を出せるのでしょうか?
どうか詳しい方、教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>硫酸イオンの構造では二重結合が2本含まれています…
こっちの方は、問題無く二重結合では「ない」ですね。大学以上では絶対に二重結合だとは教えません。
ただ価数としては(HO)2S^2+(-O^-)2になるので6+で四配位六価と言えます。

リンの方ですが、確かにおっしゃるとおりですね。電子二個多いです。
でもなー、三中心結合に四電子を入れると結合と反結合の両方のMOに電子が入ってしまうので、ちょっと不満が残ります。
元の原子軌道が三つなので、MOも三つ出来、「結合」「非結合」「反結合」となるはずですね。
そこで「結合」と「非結合」に二つずつ電子を入れてやると収まるのですが、オクテット則からは外れますね。
今のところオクテット則から外れても三中心四電子結合だと考えるしかないようです。(恥;
いつもここの処が割り切れないんです、今回は忘れていました、済みません。

Q縮合型リン酸アルミの錆止め効果について

原理(メカニズム)を知りたいと思っております。

某企業の縮合型リン酸アルミが防錆顔料に利用されているようですが
鉄などと錯体を作ったりするのですか?
また酢酸アルミやその他のアルミ化合物は媒染剤などに使われたりしますが
これもその色素成分と錯体を作ると聞いたことがありますが
原理がいまいちわかりません。

基本的なことからわかっていないので
詳しく教えていただけたら幸いです。

Aベストアンサー

> 解答いただいたキレート剤の持続性はどれくらいなのでしょうか?

温度や液性によります。傾向としては,高温側,酸性側ではキレートは放出しやすくなります。

具体的な数値を知るには,まずはキレート剤の構造式を調べ,平衡定数を調べるか測定し,溶媒や温度や液性,他の物質や外場による影響を考え,初めて推測できるようになります。

> 鉄と錯体を初期に作ったものはそのまま作り続けるのでしょうか?

EDTA のキレート能はとても強いです。抽象的な表現で申し訳ございませんが,ご質問自体がそもそも抽象的過ぎますので…。

Qダイヤモンド構造(sp3混成軌道)の結合角

シリコンのダイヤモンド構造の結合角109°28の数学的求め方(計算方法)ってありますか?もしあるのであれば、教えていただけないでしょうか?よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>補足なのですが、この質問も参考にしましたが、この計算方法だと109°47が導かれ、109°28にはなりません。私の参考にしている電子物性の教科書では109°28と書かれています。これは間違いで本当は109°47ということなのでしょうか?

109°47も109°28も、どちらも正解です。
28は28分のことで30分が0.5°なので28分は0.47°となります。
小数点以下の単位が異なる表記になっているだけです。
よって、どちらも正解となります。


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング