結合次数と結合エネルギーについての質問です。

締切済

質問者：dentegg
質問日時：2012/07/28 16:16
回答数：1件

至急お願いします!!

化学の問題です。
窒素分子N2、N2^+、N2^-において結合エネルギーの大小を比較せよ。

という問題ですがこの場合は結合次数で比較して
N23.0
N2^+2.5
N2^-2.5
となり、
N2^+＝N2^-＜ N2
という結果になりますよね。

でも実際は
N2^-＜N2^+＜ N2
となるということを調べて知りました。

結合次数によって細かく判断できないのはわかりますが、
何が原因でN2^+とN2^-に差が生じるのでしょうか？

どなたか具体的に解説をお願いします。

通報する

この質問への回答は締め切られました。

質問の本文を隠す

回答 (1件)

最新から表示
回答順に表示

No.1

回答者： doc_sunday
回答日時：2012/07/28 20:55

>何が原因でN2^+とN2^-に差が生じるのでしょうか？

精密な議論とは全く異なりますが、精密な議論は「こうだからしょうがない」にしかならないので、考え方を示します。

窒素分子の二つの非共有電子対(lone pair)は１つの原子に１つずつあります。ここがHOMOです。

N2^+はここから電子が奪われる事になります。見てくれはN2とかわりません。

ところが、N2^-のHOMOはπ*かσ*か混成軌道かいずれにせよN2と電子分布はまるで異なります。

簡単に考えて負電荷が離れた位置に居ようとするために分子は大きくなるでしょう→結合が弱まる。

また、N-N間のπ*に一電子が入ればもろに反結合性が大きくなるでしょう。

- 0
- 件

通報する

この回答へのお礼

なるほど、こうだからしょうがないんですね。

考え方も示していただいてありがとうございます。

参考にさせていただきます。

通報する

お礼日時：2012/07/29 18:50

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！

質問する（無料）

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

専門家回答数ランキング

専門家

※過去一週間分の回答数ランキングです。

質問する（無料）

他の専門家の回答をチェック

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結合次数と結合エネルギー

結合次数がわかると結合エネルギーについて何がわかるのでしょうか？

Aベストアンサー

一般論として結合次数が高くなるほど結合エネルギーが高くなります。
しかしこれは同じ原子の組み合わせの間の話であって、原子が変われば比較できません。
また、結合次数が高いほど化学的に安定というわけではありません。すなわち、結合次数が高い結合は、一般に結合次数が低下するような反応（たとえば付加反応）を起こしやすいからです。

他の回答も見る

Q結合性軌道と反結合性軌道とは？

結合性軌道と反結合性軌道とはどういうものなのでしょうか？
調べてみたのですが少し専門的で理解できませんでした。
初心者にも分かる程度にご教授お願いいたします。

また、「水素の分子軌道において、基底状態では反結合性軌道に電子が含まれない」ということも合わせて教えていただけるとうれしいです。

Aベストアンサー

分子の化学結合理論で、分子軌道法という理論の中で使われます。
文だけで分かりづらいと思うので画像をご覧ください。

まず、簡単に水素原子2つから水素分子1つができる過程を考えます。
それぞれの水素は1s軌道に電子を1つずつ持っています。
この2つの1s軌道は相互作用し、エネルギーの異なる2つの軌道ができます。
このときエネルギーの低い方の軌道は、2つの軌道の電子波の位相（波動関数の符号）を合わせて重なります。
すると重なった部分（2つの原子間）の電子密度が高くなり、この軌道の電子は2...続きを読む

他の回答も見る

Q窒素のイオンの結合次数

窒素分子(N2)の結合次数は(6-0)/2=3ですよね、
イオンN2^2-の結合次数はいくつですか？

Aベストアンサー

Ｎ2^2-は酸素と同じ電子配置になり、π*に二つの電子が入るため基底状態は三重項で、結合次数は二になると思われます。

他の回答も見る

Qエネルギー準位図のかきかた

今大学一年です。
分子軌道法を用いて説明するときの、エネルギー準位図をかくとき、π結合の軌道を一重線のときや二重線のときがありますが、これはどう違うのでしょうか？

初歩的な質問なので教授にも聞けず…どなたかよろしくお願いします。

Aベストアンサー

>π結合の軌道を一重線のときや二重線のとき
これはベンゼンのときなど「対称性が高い」場合に現れます。
ベンゼンのｐ軌道からつくられるπ軌道のＨＯＭＯ、π*のＬＵＭＯは同じエネルギーの軌道が二つずつあります。
化学では「縮重」、物理では「縮退」と呼びます。
対称性が高い分子の場合に見られます。
電子のエネルギーレベルだけでなく振動エネルギーの軌道などでも見られます。
原子の軌道でも、ｐx、ｐy、ｐzなどは縮重しています。
分子の場合ベンゼン以外で良く知られているのは三重項酸素の反結合軌道(ＬＵＭＯ)二つの縮重です。

