• ベストアンサー

炭素原子について

こんにちは。炭素原子の共有結合がよく理解できません。 理解できないところは、 炭素原子は4つの外殻電子をもってる。 それで、後4つ電子を持つことができる。 隣り合う4つの炭素原子から一つずつ電子を共有しあう。 だから、自分自身の電子を失うことなく、外殻を8つの電子で満たしている。 この、8つの電子で満たしている。この部分が理解できません。 僕敵には、4つ持ってて、それを他の4つの炭素原子と、”共有”してるから、 4つのままじゃないの??って思います。なぜ、8つになるのでしょうか? ご教授ください。

  • 化学
  • 回答数2
  • 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
  • NiPdPt
  • ベストアンサー率51% (383/745)
回答No.1

たとえばAとBの原子間に共有結合(単結合)がある場合に、共有されている2個の電子(=共有電子対)はAとBの両方に属していると考えます。だから、「共有」と言う言葉を使います。 両方に属していると言うことは、Aの電子として2個をカウントすると同時に、Bの原子としても2個カウントします。つまり、二重にカウントすることになります。 そのために、見かけ上、結合している原子に属する電子の数が増えることになり、希ガスの電子配置を取れるようになります。 >4つ持ってて、それを他の4つの炭素原子と、”共有”してるから、 4つのままじゃないの??って思います。 4個ずつ出しあって合計8個になります。その全てをカウントするってことです。

その他の回答 (1)

noname#179836
noname#179836
回答No.2

>4つ持ってて、それを他の4つの炭素原子と、”共有”してるから、4つのままじゃないの 相手の炭素原子の立場から見た場合を考えるとすぐにこの考え方がおかしい事に気づきます。

関連するQ&A

  • 不斉炭素原子になぜなる?

    有機をやっていて定義だけを見たら余計わからなくなりました。 不斉炭素原子は定義では 4つの手にそれぞれ違う原子が結合している場合 を指すのですよね? OH | Cl-CH-Br だとか。 ここまでは説明通りで理解できたのですが。問題は添付した画像です。 これも不斉炭素原子である。と書いてあるのですが この炭素はCH2, CH2 とダブりなので定義では不斉炭素原子ではないのでは? と悩んで先に進まなくなりました。 上記程度の理解力ですがここの内容理解が有機を進めていくうえで大切だとフォースを感じます。 内容理解に努めたいのでご面倒おかけしますがなぜこれは不斉炭素だ!!と絶対的に言い切れるのか丁寧な説明をしてくださる方。ご教授お願い申し上げます。

  • 不斉炭素原子

    環状構造における不斉炭素原子は、炭素原子の4つの手のうちの2つが環をつくる部分に使われてしまうのに、それでも不斉炭素原子といえる理由はなぜでしょうか? 不斉炭素原子は、 炭素に結合する 4つの基がすべて異なる時 に存在出来るののに 2つの手が輪をつくるのに使われても不斉炭素原子として存在出来るのしょうか? また、仮に不斉炭素原子として存在出来るのであれば、環状の部分の原子(または原子団)は、どのようであればよいか教えてください。

  • 炭素分子の電子配置について

    炭素原子や他のニ原子分子の場合はわかるのですが炭素分子の電子配置がどうなっているのかがわかりません。 例えば、エチレンのように水素などの種の違う元素との共有結合と同じ考え方でよいのでしょうか? ネットや専門書を探したのですが、よくわかりませんでした。わかりやすく教えていただければうれしいです。

  • アミド結合の平面構造における窒素原子の電子軌道

    ペプチド結合を含むアミド結合が周囲の結合からの外的束縛を受けない限りにおいて平面構造を取るということはよく知られていると思います。今回、この一般的なアミド結合における窒素原子の電子軌道をどう理解すればよいかという質問をさせてください。話を分かりやすくするため、尿素分子を例に挙げたいと思います。中央の炭素原子はsp2混成軌道を取り、隣の酸素原子と二重結合を形成するということはすぐに理解できます。私の質問はC-N結合における窒素原子の電子軌道をどう理解すればよいかということです。その前にまず尿素分子が分子全体として平面構造を取るという事実が間違いないという前提のもとでの質問となることをお伝えします。その前提に立つと、窒素原子もsp2混成軌道を取り、よって、両端の水素原子二つ、窒素原子、炭素原子は全て平面上に位置するようになるため、分子全体として全て平面上に位置すると理解したくなります。しかし、その場合、窒素原子の非共有電子対は一体どうなっているのでしょうか?sp2混成に用いられた三つの電子以外の残りの二つの電子が非共有電子対として存在するのなら、電子軌道はむしろsp3に近いテトラポッド型であって、平面型ではないような気がします。しかし、それは事実(今回の質問の前提)と異なります。あるいは、窒素原子の電子軌道にはsp2以外の軌道としてp軌道が存在し、しかもそれは窒素原子を中心に炭素原子と二つの水素原子が作る三角形平面を垂直に貫く形で存在し、そのp軌道には二つの電子が配置されている。しかし、この理解ではp軌道には一方向のスピンをもつ電子がひとつずつ順番に入っていくという考え方と矛盾するように思えます。 もうひとつの解釈の仕方は、窒素原子は実はsp3混成軌道を取っており、非共有電子対も存在するというものです。しかし、この場合、この非共有電子対と二つのN-Hシグマ結合は高速で上下に表裏をひっくり返すように位置変換しているという理解をしなければいけない気がします。これはアンモニア分子の非共有電子対と三つのN-Hシグマ結合の位置関係がちょうど雨傘をひっくり返したり戻したりするように上下に動いているのと似ていると理解すればよいと考えました。しかし、それでも高速で上下する窒素原子の非共有電子対と中央の炭素原子との関係がよく理解できません。窒素の非共有電子対が上下に裏表運動を繰り繰り返すのと同時に電気陰性度の高い酸素原子から炭素原子、そして最終的に窒素原子に至り、その非共有電子対が引っ張られることで、結局はC-N結合が回転できないようなパイ結合のようなものとして形成されているのでしょうか? 一見単純だと思っていたのですが、考えれば考えるほど何が起こっているのか分からなくなりました。どなたかよい解釈方法をご教示いただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

