- shizumi_zyu
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今週の週末は忙しいのに問題な化学の対策が0なことに気づきました。エチレンが平面構造であることの400字説明は毎年でてるっぽいから、A41枚持ち込みならその回答をみんなで考えて書いておけば大丈夫なはず。
2012-07-19 19:29:59@LFDT 化学は前回の知識だけで半分はいくだろ 前回の過去問大得点を考えると無勉でもいける気がする まあ、少しは勉強しますけどね
2012-07-19 19:35:23@lakatos0806 エチレンの記述は事前にみんなでやっとかないと厳しい(俺は 過去問の感じなら、前回の範囲からもでるからね。
2012-07-19 19:36:17エチレンを構成する炭素原子は互いにSP2混成軌道を形成している。任意にP軌道を2つ選ぶと、それらは同一平面上にあるので、2つのP軌道と1つのS軌道が混成して出来た3つのSP2混成軌道は同一平面上に存在する。エチレンを構成する2つの炭素原子はSP2混成軌道を1つずつ重ねてσ結合を
2012-07-20 00:13:11つくる。残った合計4個のSP2混成軌道に水素原子のS軌道が重なってσ結合が生じる事でエチレンのσ結合骨格が生じる。そして、SP2混成軌道を形成しなかった炭素原子のP軌道どうしが重なり合い、π結合が生じて、エチレンの炭素原子間にはσ結合とπ結合の二重結合が形成される。π結合が存在
2012-07-20 00:12:53するので、エチレンの炭素原子間で回転が生じない。よって、各炭素原子が所有しているSP2混成軌道は全て同一平面上に存在する、つまり、エチレンのσ結合骨格は全て同一平面上に存在する。したがって、エチレン分子は平面構造になる。
2012-07-20 00:12:33@3141_6626 いいと思う。俺ならだけど等価な3つのsp2混成が収容されている電子の反発により反発を最小にする空間的配列が平面三方形をとり、使用されなかった3番目の2p軌道がsp2軌道平面に垂直、軌道総数は変わらない。って入れる。別に入れる必要もないが、趣味の領域として。
2012-07-20 00:50:43@phoenixgarden24 SP2混成軌道が相対的な空間方向を向いて伸びるから、正三角形型になって、結合角が120度になるってやつだよねなるほど、エチレンを語る上では外せない話題だね参考になります!
2012-07-20 00:59:23@3141_6626 後これも趣味だけど、2sから2pzに電子を一つあげることも触れたい。これは、結合に利用できる1電子のみの軌道数を増やすってやつだけど、2s軌道の一つの電子を2pにあげるエネルギーと水素と後で結合させる際のエネルギーでは前者のほうが低いため可能って入れたくなる
2012-07-20 01:09:02@phoenixgarden24 おぉ!なるほどー確かに、混成軌道だけ考えただけじゃもともと、炭素原子は2P軌道に2つの電子があり、その2つと2S軌道の1つの電子を使って混成軌道をつくったはいいが混成軌道に使わなかったP軌道に何故、電子があるのかを説明できてないね
2012-07-20 01:19:38@3141_6626 この話は突き詰めると難しいけど、隆起させるものだってしちゃっていいと思う。うろ覚えだから間違ってるかもだけど、局在化分子軌道って考えとかエネルギー準位に何かしらあった上での電子移動だったかな。たいていの本には何も書かれず電子が移動してるからそれに従うべきかと
2012-07-20 01:42:03@phoenixgarden24 詳しい参考書は三フッ化ホウ素やボランを使ってSP2混成軌道の議論をしてて、エチレンの話題の詳細は少ないんだよね SP2混成軌道の話題でエチレンが出てくる場合、二重結合はσ結合とπ結合で出来ているって話をする教養的な本ばっかり…
2012-07-20 02:01:21@3141_6626 確かに。ボランとかで昔見た気がする。メタン、エチレン、アセチレンは基礎として扱うけど誤魔化されてる感は初級専門書にはよくあるね
2012-07-20 02:03:53@phoenixgarden24 @3141_6626 三つ目の2p軌道が垂直は入れる必要があると思う。結合が回転しないが直ちに平面に結びつくわけではないから。それとも垂直は自明のものとしていい?
2012-07-20 02:41:32@La_4thDol π結合の部分のみ回転させて P軌道とSP2軌道混成軌道が垂直でなくても炭素原子間各々が回転してねじれの位置関係をつくらないと思った 垂直であることよりも結合部分が回転しないことが重要かなって とは言え解答に入れた方が無難だよね(笑)
2012-07-20 05:24:28@3141_6626 @La_4thDol 回転しないのは重要だけど、その理由として「余ったp軌道が平面に垂直だから」って入れたほうがいいきがする。
2012-07-20 05:30:06@La_4thDoll 回転しない理由はπ結合がP軌道の上下の重なり合いで生じ、それぞれの炭素原子が回転(自転)するとその結合部分が破綻するから垂直であるのはSP2混成軌道形成にあたり『どのP軌道を選ぶのか』を考えるときに、全軌道が空間的に対称である必要があるからだと思う
2012-07-20 05:39:39