学校の試験に向けて、水素結合について勉強しているのですが、アンモニアは水素結合をするのですか?気体でも水素結合が存在するのですか?

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A 回答 (4件)

アンモニアは水素結合をするかどうかについてですが、します。


気体でもするかというのに対しても、存在します。

まず、そもそも水素結合とは簡単に言えば
H原子が直接共有結合をしていない電気陰性度の高い
F,O,N原子などの原子と静電気力で引き合うことを言います。

ということは、アンモニアはNH4ですから、
アンモニア1分子の中では共有結合をしていますが
2分子、3分子となった場合に
H原子とN原子が水素結合をしていることになるのです。

また、No3の方が書かれているようにフッ化水素HFでは
やはりフッ化水素1分子の中では共有結合をしていますが
2分子、3分子となった場合に
H原子とF原子が水素結合をしていることになるのです。

もちろん水H2Oでも同じ事が言えます。

私の化学の教科書に載っている水素結合の例はこの3つです。
これを覚えておけば、まず大丈夫なのではないでしょうか?
ちなみに覚え方はFON(フォン)だそうです。活用して下さい。笑

私の学校では「沸点の高いものを選べ」という問題が過去2回出されました。
しかしテストになると水が水素結合をしていることや
HClが共有結合をしている(イオン結合ではないですよ)ことなどが
なぜかフッと頭から消え去っていきます。
気をつけて下さいね。テスト頑張って下さい。
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気体でも・・・ という部分について。


HF(フッ化水素)は気体になっても水素結合が存在するようです。
他の物質では聞いたことがありません。
それじゃ!!
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アンモニアは、主にNH・・・Yという形で水素結合します。


また、ギ酸や酢酸は気相中で水素結合により二量体を作っていることが分かっています。

水素結合は、電気陰性度の高い原子Xが水素原子と共有結合をしている場合、水素を取り囲んでる電子が、原子X周囲に引き寄せられ、その結果水素原子が若干の正電荷をおびて、それと他の電気的に陰性な原子(Y)と弱く静電的に引き合う、というのが主な原因です。

   X-H・・・Y

このように水素結合では、本来は一価のである(結合手が1つしかないはず)水素原子が、まるで二価(2つ手をもってるいる)のようにふるまいます。
またX-H・・・Yが直線性が高いほど、結合が強いというのも特徴です。
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下記URLをみてください。


希望にそえるかわかりませんが・・・。
試験大変ですね。
頑張ってください。

参考URL:http://www.gogp.co.jp/chemical/secondpage/kouza/ …
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Q水素結合とはどういうものですか?

現在、化学を勉強している者です。水素結合についての説明が理解できません。わかりやすく教えていただけないでしょうか?また、水素結合に特徴があったらそれもよろしくお願いします。

Aベストアンサー

要は、「電気陰性度の大きい原子に結合した水素と、電気陰性度の大きい原子の間の静電的な引力」です。
電気陰性度の大きい原子というのは、事実上、F,O,Nと考えて良いでしょう。
電気陰性度の大きい原子と結合した水素上には正電荷(δ+)が生じます。また、電気陰性度の大きい原子上には負電荷(δー)が存在します。

水素が他の原子と違うのは、その価電子が1個しかないことです。つまり、他のイオンとは異なり、H+というのは原子核(通常は陽子)のみになります。他のイオンの場合には、内側にも電子格殻が存在しますので、原子格がむき出しになることはありません。
ご存じと思いますが、原子核というのは原子のサイズに比べてはるかに小さいために、H+というのは他のイオンとは比べ物にならないほど小さいといえます。もちろん、正電荷を持つ水素というのは水素イオンとは異なりますので、原子殻がむき出しになっているわけではありませんが、電子が電気陰性度の大きい原子に引き寄せられているために、むき出しに近い状態になり、非常に小さい空間に正電荷が密集することになります。
そこに、他の電気陰性度の大きい原子のδーが接近すれば、静電的な引力が生じるということです。
そのときの、水素は通常の水素原子に比べても小さいために、水素結合の結合角は180度に近くなります。つまり、2個の球(電気陰性度の大きい原子)が非常に小さな球(水素原子)を介してつながれば、直線状にならざるを得ないということです。

