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化学 高校生

(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)が分かりません。 文章が長くて申し訳ないのですが、どこか1つでも分かる方いらっしゃったらお願いします。

5. 次の水素化合物の分子の形に関する文章を読んで以下の問いに答えよ。 メタン、アンモニア、 水は、それぞれ、炭素、窒素、酸素の水素化合物である。 これらの分子の形を決める要因として、電子対どうしの反発があげられる。電子は 負の電荷を持っていることから、電子対どうしが互いに反発しあい、 分子内で最も (ア )位置関係になろうとする。すなわち、共有電子対や非共有電子対の間に生じ る反発を考えれば、分子の形や隣り合う2個の結合のなす角度(結合角)を予想するこ とができる。メタン分子では、4個の価電子を持つ炭素原子が 1個の価電子を持つ 水素原子4個と4組の共有電子対をつくり、分子が形成される。この4組の共有電 子対が互いに最も(ア)位置になるために、4個の水素原子を考えるとメタン分子は (A )形となり、H-C-H の結合角はいずれも約 109.5° となっている。また、 アンモニア分子には3組の共有電子対と1組の非共有電子対が存在し、それぞれの 電子対どうしが反発することから、アンモニア分子は( B )形となる。 ここで、ア ンモニア分子の H-N-H の結合角は約 106.7°となり、メタン分子の場合より小 さい。これは電子対どうしの反発する力が、電子対の種類の組み合わせによって異 なるためである。水分子も同様に、共有電子対と非共有電子対の組の数を考えると (C )形となり、H-O-Hの結合角は約 104.5°となる。 以上より、電子対の反発を考えると、ベリリウム原子は( イ )個の価電子を持つ ことから、BeH:(水素がベリリウム)の分子は( D )形になり、 同様に BF:(フッ化 ホウ素)の分子は( E )形、PHa(ホスフィン)の分子は( F )形と予想される。 また、 アンモニア分子や水分子は、 水素イオンH*と( ウ )結合すると、 それぞれ( G ) 形のアンモニウムイオン、( H )形の( エ )イオンを形成する。 化 問1.空欄( ア )~ ( エ )にあてはまる最も適切な語句または数字を答えよ。 問 2.空欄( A )~ ( H )にあてはまる最も適切な語句を以下から番号で選び答 えよ。ただし、同じ番号を複数回用いても良い。 の直線 の折れ線 の三角錐 の正三角 の正方 6正四面体

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化学 高校生

赤線部がよく分かりません。 分子の形を決定する要因としては、主に電子対が関係していて、不対電子はあまり関係がないということでしょうか?

1 物質の構成粒子とその結合一9 分子の炭素原子間の最近接距離を求めよ。 また,求めた距離を, AやBにおける炭 素原子間や Ceo 分子内の炭素原子間の距離と比較し, 隣接する Cso 分子の炭素原子 間に働く力の強さを予測せよ。 (学習院大) 8. 分子の形と分子結晶 次の文章を読み, 問ア~エに答えよ。 (C3D12.0, O=16.0, Na=6.02×10%/mol, V2=1.41, /3 =1.73) の多くの分子やイオンの立 体構造は,電子対間の静電気 的な反発を考えると理解でき る。例えば, CH。 分子は, 炭 素原子のまわりにある四つの 共有電子対間の反発が最小に なるように,正四面体形とな る。同様に, H0分子は, 酸 素原子のまわりにある四つの 電子対(二つの共有電子対と二つの非共有電子対)間の反発によって, 折れ繊形となる。 電子対間の反発を考えるときは, 二重結合や三重結合を形成する電子対を一つの組とし て取り扱う。 例えば, CO2分子は, 炭素原子のまわりにある二組の共有電子対(二つの C=O 結合)間の反発によって, 直線形となる。 多数の分子が分子間力によって引き合い, 規則的に配列した固体を分子結晶とよぶ。 例えば、COaは低温で図に示す立方体を単位格子とする結晶となる。 図の結晶中で, CO。分子の炭素原子は単位格子の各頂点および各面の中心に位置し, する CO,分子の炭素原子に近づくように位置している。 ア いずれも鎖状の HCN 分子および亜硝酸イオン NO2" について, 最も安定な電子配 置(各原子が貴ガス(希ガス)原子と同じ電子配置)をとるときの電子式を以下の例 にならって示せ。等価な電子式が複数存在する場合は, いずれか一つ答えよ。 : 炭素原子 0:駿素原子 図(左)CO。の結品構造の模式図。 (右)分子の大きさを考慮して描いた CO,の結晶構造。 酸素原子は隣接 (例) 6:C:6 |H9H イ 下線部Dの考え方に基づいて, 以下にあげる鎮状の分子およびイオンから, 最も安 定な電子配置における立体構造が直線形となるものをすべて選べ。 N HCN NO NO. O。 ウ 図に示す CO: の結晶について, 最も近くにある二つの炭素原子の中心間の距離が 0.40nm であるとする。このとき, cOzの結晶の密度は何g/cm°か, 有効数字2桁 で答えよ。 エ 下線部②について, CO: の結晶中で, 隣り合う cO:分子の炭素原子と酸素原子が近 づく理由を、電気陰性度に着目して説明せよ。 (東京大) 9は 題6 の後にあります。

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