酸素分子の結合

Question

水素分子は単結合、窒素分子は三重結合だと思うのですが、そうなると酸素分子は二重結合なのでしょうか？
よろしくお願いします。

htms42 · Accepted Answer

高等学校では不活性元素の電子配置を手がかりにして結合を考えます。
これでいけるところまでやってみることで充分です。

発展的な内容ではこれでは不十分であるということも出てきますが高等学校では気にする必要はありません。二重結合としてください。
酸素分子が二重結合であるとするのをためらっているのか教科書にはこの結合の説明が抜けています。おかしい話です。
これを抜かすとアルデヒド、ケトン、カルボン酸の構造がかけなくなります。二酸化炭素の構造を書くことも出来なくなります。酸素分子だけを例外にして説明を省くメリットは何もありません。

相対性理論を学ぶと質量保存が当てはまらなくなるからと言って力学の単元で質量が保存すると明言せずにぼかした表現にしているとしたらおかしい話です。それと似たような状況だと思います。
教科書にはっきりとＯ＝Ｏと書いてあればこういう質問は出てきません。

htms42 · Answer

私は触れないでおこうと思っていたことをｄｏｃ　ｓｕｎｄａｙさまは書いてしまわれました。

＞酸素分子が磁性を持つ事は説明できません。
＞二つのπ*結合に電子が一つずつ入っています。
＞この辺は大学の教養の量子化学で教わるところでしょう。
＞高校の化学では説明の出来ないぶぶんです。

高校の化学で扱う必要のない部分です。
気にする必要はありません。

酸素を例外として扱われると困ります。
説明できない部分があるということでぼかされても困るのです。
Ｏ＝Ｏはだめだが＝Ｃ＝Ｏはいい、なんてことを授業で言っても生徒を納得させることが出来ると判断した人たちに腹が立ちます。

暗記物の化学を加速するだけです。
化学を投げてしまう生徒を増やすだけです。

高校レベルで説明できない性質は他にいくらでもあります。
これが分子軌道法の成果であるということを手柄顔で持ち込んでくる必要はないのです。
以前にｓｐ混成軌道が教科書に持ち込まれて混乱しました。
それが収まったと思ったら次は酸素の常磁性です。
教科書作成に関わっている人たちの功名心争いのとばっちりのように思います。

※クールソンの化学結合論では
酸素の常磁性が分子軌道法で説明できたことを「分子軌道法を用いることで初めて出来たことだ」と書いています。
分子軌道法が市民権を得るためのアピールです。
５０年ほど前のことです。
その本の中に「ＣＯは二重結合というより三重結合であると考えられる」ということも書かれています。
でも教科書にはいまだにＣＯの結合は出てきません。オクテット則の当てはまらない例外のような扱いになっています。Ｎ２と等電子配置ですからＮ≡Ｎと同じくＣ≡Ｏとしていいのです。配位結合は出てくるのですから電子式でも表すことが出来ます。オクテット則も満たされています。（私は授業では必ず扱っていました。何でそんな難しいことをやるのかと同僚には言われました。オクテット則に例外を沢山作ればオクテット則で考えるということをやらなくなります。回りに１０個電子があっても平気になります。暗記物の化学になります。）

高校に持ち込むとしても、持ち込む内容が逆ではないかと思っています。

doc_sunday · Answer

酸素分子はσ結合一つ、π結合二つ、π反結合(電子×２)で総和が二重結合になります。
＃２のお答えはその辺り分かって居てどう説明しようか悩まれたのでしょうね。
π反結合(π*)を考えに入れないと、酸素分子が磁性を持つ事は説明できません。
二つのπ*結合に電子が一つずつ入っています。
この辺は大学の教養の量子化学で教わるところでしょう。
酸素だけのけ者にするのはおかしいのですが、高校の化学では説明の出来ないぶぶんです。
例外ですと書いてしまえばいいのにそうしないので分っている生徒が混乱する悪い例です。

rnakamra · Answer

そうなると、という論拠がわからないのですが、酸素分子O2の結合は二重結合であることは正しいです。

酸素分子の結合

高等学校では不活性元素の電子配置を手がかりにして結合を考えます。

私は触れないでおこうと思っていたことをｄｏｃ ｓｕｎｄａｙさまは書いてしまわれました。

酸素分子はσ結合一つ、π結合二つ、π反結合(電子×２)で総和が二重結合になります。

そうなると、という論拠がわからないのですが、酸素分子O2の結合は二重結合であることは正しいです。

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