塩化アンモニウムの構造式

質問

アンモニアを発生させる実験で
塩化アンモニウムを使用するというのは、
中学理科レベルでよくある問題ですが、
ふと塩化アンモニウムの化学式を
調べてみたところ、ＮＨ4Ｃｌでした。
そこで、ついでに構造式も考えてみたのですが、
どうもつながりません。
手の数が合わない気がするのですが、
どうしてでしょう？
どなたか、塩化アンモニウムの構造式を教えてください。

回答No.2

noname#62864 · ベストアンサー

塩化アンモニウムはアンモニウムイオンと塩化物イオンからできています。
水溶液中では、両イオンがバラバラになっています。結晶（固体）中では、整然と配列されることになりますが、それは、主として両イオンのサイズによって決まります。
塩化物イオンは１個の原子からできているので、球状と考えて差し支えないでしょう。
アンモニウムイオンは、Nを中心として、4個のHがそれと結合を作っていますが、その形状は、Nと中心とした正四面体の各頂点にHが位置するような形状になっています。もしも、メタン(CH4)の構造をご存じでしたら、そのCがNに置き換わったものだと考えてもらえれば結構です。
アンモニウムイオンの4本のN-H結合は完全に等価で、区別はありません。

アンモニアの手（結合）が本来は３本であるにもかかわらず、４本になっている理由は、Nの価電子の内で、結合に使われていない2個の電子を利用することによって、HClから生じたH+と結合を作っているのです。
その際にN上に+の電荷が生じることによって、安定な電子配置になることができるのです。

もしも、酸性条件でH2OがH3O+になると言うことをご存じでしたら、それと同じことがアンモニアに起こっていると考えれば良いでしょう。

化学で電子配置を習っていない人には難しい説明になりましたが、理解してもらえましたでしょうか？

お礼

ご回答ありがとうございます。電子配置…？
習ったような気はしますが、難しいですね・・・
w-palaceさんの説明から、必死で考えてみたところ、
アンモニウムイオンの４つの水素原子のうちの1つが、
塩化物イオンとその周りにある非共有電子対のうちの１対を
使って共有結合（配意結合？イオン結合？）
をしており、結果的にその水素原子からは２本の手が出ている
ということではないかと自分なりに考えてみたのですが、
これで正解ですか？

回答No.4

noname#62864

No.2です。追加します。

追加質問の件ですが、
説明としては、アンモニアのN原子が、Hとの結合に使われていない非共有電子対を使って、４本目のN-H結合（これは配位結合と言えるでしょう）を作っているということになります。ひとたび、結合を作れば４本のN-H結合に区別はなくなります。

Cl-はNH4+のどこか特定の場所に着いているというよりも、その全体と、特にどこでというわけでもなく、何となくついているという感じだと思います。つまり、No.3のご回答のような感じです。
ただし、これは固体の場合であり、水溶液中では両イオンが別々に存在していると考えた方がよいでしょう。

お礼

ご回答ありがとうございます。
自分の概念に誤りがあったようですね

回答No.3

finrandia

┌　　Ｈ　　┐
｜　　｜＋　｜
｜Ｈ－Ｎ－Ｈ｜　Ｃｌ-
｜　　｜　　｜
└　　Ｈ　　┘

プラスはＮに対して書かれています。
この絵とNo.1さん、No.2さんの解答をあわせて考えると理解できると思います。

お礼

ありがとうございました

回答No.1

shkwta

窒素原子ＮのまわりにＨが４つ結合していて、ちょうどメタンＣＨ4と同じ正四面体形になっています。ＮＨ4全体で＋の電荷を一つ持っています。これと別に塩化物イオンＣｌ-があり、ＮＨ4+ と Ｃｌ- がイオン結合してイオン結晶を作っています。

お礼

ご回答ありがとうございます。