
硝酸イオンNIO3-は、なぜ1価のマイナス陰イオンになるのでしょうか?
塩化物イオンCl-は、価電子が7で、安定した8になるため、電子が1つきて、マイナス1価になります。
水酸化物イオンOH-は、Oの価電子が6で、2こ電子を受け取ると安定するので、Hから1こ出し合って共有し、それでもまだ、1こ受け取れるので、1こ電子がやってきて、1、マイナスになるのかと思いました。
硝酸イオンNO3-は、Nの価電子が5で、あと3こ電子を受け取りたいので、Oが3つだから、Oから1つづつ受け取って、OもNから1つづつ受けとって、(O1つにつき、電子1つNから受け取って)でも、Oは本当は、2つ受け取って、Mカクを、8にしたい・・、しかし、1つうけとり、7で、そのOが3つだから、NO3は、マイナス3価になるのではないのでしょうか?
基本的に考え方がちがうのでしょうか?
よろしくお願いいたします。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
硝酸イオンではなくて硝酸で考えます。
HNO3の結合はどうなっているのかという質問と同じです。
普通に共有結合を考えると電子の数が合わなくなるという疑問です。
分かりやすいのは亜硝酸HNO2です。
H-O-N=O
ですから普通に考えて問題のない構造です。
このNにもうひとつ酸素がくっつくのはどういうことで可能になるのという質問だということになります。
配位結合というのを習っていませんか。
普通の共有結合は結合する両方の原子から同じ数の電子が提供されて共有します。でも提供する電子の数が異なっていても「共有」は可能です。
H-O-N:
∥
O
Nには使っていない2つの電子があります。Oの最外殻電子は6つですから後2つ必要です。Nの2つの電子をOが使わせてもらうというのでも共有結合が成り立ちます。NもOもNeと同じ電子配置になります。
H2O+H2O→H3O^++OH^-
NH3+H2O→NH4^++OH^-
の場合の説明が教科書にあると思います。
COの場合も普通に考えると電子の数がうまく合いません。
2個ずつ出しての共有ではOの周りの電子は8個ですがCの周りの電子の数は6個です。Cの周りの電子が2個不足しています。Oにある使っていない電子対を1つ共有に回すとCもOも周りの電子が8個になります。配位結合で考えるとうまくいくということです。
6つの電子が共有されていますからそれぞれに3個ずつ所属しているということになります。Cは2つ電子を共有に出したのに3つ所属するということですから電子が1つ多くなったのと同じです。逆にOは電子が1つ少なくなっています。COは極性を持つということが言えます。この極性はCの方が負、Oの方が正ですから電気陰性度で考えたものとは方向が逆になっています。
この回答への補足
はい。質問の回答が無ければ、HNO3の結合はどうなっているのですか?と質問を変えようと思っていました。
回答ありがとうございます。
教科書は持っていないのですが、参考書(学研よくわかる科学I)で、配位結合と調べましたら、「一方の非共有電子対を他方の原子が共有する結合」とあり、
NH3 + H^; → NH4^+
とありました。
H2O + H2O → H3O^+ + OH^-
は、上の例を参考に、
H2O + H^+ → H3O^+
と分解してから考えなんとか理解しました。
(教科書を購入しようかと考えました。)
また、COの例のおかげで、配位結合が理解できました。
ただ、・・・、亜硝酸HNO2にもうひとつ、Oをつける場合、
Oは最外カクが、6ですので、Nの非共有電子対にそのままくっついて、それでOKで、イオンにはならないのではと思うのですが、
図に描いてみましたが、
・・ ・・
H: O : N : O :
・・ ・・ ・・
・・
・ O ・
・・
陽子H1 O8×3 N7 合計 32ケ
電子 図で見えるもの点で、24 最外カク以外8ケで 合計24ケ
で、マイナス1にならにと思うのですが・・・。
何卒よろしくお願いいたします。m__m
あ、解りました! NO3^-
単結合 配位結合
O - N = O
||
O 2重結合
で、単結合 のOが、マイナス1 に なりますね!?
やったぁ・・・・。夜があけてるよ・・(涙)
ありがとうございます。

No.2
- 回答日時:
#1のお答えが適切ですが、蛇足を。
NO3^3-だと窒素の酸化数は3+ですがNO3^-だと5+ですね。「三配位五価」と呼びます。
硝酸イオンの電子状態は三つの酸素が「等価」で「形式的」に-1/3ずつの電荷を持っている状態でかなり安定です。(対称性C3v)
硫酸イオンはSO4^2-で酸素が-1/2ずつの電荷を持ち正四面体構造(対称性TH)を持ち非常に安定です。
回答ありがとうございます。
えっと、NO3^3- ですか・・・。
今は、勉強はじめたばかりで、まったく解りませんが、
考えてみます。
ありがとうございます。
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