他の回答も見る

Q双極子モーメントの求め方について

薬学１回生です。有機化学の教科書で、双極子モーメントというものがあるのですが、求め方がよくわかりません。教科書にはμ＝q×r（q：電荷、r：両電荷間の距離）と書いてあります。
いったいどこを見て電荷や両電荷間の距離がわかるのですか？表などがあるのでしょうか？
お分かりの方がいらっしゃいましたら、詳しく教えていただけるととてもありがたいです。

Aベストアンサー

＞いったいどこを見て電荷や両電荷間の距離がわかるのですか？表などがあるのでしょうか？

薬学1回生ということなので、これからいろいろ知識を獲得していかれることと思います。さて、直接的な答えにはなりませんが、参考ＵＲＬの「電気陰性度と極性」のところは一読の価値があると思います。また、次のサイトも覗いてみてください。簡単な分子の双極子モーメントが与えられていたり、分子の形と双極子モーメントの関係などが載っています。
　http://www.keirinkan.com/
　　　↓
　　化学(2)
　　　↓
　共有結合によって結びついた物質
以上、ご参考まで。

参考URL：http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/chem/lec6-2.html

他の回答も見る

Q電子軌道のエネルギー準位

電子軌道のエネルギー準位は内に行くほど低くなる、と書いてあるのですがエネルギー準位とは何ですか？

また、電子がエネルギー準位の低いところから埋まっていく理由も教えてください。

Aベストアンサー

例えば次のURLを参考にされてはいかがでしょう。

http://hyper-chemistry.blog.so-net.ne.jp/2011-03-02

他の回答も見る

Q波長（nm）をエネルギー（ev）に変換する式は？

波長（nm）をエネルギー（ev）に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
　Ｅ = hc/λ[J]
　　 = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら　Ｅ = hc×10^9/eλ　です。
あとは、
　h = 6.626*10^-34[J・s]
　e = 1.602*10^-19[C]
　c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
　E≒1240/λ[eV]
となります。

＞例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
＞合っているのでしょうか？
λに 540[nm] を代入すると
　E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

他の回答も見る

Q無機化学での「遮蔽」の意味いついて

今まで大学四年間で「遮蔽」という言葉を耳にしてきましたが、はっきりとどういう意味か分かっていないことに気づきました。簡単に言うとどういう意味でしょうか？ランタノイド収縮の説明に遮蔽効果が使われますが、理解してから使いたいので質問させていただきました。
調べてもNMRに関連づけてあったり、物理っぽかったので理解できませんでした。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

原子核は正電荷をもっており、その周りに負電荷をもつ電子が存在しています。
そうすると、原子核の正電荷が、周りにある電子の負電荷によってある程度遮られます。
つまり、原子核の正電荷がすべて外に伝わるのではなく、その一部が電子の負電荷によって打ち消されます。これが「遮蔽」の意味です。

たとえば、内側にある電子殻の電子は、原子核のすべての正電荷による引力を受けますが、外側の電子殻にある電子が受ける引力は遮蔽によって弱められています。

種々の原子軌道のうちで、どれが内側にあり、どれが外側にあるかと言うことによって、遮蔽効果の大きさは変わってきます。原子核の電荷と、遮蔽されずに最外殻電子に届く正電荷の大きさが、原子のサイズに影響を及ぼします。
こういった理屈がランタノイド収縮の説明に用いられているはずです。

他の回答も見る

Q原子価結合法と分子軌道法

原子価結合法と分子軌道法の違いが
いまいち分かりません。
数式ばかり並べられているのを見ても
どこがどう違うのかを言葉でうまく表現出来ません。
本なども読んでみたのですが、どれも難しすぎて、明確にどこがどう違うのかが分かりません。
どなたか分かりやすく、これらの違いを説明してくださいませんか？

Aベストアンサー

レスが付かないようなので、一言。
このサイトのココ↓
http://okwave.jp/kotaeru.php3?q=561839
に大変詳しく、分かりやすい解説が載っていますよ。一度ご参照してみてください。

参考URL：http://okwave.jp/kotaeru.php3?q=561839

他の回答も見る

Q二酸化窒素の構造

化学Iで、二酸化窒素の電子構造について質問です。
参考書だと、N原子は一方のO原子とは二重結合、もう一方とは配位結合をして、
不対電子をひとつ持つらしいのですが、、
これだとN原子の最外殻電子の数を8個にはできないような気がします。
実際二酸化窒素の電子構造はどうなってるんでしょうか。

どなたか教えていただけたら嬉しいです。

Aベストアンサー

その参考書の名前は「新研究」と言いませんか？
新研究は高校の参考書としては最高レベルですが、
残念なことに無機の分子性物質の構造式がおかしいのが残念なところです。

Ｎ原子上に不対電子を持つのは変わりありませんが次のような構造をしています。
　　　．
Ｏ＝Ｎ^+－Ｏ^-
Ｎ―Ｏの結合は一方が二重結合、もう一方は単結合(配位結合)です。
この配位結合の時、結合の電子２個をＮとＯに等分すると、酸素の電子が７個となり本来持っている６個より１個多いため、Ｏ原子は形式的に1-の電荷を、同様にＮ原子は1+の電荷を持っています。
また、この二重結合と単結合は絶えず入れ替わり、区別のつかない状態になっていると考えられます。

他の回答も見る

ページトップ