量子力学について（メチレン）

質問

「メチレンCH2は炭化水素の光分解の際などに生成する反応性に富む分子で、H-C-Hの結合角は１８０°（直線）で結合距離は0.103nmであることが知られている。CH2における結合を説明せよ。また、CH2が反応性に富む理由を説明せよ。」という問題が出たんですが、さっぱり分かりません。
「メチレン」って、どんなものなのですか？そこから分かりません。それも一緒に教えてください。

回答No.1

rei00 · ベストアンサー

簡単にヒントだけ。

> 「メチレン」って、どんなものなのですか？

　問題に書いてある通りです。『メチレンCH2は炭化水素の光分解の際などに生成する反応性に富む分子で、H-C-Hの結合角は１８０°（直線）で結合距離は0.103nmである』

　もう少し言えば，「メチレン CH2」はカチオンでもアニオンでもない中性です。炭素は価電子を４個持っているのはいいですか？　このうち２個を使って，水素２個と結合しています。つまり，あと２個の電子が残っています。この問題は，この残った２個の電子がどんな状態にあるかを考えれば良いです。

> CH2における結合を説明せよ。

　『H-C-Hの結合角は１８０°（直線）』ですから，炭素はどんな混成軌道をとっているでしょうか？　それが解れば，残りの軌道に電子２個を入れるだけですね。

> CH2が反応性に富む理由を説明せよ。

　「ラジカル」って御存知ですか？　上記の水素との結合に関与していない２個の電子はどんな状態でしょうか？　その状態の電子の反応性はどうでしょうか？

少しは解るかな？　ガンバレ。

お礼

2s軌道と2px軌道がsp混成軌道をつくって、残りが2py軌道と2pz軌道にはいる・・・みたいな感じですか？
う～～ん。
ラジカルって、不対電子２個が・・・ですよね。それが反応性が高いということですよね。
さっきより断然分かるようになりました。ありがとうございました。間違ってたらまた回答お願いします。