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化学 高校生

この方法で水の形状を考えたときに、なぜ折線型になるのでしょうか

解答 (ア) (イ) 正四面体 (ウ) 3 (エ) 1 (オ) 三角錐 4 解説 分子に含まれる共有電子対や非共有電子対は,負の電荷をもっ ており,これらは互いに反発し, 遠ざかろうとする。 分子の形状は、こ このような電子対の反発を考えることによって説明されることがある(原 子価殻電子対反発則: VSEPR則)。 H たとえば,メタン分子 CH4 では,炭素原子Cのまわりに4組の共有電子 対があり,これらの電子対は互いに反発し合う。 電子対が, Cを中心 (重 心)として正四面体の頂点方向に位置するとき, その反発力は最小とな る。 したがって, メタン分子は正四面体形とな る。 同様に、アンモニア分子NH3 には、3組の共 有電子対と1組の非共有電子対があり, これら4 つの電子対が互いに反発し合い, 四面体の方向に 位置する。したがって, アンモニア分子の窒素 原子と水素原子の配置は, 三角錐形となる。 同様するH! に考えると, 水分子 H2O は折れ線形 (V字形) に なることも説明できる。 H に均等 2組の はいずれ 正四面倒 べて小さ MHは正四面 くなる。 IN また, 二酸化炭素分子 CO2 のように, 二重結合を1個+9個 もつ分子の場合, 二重結合をひとまとめとして考 H える。二酸化炭素分子では, Cのまわりに二重結 合が2組あり,これらの反発を考えると、二酸化 炭素分子は直線形になると予想できる。 HI C この考え方は,分子の形状だけでなく、多原子イオンや錯イオンの形状 を考えるときにも適用できる。 ①4 の頂点 きも電子 H ②電子 は,次の 非共有】 共有電子 共有

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化学 大学生・専門学校生・社会人

どなたか解ける方いらっしゃいませんか

問2. 次に示した多段階反応では、 出発物質、 反応試薬、途中にできる化合物 ( 中 間体)、および生成物の構造式が示してある。 以下の問いに答えよ。 なお、 超共役型の分子構造に関しては考えなくてよい。 (ア) (A)~ (D) の全ての反応段階における反応機構を、電子の流れが分か るように巻き矢印を用いて示せ。 ( 10点) (イ) (C) の反応における出発物質の持つ共鳴構造式を全て記せ。 具体的に は、酸素原子 (0) の持つ非共有電子対 () を共鳴構造の起点として、 巻 き矢印を用いて描け。 ( 3点) (ウ) (C) の反応では、 立体障害があるにもかかわらず、 何故あえて下向き矢 印 (↓; 白抜き) の部分だけで、 芳香族求電子置換反応が起こるのか。 (イ) で描いた共鳴構造に基づいて文章で考察せよ。 (3点) (エ) (D) の反応では、 何故カッコ内に 'why not?'と記載した化合物が主生 成物になり得ないのか。 生成物に至る途中過程で生じる中間体の共鳴構造式 に着目し、文章も併用して考察せよ。 (4点) (オ) (ボーナス問題; 回答は任意) (D) の反応では、 カッコ内に 'why not?' と記載した化合物以外にも副生成物が生じうる可能性がある。 生じうる可能 性のある副生成物の構造式を示し、 なぜその構造が生じうるのかを、 巻き矢 印および文章を併用して考察せよ。 副生成物として2種類以上描いても構 わないが、非合理的な記載がなされた場合は減点となる。 su om (A) (B) (C) HⓇ (D) H₂O $1 H₂O or & why nor? "0-0² (22) Be OH

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