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