要は、「電気陰性度の大きい原子に結合した水素と、電気陰性度の大きい原子の間の静電的な引力」です。
電気陰性度の大きい原子というのは、事実上、F,O,Nと考えて良いでしょう。
電気陰性度の大きい原子と結合した水素上には正電荷(δ+)が生じます。また、電気陰性度の大きい原子上には負電荷(δー)が存在します。

水素が他の原子と違うのは、その価電子が1個しかないことです。つまり、他のイオンとは異なり、H+というのは原子核(通常は陽子)のみになります。他のイオンの場合には、内側にも電子格殻...続きを読む

Q分子結晶と共有結合の結晶の違いは?

分子結晶と共有結合の結晶の違いはなんでしょうか?
参考書を見たところ、共有結合の結晶は原子で出来ている
と書いてあったのですが、二酸化ケイ素も共有結合の
結晶ではないのですか?

Aベストアンサー

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素SiO2の場合も
Si原子とO原子が共有結合し、この結合が立体的に繰り返されて
共有結合の物質というものをつくっているのです。
参考書の表現が少しまずかったのですね。
tomasinoさんの言うとおり、二酸化ケイ素も共有結合の結晶の1つです。

下に共有結合の結晶として有名なものを挙げておきます。

●ダイヤモンドC
C原子の4個の価電子が次々に4個の他のC原子と共有結合して
正四面体状に次々と結合した立体構造を持つのです。
●黒鉛C
C原子の4個の価電子のうち3個が次々に他のC原子と共有結合して
正六角形の網目状平面構造をつくり、それが重なり合っています。
共有結合に使われていない残りの価電子は結晶内を動くことが可能なため、
黒鉛は電気伝導性があります。
(多分この2つは教科書にも載っているでしょう。)
●ケイ素Si
●炭化ケイ素SiC
●二酸化ケイ素SiO2

私の先生曰く、これだけ覚えていればいいそうです。
共有結合の結晶は特徴と例を覚えておけば大丈夫ですよ。
頑張って下さいね♪

●分子結晶
分子からなる物質の結晶。
●共有結合の結晶
結晶をつくっている原子が共有結合で結びつき、
立体的に規則正しく配列した固体。
結晶全体を1つの大きな分子(巨大分子)とみることもできる。

堅苦しい説明で言うと、こうなりますね(^^;
確かにこの2つの違いは文章で説明されても分かりにくいと思います。

>共有結合の結晶は原子で出来ている
先ほども書いたように「原子で出来ている」わけではなく、
「原子が共有結合で結びついて配列」しているのです。
ですから二酸化ケイ素Si...続きを読む

Q元素と原子の違いを教えてください

元素と原子の違いをわかりやすく教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

難しい話は、抜きにして説明します。“原子”とは、構造上の説明に使われ、例えば原子番号、性質、原子質量などを説明する際に使われます。それに対して“元素”というのは、説明した“原子”が単純で明確にどう表記出来るのか??とした時に、考えるのです。ですから、“元素”というのは、単に名前と記号なのです。もう一つ+αで説明すると、“分子”とは、“原子”が結合したもので、これには、化学的な性質を伴います。ですから、分子は、何から出来ている??と問うた時に、“原子”から出来ていると説明出来るのです。長くなりましたが、化学的or物理的な性質が絡むものを“原子”、“分子”とし、“元素”とは、単純に記号や名前で表記する際に使われます。

Q水素結合の強さ

よく教科書に載っている分子状水素化合物と沸点、融点の関係の
グラフをみて疑問に思ったことがあります。
http://www1.doshisha.ac.jp/~bukka/Index/bukka3_4_web/pc4/image/pc4_1701.png

それは、水素結合の強さについてです。
図をみると融点では、水とアンモニアの水素結合が、
沸点では、水が異常に強い水素結合を示しているように見えます。

水素結合の強さは、どんな理由で強くなるか調べてみると、
結合角、温度、圧力などで決まるそうですが、これらの原因が
どんな理由で水素結合の強さにかかわってくるのですか?

