化学の基本的な質問です

質問

ファンデルワールス半径と共有結合半径についての質問なのですが…

(1)ファンデルワールス半径は共有結合半径よりも大きいのはなぜでしょうか？

ファンデルワールス半径が双極子-双極子相互作用や分散力、反発力などから考えられた半径ということは理解できます。

しかし共有結合半径をいまいちイメージできてません…
(2)共有結合している原子と原子の距離でしょうか？
半径、とつくからには共有結合している分子の半径なのでしょうか？

長々とすみませんが
１つでもわかる方がいれば
教えていただけると幸いです(> <)

回答No.2

matatabil · ベストアンサー

まず、前置きから。
ファンデルワールス半径も、共有結合半径も、どちらも原子１粒の半径を表しています。
ある原子１粒の半径を知りたい時、原子の中心から最外殻までの距離を直接測定することはほぼ不可能です。
しかし、原子の中心から、その隣の原子の中心までの距離なら測定することができます。
このようにして測定した原子間距離を２で割ったものを、原子一粒の半径とみなしているわけです。

さて、本題に入ります。
ファンデルワールス結合は、原子同士が微弱な力で引き合うことでつくられる結合で、原子同士は接しているか離れている場合が多いです。
一方、共有結合は、原子同士が相手の電子を自分の原子内に引き入れる結合ですから、原子同士は重なって(部分的に合体して)います。

つまり、ある一種類の原子で考えた場合、

(ファンデルワールス結合をしている原子同士の距離)＞(共有結合をしている原子同士の距離)

ということになります。
この両辺を２で割ったものを、それぞれ原子の半径とみなすんでしたよね？ですから、

(ファンデルワールス半径)＞(共有結合半径)

となるわけです。

お礼

すごいわかりやすかったです!
結合距離を半分にしたものを半径として考えるのですね(^-^)

本当にありがとうございました(-^〇^-)

回答No.3

htms42

水素分子Ｈ２で考えます。
水素分子は２つの水素原子でできています。
Ｈ－Ｈ　です。この結合は共有結合です。
この結合での結合距離の半分を水素の共有結合半径としています。
固体の水素で考えます。
Ｈ２分子が一定の規則で配列しています。
ある分子Ｈ２と隣り合う分子Ｈ２とは分子の中のＨが可能な限り近づいて存在しているはずです。
この時の原子間距離の半分が「ファンデルワールス半径」です。
共有結合半径は「分子内部の隣り合う原子間の結合距離」から求めています。
ファンデルワールス半径は「異なる分子の中の隣り合う原子間の距離」から求めています。

Ｈ－Ｈ　　Ｈ－Ｈ　　Ｈ－Ｈ

お礼

具体例を挙げて説明してくださりありがとうございました!
より理解が深まりました(^^)

回答No.1

noname#146604

何故と言われても、そういうものだからと覚えるしか。

（１）共有結合は互いに電子を出し合って作る結合で原子同士が接しています。一方でファンデルワールス力は磁石で言う磁力みたいなもので、離れていても他方の原子に影響を与えられます。

(２)共有している原子各々の半径です。

お礼

イメージしやすい説明ありがとうございました!(^-^)
そういうものなのですね…

(2)はとてもすっきりしました!