【大学入試】化学基礎②《物質と化学結合》重要語句と典型問題まとめ・総チェック

【復習】★原子価(不対電子)の数を求める方法
最外殻電子(価電子)をまず求める
最外殻電子について、上下左右2個ずつ(オクテット)のマスの中で、1マスだけの電子をイメージして答えればよい。

電子式と原子価

電子式と原子価

詳しく復習したい方はコチラ→化学基礎①《物質の構成》

化学結合結晶・電気陰性度

原子同士は、不対電子をお互いに出し合って、電子を共有することで結合する。
その共有した電子対がどちらのものになるかでイオン結合、金属結合、共有結合に分かれる。
他方で、片方が一方的に電子を提供することで結合するものを配位結合という。

イオン結合結晶(金属と非金属がクーロン力で結合)

イオン結合(金属と非金属がクーロン力で結合)

イオン結合(金属と非金属がクーロン力で結合)

イオン結合とは、基本的に、金属と非金属がお互いに電子を出し合って、電子を共有することで結合することをさす。
*【例外:塩化アンモニウム NH4Cl】非金属元素どうしでもイオン結合になる。NH4+ Cl

イオン結合の性質
非金属の方が電気陰性度★が大きいので共有電子対をひきつける
→ 非金属は-に帯電、金属は+に帯電

  • 帯電するということは、他の同じように帯電しているものと結合し結晶をつくる。
  • 帯電しているので、電気を通すが液体に溶かした場合のみ。《液体に溶けると電気を通すが、固体では電気を通さない》
  • クーロン力(静電気力)で結晶がつながっているので、少しでも結晶がズレると+-が逆になり反発で壊れやすい《硬いがもろい》

★電気陰性度とは、共有電子対を引きつける力。
電気陰性度の値=イオン化エネルギー+電子親和力として表せる。
イメージ
電気陰性度(電子をもらいたい)=イオン化エネルギー(大きいほど、電子をすてにくい)+電子親和力(大きいほど電子をもらいやすい)

つまり、電気陰性度≒イオン化エネルギーとして考えてよい。周期表の右上ほど、電気陰性度が大きい。

電気陰性度

電気陰性度

金属結合結晶

金属結合(電気陰性度が小さいものどうしで結合すると電子が動き回る)

金属結合(電気陰性度が小さいものどうしで結合すると電子が動き回る)

金属結合の性質
電気陰性度が小さい原子どうしなので、電子は誰にもひきつけることがなく、自由電子として動き回る。

  • 電子が自由に動くので、電気や熱を通しやすい《電気伝導性、熱伝導性》
  • 衝撃が与えられても、イオン結合とは異なり、電子がすぐに動き回って補完するので、+-がズレて++(–)となって反発するということがなく壊れにくい。《延性・展性がある》
  • 金属光沢がある

非金属どうし(分子結合結晶・共有結合結晶)

非金属どうしなので、電気陰性度が大きいものどうしである。
よって、電子がどちらかに偏るということはなく、電気を帯びることがない。(結晶・固体の話)
オクテッドになるかどうかで、共有結合と分子結晶に分かれる。

★共有結合とは:電気陰性度が大きく、オクテッドになるために、たくさんの原子と結びついて非常に硬い性質を持つ結合のこと。
*5つと数が少ないので覚えてしまおう。
ダイヤモンド C
黒鉛 C
ケイ素 Si
二酸化ケイ素 SiO2
炭化ケイ素 SiC

★分子結合とは《非金属どうしで覚える5つに該当しないものでよい》
電気陰性度が大きく、オクテッドになるために、2つや3つ結びつけば足りる場合(共有結合との違い)は、そのままくっついて分子をつくる。
共有結合と比べると結合力(ファンデルワールス力)が弱いので、分子結合結晶(例:ヨウ素)は昇華性が多い。

化学結合・結晶まとめ

化学結合・結晶まとめ

分子

分子結晶(固体)とはまた違う話。

★分子結合の極性
極性とは、電気陰性度の違いや形で、分子間で+-が生じることをさす。
*δ(デルタ)は、少し帯電という意味。

無極性分子→単体、例外として化合物でも形的に無極性になるもの(二酸化炭素、メタン)
極性分子→化合物(違う種類の原子からなる)

無極性分子と極性分子の具体例

無極性分子と極性分子の具体例

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