参考 http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_bond

Aベストアンサー

 融点、沸点に水素結合が多いに関与していますが、それだけでは水分子の水素結合が強いということは示していません。水素結合の強さだけを比較した場合、フッ素原子と水素原子間の水素結合が一番強く、酸素、窒素の順番になります。

 ここで水素結合が可能な数に注目してみますとフッ化水素は水素結合に関与する水素が一つ、アンモニアは水素結合に関与する孤立電子対が一つしかありません。それに対し水は二つの水素と二つの孤立電子対があります。したがって同じ分子数で比較すると水の場合はフッ化水素やアンモニアに比べ2倍の数の水素結合が可能です。沸点や融点は温度を上げることによって水素結合が切断される現象も含んでいるので、水分子の場合は他の二つに比べ2倍の水素結合を切断しなければなりません。フッ化水素の水素結合が強くても水素結合は一つしかなく、水の二つの水素結合を切るエネルギーまでは必要としないため沸点が低くなっています。

 水素結合の強さに関してですが、結合角、温度、圧力でも確かに変化します。それ以外に結合距離でも変わります。
 結合角は水素結合を形成している水素、アクセプターの原子、水素が共有結合している原子からなる角度が180度がもっとも強くなります。温度は水素結合がそれほど強い結合ではないので、通常の状態では加熱しただけで切断されるぐらいに弱いです。また圧力を加えると水素とアクセプターの原子の距離が近づくために結合力が強くなります。逆に圧力を下げるとこの距離が離れるため、容易に切断されます。また圧力を加えなくても分子の形が水素結合の距離を長くするような形であれば、このときも水素結合は弱くなります。

 融点、沸点に水素結合が多いに関与していますが、それだけでは水分子の水素結合が強いということは示していません。水素結合の強さだけを比較した場合、フッ素原子と水素原子間の水素結合が一番強く、酸素、窒素の順番になります。

 ここで水素結合が可能な数に注目してみますとフッ化水素は水素結合に関与する水素が一つ、アンモニアは水素結合に関与する孤立電子対が一つしかありません。それに対し水は二つの水素と二つの孤立電子対があります。したがって同じ分子数で比較すると水の場合はフッ化水素や...続きを読む

Q水素結合の数の決定要因は?

水とフッ化水素の沸点の違いは「フッ化水素は1分子あたり2本、 水は4本の水素結合を作ることができるから。」で説明されますが、なぜフッ化水素は1分子あたり2本、水は4本の水素結合を作るのでしょうか?
電子軌道に原因があるのでしょうか?

Aベストアンサー

>これを水分子で考えると、
水分子では2つの水素原子から電子を引っ張っているので
そのデルタマイナスを打ち消す(つりあわせる、安定化させる)
だけのデルタプラスを得るには、二つの(水分子由来の)水素原子と
引き合う必要がある・・・ということでしょうか?
こうなると、アンモニアの場合は、、、3つの水素結合・・・???

ある意味、その通りです。
例えば以下のpdfファイルを参照してください。
http://db1.wdc-jp.com/msf/ps2007/jp/download_file.php?flag=1&subject_no=3B12
ここに書いてあるのはクラスターのことですので固体のアンモニアとは厳密には異なりますが、水素結合を3本作ることができるのはわかると思います。
ただし、注意していただきたいのは、「電荷的なつり合い」だけでみると3つの水素結合を作ることが「できる」というだけです。
軌道の方向はローンペアのついてる方向に伸びているので、この水素結合の構造はとても無理のある構造で、不安定なものになっています。
ただでさえ、弱い水素と窒素の水素結合ですから、こういう無理のある水素結合はさらに弱い結合だと考えてよいと思います。
ただ、こういった水素結合はアンモニア分子が相当ギシギシに詰まった状態(超低温、高圧力)でしかできないと思います。普通の状態では、軌道の向いてる方向への水素結合がメインで作られていると考えてまず間違いないでしょう。専門家の間でもいまだ議論になっている、という可能性もありますが、文献や論文を調べてみるとアンモニアの氷構造が書いてあるものもどこかにあるかもしれません。
こういう意味ではローンペアの軌道の数と電荷の釣り合いが同時に達成されている「水」という分子の特殊性にますます魅力を感じざるを得ないですね。

