✨ ベストアンサー ✨
まず、HFが1分子中に2個、H2Oが1分子中に4個水素結合している場所は画像で分かりますね。赤い5本線│││││になっている部分です。
そして、水素結合はFまたはO(他にN)の非共有電子対とHとの結合です。だから、5本線│││││は、FまたはOとHとの間にありますね。ここまでよろしいですか？
よろしければ次
HFのFには非共有電子対が3対ありますが、その中の1対と水素結合します。自分のHは相手のOの非共有電子対と水素結合するから、自分の分子だけで考えるなら水素結合は1つですが、相手にくっついた分も考えているから2個となります。
同様に、H2Oの場合は、自分の非共有電子対2組に相手のHが水素結合しますから、自分だけで2対、そして相手のO2個と1対ずつ水素結合するから4個あるとなります。
ここまでよろしいですか？
よろしいならさらに次
非共有電子対とHが水素結合ですが、HFのFには3対の非共有電子対があるのに、分子自身で使う非共有電子対は1対しかつきません。
水は2対の非共有電子対にそれぞれHがつきます。Fには3組Hがつきそうなのになぜ1つしかつかないのか？
これは、鍵と鍵穴で考えると分かりやすいです。
鍵がH、鍵穴が非共有電子対の数と考えましょう。
鍵と鍵は同じ数無いと余ります。HFはHが1つですが鍵穴が3つです。だから、鍵穴2つ余り、水素結合は自身の鍵穴から数えると1カ所(分子全体なら2カ所)になります。しかし、H2Oは鍵のHが2つ、鍵穴の非共有電子対も2つだから、水素結合は自身の鍵穴から考えると2カ所(分子全体なら4カ所)となります。
だから、水は水素結合場所がフッ化水素の倍あるから沸点がすごく高くなります。余談ですが、アンモニアも水素結合しますが、鍵が3つあるが、鍵穴が1つしかないから、フッ化水素同様1カ所(分子全体なら2カ所)の水素結合となります。
長くなりました。回答するとこんな感じです🙇
先ほども述べましたが、Hと他の原子の非共有電子対とが結合します。よって、分子中の水素の数に依存するのではなく、非共有電子対にHが依存される感じ。非共有電子対にHがつく。Hに非共有電子対がつくのでなく。Hから考えるのではなく、非共有電子対から考えてください。非共有電子対の数にHが影響される感じ。ただ、フッ化水素は非共有電子対が3つありますが、もともとHが1つしかないから非共有電子対2カ所余ります。そんな感じ。
解答ありがとうございます。おかげで理解できました。
理解され、よかったです🙇
丁寧な解答ありがとうございます。
一つ質問があるのですが、なぜ水素結合が形成される場所の数は、分子中の水素の数に依存するのでしょうか？