• ベストアンサー
  • すぐに回答を!

炭化水素の単結合、二重結合について

以下の問題が分かりません。 問題 炭化水素の単結合、二重結合について、電子軌道の結合から説明せよ。 分かりやすく説明してもらえると嬉しいです。 よろしくお願いします。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数2
  • 閲覧数640
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.2
  • NiPdPt
  • ベストアンサー率51% (383/745)

メタンの場合には炭素原子の2s軌道と3個の2p軌道の合計4個の軌道が混成してsp3になります。なぜかと言えば炭素の結合相手の原子が4個あり、4本のシグマ結合を作る必要があるからです。(「なぜかと言えば」以下の議論は簡略な説明のためのものであり、厳密なものではありません) エチレンの場合には結合相手の原子が3個なので、2s軌道と2個の2p軌道の合計3個の軌道が混成してsp2になります。その混成軌道を使って、相手の原子とシグマ結合を作ります。ちなみにsp2などの混成軌道は原子軌道の1つであり、それが結合の形成によって分子軌道となります。たとえばHの原子軌道とCの原子軌道が重なってC-H結合のための分子軌道ができると思えば良いでしょう。 で、炭素原子がもっている2p軌道は3個であり、そのうちの2個が混成に使われたわけですから、混成に使われなかった2p軌道が1個残っているはずです。エチレンには2個の炭素原子があり、それぞれにその2p軌道が残っており、そこに電子が1個ずつ入っています。そこでそのそれぞれの2p軌道が横から重なることによってパイ結合ができます。パイ結合はシグマ結合に比べて、軌道の重なりが小さいので結合としては弱いです。なので、シグマ結合よりも切れやすく、そのためパイ結合をもつ分子は付加反応を起こしやすい性質があります。 すなわち、一般に単結合はシグマ結合からで来ており、二重結合はシグマ結合とパイ結合からで来ていることになります。また、二重結合のシグマ結合にはsp2混成軌道は使われます。 当然ですが、この内容をコピペしたのではダメです。レポートなどを書くのなら、講義内容をふまえて自分の言葉で書き直して下さい。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

とても分かりやすい回答ありがとうございました!

その他の回答 (1)

  • 回答No.1
  • NiPdPt
  • ベストアンサー率51% (383/745)

どういうレベルで回答して欲しいのでしょうか? それと電子軌道とおっしゃいますが、通常は原子軌道か分子軌道で説明します。その手の話を取り扱う有機化学では混成軌道とか分子軌道で説明しますけど、どういったキーワードが欲しいのでしょうか? 問題と言うからには、それに伴う講義があったことと想像します。その場合、講義の内奥をふまえて回答すべきです。したがって、その手がかりがなければ適切なわかりやすい回答は出来ないと思いますけどね。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からの補足

説明不足ですみませんでした。 電気系なので化学は高校生レベルです。 最終的に燃料電池や太陽電池の原理を学ぶため、有機化合物の基礎について学習しています。講義ではメタンの分子構造やsp3混成軌道などについて学びました。混成軌道について説明があったので、キーワードとして混成軌道が欲しいです。 化学が専門ではないので、簡潔な説明をお願いします。

関連するQ&A

  • 炭化水素の二重結合の数を求める

    ある液状炭化水素の分子式はC10H16である。この物質は不飽和結合を持っている。この物質0.45gをとり、不飽和結合の数を知るために、白金触媒の存在下で水素の吸収量を測定したら、標準状態で約150mlであった。この不飽和結合が二重結合であるとすれば、この炭化水素1分子中には二重結合何個が存在することになるか。 この問題なのですが、答えは2個となるようです。 学校では炭化水素はCnH2n-2のアルケンまでしか習ってないのですが、これはCnH2n-4となるのでしょうか? また水素は何個付加するのでしょうか? 回答宜しくお願いいたします。

  • 炭化水素について、飽和でも不飽和でもない結合の名前

    炭化水素について、炭素間に一重結合があれば「飽和炭化水素」 二重結合、三重結合があれば「不飽和炭化水素」と呼ぶと知りました。 それでは、炭素同士で結合していない炭化水素は、何と呼ぶのでしょうか。 また、頭の2行は私の理解で書いています。 指摘などあれば教えてください。

  • 環状炭化水素鎖の疎水性

    あまり知識がないので、検索の仕方もあまりわかりませんでした。簡単にでもいいので教えて下さい。 二重結合をもつ環状炭化水素と持たないものではどちらが疎水性が 強いのですか? 実は胆石に含まれるコレステロールやコレスタノール(?)などの疎水性について知りたいのですが、もし知っていたら教えて下さい。 関連する文献でもいいのでよろしくお願いします。

  • 不飽和度=1の炭化水素はどんな構造が考えられるんで

    不飽和度=1の炭化水素はどのような構造が考えられるか、と言う設問で 答えが、C=Cがひとつか、環が一つとなっていました。 二重結合のほうは分かるんですが、環が一つのときにどうして不飽和度=1なのでしょうか? それとC=Cの=や、三重結合の結合を表す記号 三←こんなのは、なんて読むのでしょうか? また、化学の質問サイトがあれば教えてください。

  • 炭化水素はHCじゃないんですか?

    たとえばNaClなんかは塩化ナトリウム、これは後ろの元素記号(Cl)から読み塩化ナトリウムといいますよね?炭化水素には分子構造によりアルカン、アルケン、アルキンが存在します。でもこれら(アル・カン、ケン、キン)は脂・肪・族!であって、じゃあ炭化水素って何?ってきかれたらどうせつめいするんですか?炭化水素はHCとあらわすけどそこには3つの志望族炭化水素が存在する。このようなかんじでいいのでしょうか?炭化水素もHC(HC2)で炭化水素っていうのはおかしいですか?そこらへんがよくわからないのでわかりやすく説明してください。お願いします。

  • 炭化水素

    炭化水素って、水素と炭素の化合物のことですよね? そこに酸素原子が加わったら炭化水素化合物ではなくなるのですか?

  • 炭化水素溶剤

    色々なメーカーから炭化水素溶剤が発売されていますが、炭化水素溶剤と呼べる定義は何ですか?灯油も炭化水素溶剤と呼んでもいいのでしょうか? 炭化水素溶剤と呼ぶ物性や性状の違い又は境目が有ればお教え下さい。 (例えばイソパラが50%以上を含有していれば炭化水素剤と呼んでいる。などなど)

  • 炭化水素について教えてください

    炭化水素 HC250 とは、何ですか? 教えてください。

  • 炭化水素

    ジェルキャンドルは炭化水素 パラフィン?などが含まれているようですが それを溶かした蒸気を吸っても 安全なのでしょうか?

  • 炭化水素

    炭化水素の問題で、考えられる構造式を全て示せ。という問題にはどういった方針で解けば良いのですか?やっぱ地味に調べていくしかないんですか?また、何通りが考えられるか。という問題についてはコツなどありませんか?