混成起動について

スチレンのビニル基の部分はSP2軌道なのは理解できるのですが、どうしてベンゼン環までもがSP2軌道をとるのでしょうか。

No.3 ベストアンサー 回答者： ga1900 回答日時： 2011/05/08 14:31

価電子殻電子対反発理論というのを知ってると簡単にわかりますよ。

まず、前提として・・・価電子殻電子対反発理論とは。
σ結合数＋ローンペア(非共有電子対)数が
→4つ　の場合、SP3混成軌道
　 3つ　の場合、SP2混成軌道
　 2つ　の場合、SP　混成軌道
をとります。

ベンゼン環の炭素原子ですが、片方で単結合、もう片方で2重都合、
あと水素と単結合しています。
したがって、σ結合数は3つになります。

ちなみに・・・単結合は、σ結合だけです。
　　　　　　　 2重結合は、σ結合とπ結合です。
　　　　　 3重結合は、σ結合とπ結合2個です。

次に、ポーンペアですが、
炭素原子にローンペアは有りませんね。
したがってローンペア数は0になります。

価電子殻電子対反発理論より、σ結合数＋ローンペア＝　3+0　=　3　になります。
3つなので、上に書いたようにSP2混成軌道をとります。

価電子殻電子対反発理論は大変便利なので覚えておくといいと思いますよ。

No.2 回答者： noname#133813 回答日時： 2011/05/08 08:25

＞スチレンのビニル基の部分はSP2軌道なのは理解できるのですが、

本当に理解できていますか。
＞どうしてベンゼン環までもがSP2軌道をとるのでしょうか。
スチレンの構造を説明できるのであれば、なにもsp2混成にこだわらなくてもいいのですよ。
混成軌道なんていうものは、説明の後付なのですから。

No.1 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2011/05/07 17:26

そもそも考え方が違う。

sp^2混成軌道じゃないとあの形や性質は説明できないということです。
sp^2で、平面にお互いに１２０度の角度の三本の軌道、ひとつ残ったｐ軌道がこの面に垂直にひとつ、いずれにも電子がひとつずつ。
　sp^2軌道は、二つが隣の炭素と、ひとつが水素とσ結合する。混成していないp軌道はこの面をはさむような形でπ結合を作る。

　エチレンは、sp^2混成軌道のひとつが炭素とσ結合、残り二つは水素とσ結合、取り残されているp軌道は結合軸に垂直なためπ結合。

　結合軸と混成起動、s軌道p軌道の軸がどの角度になるかを考えるとすぐ理解できると思います。