結合は、離散分子で構成される物質に存在しますか?

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著者: Robert Simon
作成日: 22 六月 2021
更新日: 13 5月 2024
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【ゆっくり解説】ホスホジエステル結合を完全解説
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共有結合は、2つの原子が電子を共有する結合です。共有された電子には、2つの磁石を接着する効果があります。接着剤は、2つの磁石を1つの分子に変えます。一方、個別の分子で構成される物質は、共有結合を持ちません。ただし、これらの分子間ではまだ結合が発生します。いくつかのタイプの分子間力により、接着剤を必要とせずに、多くの小さな磁石のように個別の分子を互いに結合できます。

水素結合

分子間水素結合は、2つの別々の分子間の引力です。各分子には、より電気陰性な別の原子に共有結合した水素原子が必要です。水素よりも電気陰性の原子は、共有結合の共有電子を水素から引き離す傾向があります。電子には負の電荷があります。これにより、水素原子に瞬間的にわずかに正の電荷が、より電気的に負の原子に瞬間的にわずかに負の電荷が生じます。これらの2つのわずかな電荷は、個々の分子を弱い「ミニ磁石」に変えます。1杯の水の中の水分子(H2O)のような多くのミニ磁石は、物質にわずかに粘着性を与えます。

ロンドン分散軍

ロンドンの分散部隊は、ファンデルワールス部隊と呼ばれる部類に入ります。非極性分子は、実際の電荷を持たない分子、または電気陰性度の高い原子を持たない分子です。ただし、非極性分子は瞬間的にわずかに負の電荷を持つことがあります。その理由は、各分子を構成する原子を取り巻く電子は一箇所に留まらず、動き回ることができるからです。したがって、負電荷を持つ電子の多くがたまたま分子の一端近くにある場合、分子は今やわずかに-瞬間的に-負の端を持ちます。同時に、もう一方の端は一時的にわずかにポジティブになります。この電子の振る舞いは、長い炭化水素鎖などの非極性物質、それらを沸騰させにくくする粘着性を与える可能性があります。実際、炭化水素鎖が大きくなればなるほど、それを煮沸するためにより多くの熱が必要になります。

双極子相互作用

双極子間相互作用は、ファンデルワールス力の別のタイプです。この場合、分子の一方の端には電気陰性度の高い原子が、もう一方の端には非極性分子が付着しています。クロロエタンがその例です(CH3CH2Cl)。塩素原子(Cl)は炭素原子に共有結合しているため、電子を共有しています。塩素は炭素よりも電気陰性であるため、塩素は共有電子をよりよく引き付け、わずかに負の電荷を持ちます。わずかに負の塩素原子は1つの極と呼ばれ、わずかに正の炭素原子は別の極です(磁石の北極と南極など)。このようにして、クロロエタンのさらに2つの別個の分子が互いに結合できます。

イオン結合

リン酸カルシウム(Ca3(PO4)2)などの有機塩は不溶性であり、固体沈殿物を形成します。カルシウム(Ca ++)イオンとリン酸イオン(PO4 ---)は共有結合していないため、電子を共有しません。ただし、2つのイオンは部分的な電荷ではなく完全な電荷を持っているため、固体ネットワークを形成します。カルシウムイオンは正に帯電し、リン酸イオンは負に帯電します。カルシウムイオンは原子ですが、リン酸イオンは分子です。したがって、イオン結合は、個別の分子で構成される物質で発生する結合の一種です。