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化合物の結合次数の求め方がわかりません。

COの結合次数は???CNの結合次数は???などといった問題です。

同じ物質同士の結合次数は求めることができます。
例えば、C2の結合次数は6(number of bonding e)-2(number of antibonding e)/2で求められることは理解していますし、ほかにも、N2やO2などの結合次数も、求めることができます。

でも、COやCN・・・となったら、どう計算していいのか分りません。

詳しい方、宜しくお願いします。

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A 回答 (2件)

二原子分子の結合次数の話ですよね。



COやCNなどの異核二原子分子の結合次数も、C2やN2やO2などの等核二原子分子の結合次数と同様に
(結合性MOにある電子数ー反結合性MOにある電子数)÷2
で求めることができます。できるのですけど、異核二原子分子の結合次数は、等核二原子分子のそれとは違って、いくぶん曖昧なものです。というのは、異核二原子分子のMOを結合性MO,反結合性MO,非結合性MOに分類するときの基準が、いくぶん曖昧なものだからです。

等核二原子分子の場合は、
 σg, πu:結合性MO
 σu, πg:反結合性MO
というように、MOを結合性MOと反結合性MOに分類することができます。この分類は軌道の対称性で決まりますので、曖昧さなしに結合性MOと反結合性MOを区別することができます。

それに対して、異核二原子分子の場合は、gerade/ungeradeの別がありませんので、結合性MOと非結合性MO、非結合性MOと反結合性MOの境界は明確にはありません。そのため、「見た感じ」とか「そう考えればつじつまがあう」とかの、少し曖昧な基準でMOを結合性MO,反結合性MO,非結合性MOに分類します。

結合性MO,反結合性MO,非結合性MOの分類が何らかの方法ですでになされているのなら、異核二原子分子の結合次数は、等核二原子分子と同じ式で求めることができます。非結合性MOにある電子の数は、結合次数には関係しないので、式の中には入ってきません。

なお、分子軌道計算ソフトウェアを使って異核二原子分子の結合次数を計算する方法もありますが、この場合は、等核二原子分子の結合次数の計算式も(結合性MOにある電子数ー反結合性MOにある電子数)÷2とは違う式を使いますので、この方法についての説明は割愛します。
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何を基準に「結合次数」を求められているか理解できません。


>例えば、C2の結合次数は6(number of bonding e)-2(number of antibonding e)/2で求められることは…
これは通常の「化合物」の結合次数ではありません。不可解な定義です。C2フラグメントの励起状態に相当します。
C2フラグメントの基底状態は・C≡C・の構造を持ちsp軌道に二つの不対電子を持つビラジカルで、1重項か3重項かであり結合次数は3です。反結合軌道は空です。
分子内だとしたら炭素/炭素結合の外側に何か付いているのか、いないのか示して下さい。
COを上げられていますが、炭素鎖中のカルボニルなのか、一酸化炭素なのかも分かりません。
CNに至ってはシアノ基なのかシアン化物イオンなのかラジカルかそれともカチオンかまるで分かりません。
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