>これを水分子で考えると、
水分子では2つの水素原子から電子を引っ張っているので
そのデルタマイナスを打ち消す(つりあわせる、安定化させる)
だけのデルタプラスを得るには、二つの(水分子由来の)水素原子と
引き合う必要がある・・・ということでしょうか?
こうなると、アンモニアの場合は、、、3つの水素結合・・・???

ある意味、その通りです。
例えば以下のpdfファイルを参照してください。
http://db1.wdc-jp.com/msf/ps2007/jp/download_file.php?flag=1&subject_no=3B12
ここに書いて...続きを読む

Q高校化学 電気陰性度と電子親和力の違い

電気陰性度と電子親和力の違いが、何を読んでも理解できません。。。
はっきりとした違いがあるはずなのですが、的確に説明してもらえると嬉しいです

Aベストアンサー

電気陰性度は「電子を引き付ける強さ」
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それだけ電子を付加しやすい(=取り込みやすい)のですから、
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QL体とD体

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 D、L表示法は糖やアミノ酸の絶対配置が求められる以前からある表記法です。(+)-グリセルアルデヒドにD、(-)-グリセルアルデヒドにLを接頭 辞としてつけます。DかLか見分けたい化合物(糖やアミノ酸)に含まれる不斉炭素のうち、IUPACルールにおいて最も番号の大きい不斉炭素の絶対配置がD-(+)-グリセルアルデヒドと等しい場合にD体とし、L-(-)-グリセルアルデヒドと等しい場合をL体とします。因みにD-(+)-グリセルアルデヒドはFischer投影式において、上がCHO、右がOH、左がH、下がCH2OHとなる構造です。
 もうひとつ言っておくと、L体の糖やD体のアミノ酸もちゃんと存在します。血液型を決める多糖の構成成分にはL-フコースがあり、哺乳動物の脳にはD-セリンとD-アスパラギン酸が存在し、脳の高次機能に関係しているのではないかと考えられています。

Q平均分子量

平均分子量についてイマイチわかりません。高校生レベルで教えてください。

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これは高校化学で教えています。

みなさんの言うとおり、分子量×割合(分圧)で計算します。
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空気の場合は、窒素(分子量28)が78%、酸素(分子量32)が22%とするとこのとおり。
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Q経口投与と腹腔内投与

麻酔を打つときで経口投与と腹腔内投与がありますが、薬物の効果の発現にかなりの違いがありました。経口投与と腹腔内投与それぞれどのように薬物が血液に入っていくのか少しでもいいので教えていただきたいです。経口投与はなんとなくイメージがわくのですが、腹腔内投与は投与後どういう経路で血液に入るのか特にわかりません。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

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Qσ結合、π結合、sp3混成???

こんにちわ。今、有機化学の勉強をしているのですが、よくわからないことがでてきてしまったので質問させていただきます。なお、この分野には疎いものなので、初歩的なことかもしれませんがよろしくおねがいします。

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Aベストアンサー

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混成軌道:例えばs1p3の軌道があったときこれらからsp+2×p、sp2+p、sp3のいずれの組み合わせを(数学的に)作っても、どれもが四つの「直交した」軌道になります。
この様に「典型的な」表現から他の数学的に等価な(直交した)はじめの軌道数と同数の軌道を作り出したものです。
もっぱら化学結合の立体特異性を説明するのに使われます。
ライナス・ポーリング先生達が考え出したもののようです。


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