  • 黒鉛の炭素の価電子の状態について・・・

    黒鉛は、3個の価電子を使って共有結合し、残り1個ずつの価電子が残る・・・ みたいなことが教科書などに書いてあったのですが、3個の価電子を使って 共有結合をしても価電子の数は6個で、残りの1個を入れても、価電子の数は7個 にしかならず、これでは炭素原子が安定しないのではないでしょうか?? 拙い文章で質問がわかりづらいと思いますが、黒鉛の炭素の価電子の状態が どうなっているのか教えていただきたいです。

  • ダイヤモンドの一番端っこの炭素について

    高校化学の質問です。 共有結合結晶の例としてダイヤモンドを習いました。 ダイヤモンドは正四面体の頂点方向に出た炭素Cの手(不対電子)がすべて共有結合しているのはわかったのですが、結晶の一番端っこの炭素(つまり、ダイヤモンドの一番表面部分にある炭素)については、共有結合に使っていない手があるのでしょうか。 あるいは、端っこの炭素は何か別のものと結合しているのでしょうか。端っこの部分の炭素の結合について教えてください。

  • 化学結合

     イオン結合は非金属原子と金属原子の結合であると習いました。そうであるなら、炭素とナトリウムがイオン結合する事は、ありえるのでしょうか?(そのほかにも、窒素とリチウムなども同じことですが) また、メタンは炭素と水素の共有結合ですが、4個の水素が一個づつ電子を放出し、炭素が電子を受け取り、それぞれが、クーロン力で結合する考え方はできないのでしょうか?  すいません、いまいち共有結合とイオン結合の違いが理解できていません。

  • アンモニウムイオンがなぜ正電荷なのか??

    アンモニウムイオンについて質問です. アンモニウムイオンとは,NH3 の非共有電子対に,H+ がひとつ結合して,つまり,自身の周りに e- をひとつも持っていない H+ が電子 2 つを受け取け取る配位結合によって,NH4+ となるものですよね? でも,この反応で N 原子の周りの電子の数は変化していませんし,H 原子も最外殻を N が持っていた電子で埋めることができ,電気的に中性になるように思えてなりません.もともと H 原子がプラスであったにせよ,NH4 になってしまえば,N 原子も H 原子も,きれいに最外殻を埋めています. 例えば O2- も,2個が結合し最外殻を埋め合い,電気的に中性な O2 となりますし,H+ の場合もプラスが2つ結合したからといって,H2+ とはなりません. そう考えると,ますます NH4 が正電荷となることが不思議に思えてきます. おそらくどこか間違っているのでしょうが,よく分からなくなってしまいました...

  • 「共有結合の結晶」の表面の「手」は?

    ダイヤモンドなどの共有結合の結晶(巨大分子)について疑問があります。 例えばダイヤモンドは、炭素原子が4本の手(価標)で次々と共有結合で結びついた結晶だと思うのですが、結晶の表面の部分では手が余ってしまわないのでしょうか?高校の教科書によくある図では表面の部分がごまかされているようで…。 不対電子がそのままなのでしょうか?それとも何か特別なことがあるのでしょうか?ご教授ください。

  • 元素が共有結合をいくつ作るか 元素ごとに固有??

    高校生です 学校の先生が 「元素ごとに共有結合を作る数は固有であり その元素の最外殻電子の不対電子の数と一致する」 という趣旨のことを言っていたのですが、これ間違いですよね? たとえばその理論でいくと窒素はつねに共有結合を3つしか作らないはずですが 窒素はいくつかの化合物では共有結合を4つ作りますし 硫黄でもそういった例外があります 私の理解は 「元素の最外殻の不対電子の数から、ある程度共有結合の数を予想することはできるが (炭素は多くの場合4つ 窒素は多くの場合3つ 水素は多くの場合1つ 等) あくまでそれは予想であって、完全ではない 化合物ひとつひとつによって事情が異なる」 というかんじなのですが 私の理解はあっていますか?