非金属元素が分子を作りやすいわけ

質問

初歩的な質問ですみません。

化学Iの教科書では非金属元素ほうが分子を作りやすいと書いているのですがなぜなのでしょうか？

よろしくお願いします

回答No.3

inorganicchemist · ベストアンサー

周期表の中で、非金属元素は主にどの辺りにいますか？
大雑把に言えば上のほうですね。

分子は共有結合を基本骨格とする化合物と定義されます。
では共有結合とは？
いろいろな言い方ができると思いますが、「原子核自身が結合に関与する結合形態」という表現ができます。

周期表の上のほうは元素番号が小さい＝電子数が少ないため、比較的原子核は「むき出し」になっています。このため、共有結合を作りやすくなります。

一方、周期表の下のほうは原子核の周りは何重もの電子の雲で覆われており、容易に接近できません。このため実質的には共有結合を作ることができません。
（指向性の強い軌道を用いた配位結合は共有結合であり、得られた化合物は錯体分子を呼ぶこともありますが、今回は省略します。）

金属/非金属、共有結合/金属結合/イオン結合の区別はあくまで「教科書的」な分類です。

テストでよい点を取りたいなら、教科書に書いてあることに疑問を持たず、丸暗記をお勧めします。

化学の本質を学びたいのであれば、高校の教科書に書いてあることは「すべて嘘、よくてゴマカシ」くらいのつもりで読み、専門書で勉強してください。（それ相応の労力、時間は必要ですが。）

回答No.5

ht1914

非金属元素という言葉は金属元素と対になる言葉です。金属を意識しています。

金属元素とは単体が金属であるものという分類です。
金属は古代から特徴がハッキリと認識されていました。磨いた新しい面が特有の光沢を示すとか、延性、展性を示すとかはご存知だと思います。金の仲間という風に意識すればいいと思います。金属の特徴は自由電子による結合（この結合を「金属結合」といいます）から来るものです。教科書にも載っていると思います。

非金属元素は「金属ではない」ということですので金属の特徴は示しません。結合も異なります。それが共有結合です。
共有結合で２つ以上の原子が結びついたものを分子と呼びます。

＞非金属元素ほうが分子を作りやすいと書いているのですがなぜなのでしょうか？

疑問は解消しましたか。「金属とは？」とか、「分子とは？」とかを考えると自然と解消する疑問だと思うのでが。

周期表を見ると金属元素と非金属元素の境目が階段状に入っています。たいてい色分けされています。その境目の右側、上側が非金属、左側、下側が金属です。
周期表の右端にある元素（不活性元素、希ガス）は分子を作りません。普通の条件で２つ以上の原子が共有結合で結合することありませんので分子を作るとは言えないのです。非金属元素には２種類あることになります。
残りの非金属元素の単体は全て共有結合で結びついています。分子を作ると考えて良いでしょう。（共有結合で結びついているが簡単な分子は作らない元素もあります。）これらの非金属元素の作る化合物も分子です。

原子番号の一番小さい金属元素は３番のリチウムです。周期表の左端にある元素は（水素以外）全て金属です。周期表の同じ段で見ると左が金属右が非金属です。
自由電子が金属の特徴の出所ですので電子が離れやすいというのが判断基準になります。それが周期表の左側、下側ということです。

金属元素、非金属元素という分類の基本は「単体」です。単体での結合は金属結合か共有結合です。
化合物（２種類以上の元素よりなる物質）になると新たにイオン結合が入ってきます。
金属元素はイオン性の化合物を作ります。金属元素は正のイオンになります。電子が離れやすい（自由電子を生じやすい）ということから予想の付くことです。金属元素の化合物は金属の性質が無くなりますので金属ではありません。鉄は錆びると電気が流れなくなります。ナトリウムＮａの単体は金属ですが塩化ナトリウムＮａＣｌは金属ではありません。

水素はリチウムの上に書かれていることが多いですが非金属です。どちらかというと炭素の上ぐらいが性質を考えるための位置としてはいいようです。その段の端の元素と比較してみるといいでしょう。最外殻の電子が２個のＨｅに対して１個のＨ、８個のＮｅに対して４個のＣと考えると対応しますね。定員の半分電子がつまっているのです。

下の方の遷移元素になると構造が複雑になってきますが大きく性質を考えるのにはここまでの話で充分だと思います。
全て高校の教科書に載っている内容です。別に嘘ではありません。第一近似での考え方です。
金属元素、非金属元素の境界線、結合の話も高校の本だけに載っているものではありません。信用して下さい。

補足
Ｈｅ，Ｎｅ、・・・のような周期表の右端の元素に対して「１原子分子」という言葉を使っていることがありますが分子を「共有結合で２つ以上の原子が結合したもの」と定義すると分子ではありません。単に原子です。ある分野で意味を拡張して使っているものです。

回答No.4

angrox

イオン結合、共有結合の分け方として電気陰性度(電子を引っ張る力の強さ)の値の差で区別するやり方があります。
差が2より小さいのは共有結合、2以上ならイオン結合が一般的なようです。
非金属元素は電気陰性度が高く金属元素は低いので、一般的に非金属-金属の結合はイオン結合、非金属-非金属は共有結合です。
電気陰性度は化学IIの内容だったと思います。
図録などに電気陰性度の値が書いてあると思うので参考にしてください。

回答No.2

noname#62864

単純化するならば、金属-金属間は金属結合、金属-非金属間はイオン結合になります。そうするといずれも分子にはならず、金属結晶、イオン、イオン結晶のいずれかになります。
すなわち、非金属元素のみからなる物質の場合に、物質全体が共有結合で形成され、分子になるということです。

回答No.1

noname#69788

共有結合をつくるからです。金属元素は金属結合をつくります。また、希ガスは分子をつくりません。