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Life + Chemistry

化学の講義録+大学を楽しく面白い学びの場に変える試みの記録 (北里大学・野島 高彦)

看護学部の化学講義(5)原子と原子のつながり・その1

看護2014

キーワード

イオン結合,イオン結晶,オクテット則,共有結合,共有結合結晶,共有電子対,金属結合,金属結晶,結合図,ケクレ構造,三原子分子,三重結合,組成式,多原子分子,多重結合,単結合,単原子分子,単体,点電子図,二原子分子,二重結合,非共有電子対,ファンデルワールス力,分子間力,分子結晶,ルイス構造

講義内容の要約

  • 原子と原子がつながるパターンの紹介.下図参照.f:id:takahikonojima:20140510224640p:plain
  • 最外殻電子のレイアウトに注目するときに点電子図が便利.
  • オクテット則:化学結合ができるとき,それぞれの原子は価電子数が8個になるような組み合わせをとる傾向がある.
  • 共有電子を線であらわして分子内の原子の相対的な位置関係を表したのが結合図.
  • 貴ガスは単原子分子,他の分子は多原子分子.多原子分子のうち原子2個のものが二原子分子,3個のものが三原子分子,以下同様.
  • 共有電子は1組とは限らない.2組,3組存在する場合もある.その仕組みは次々回やる.

該当する教科書のページ

第4章の前半,37ページから42ページ.

はじめて学ぶ化学

はじめて学ぶ化学

紹介した動画

イオン結合の例.金属ナトリウムに塩素ガスを与えて塩化ナトリウムを生成させる反応.

出席者の声:みんなはこういうことを考えている/感じている/知りたいと思っている

●高校の頃からずっと不思議だなって思っていたことがありまして,電子が8個になれば安定だから8個になるようにイオンになるんだ,と教わったとき,ん? いやいやNaとNa+だったらNaの方が安定でしょ! って思ってました.今日の授業で思ったんですが,NaはNa+になったあとCl-と結合して安定になるっていう未来がみえてるから,苦労してまでNa+になるのでしょうか?

NaがNa+になる変化と,ClがCl-になる変化は同時に起きるものであって,たとえば金属Naの塊を真空中に放置しておいても電子が勝手に飛び出して行ってNa+の塊になっちゃう,なんてことはないのです.

●イオン結晶の陽イオンは必ず金属,陰イオンは必ず非金属なのですか?

そう考えていてOK.

●結合には価電子の数が影響しているようですが,元素一つ一つの価電子の数も覚えた方がよいですか?
●どの分子が点何個とかは覚えるのですか? また,オクテット則について8個の価電子を得ようとするというのは外側に点が8個あればいいということですか?

原子番号順に1番から18番までは覚えます.同時に,K殻に2個,L殻とM殻には電子が8個入ると閉殻になる,ってことは講義2回目で学びました.これらの情報を合わせて考えれば,どの元素の価電子が何個なのかがわかるしくみになっています.
分子をつくったときに各元素の外側に8個の点があればOK.水素は2個.

●どうやったら三原子分子とかとイオン結晶を見わけることが出来るんですか? 覚えるしかないですか?

金属を含む化学式だったらイオン結晶と考えてOK.そうじゃなければ分子または共有結合性結晶と考えてOK.共有結合性結晶になる物質は代表的な例を覚えておいて,あとは分子と考えればOK.分子の場合,構成原子数が3個なら3原子分子.

●今日はとってもよくわかったと思っていたのに,いざ問題となるとわからなくなりました.多重結合と多原子分子のちがいがよくわからないです.
●二原子分子と二重結合の違いはなんですか.

二原子分子は原子2個から組み立てられている分子のことで,2個の原子が何本の共有結合で結ばれているかは無関係.二重結合は原子と原子の間に2組の共有結合があることを意味していて,その結合を含む分子全体が何個の原子から構成されているかは無関係.

●共有結合と分子結合の区別がずっとできなかったのですが,やっと今回でわかりました.
●改めて結合の種類を教わって,高校のときはあいまいでしたが今日でだいぶ理解できたと思います.
●大学入試前,ぐちゃぐちゃになって怒られていた結合.改めてやりなおせたので良かったです.
●共有結合,イオン結合,分子間結合がごちゃごちゃしていたので今日の説明で少し整理できました.家帰ってから復習します.
●高校のときから表し方がたくさんあって違いがよくわかっていませんでした.共有結合とイオン結合の違いがまだ微妙です.家でもう一度復習します.
●金属,非金属の違いによる結合の仕方が異なるという所が高校で苦手だったのでここできちんと覚えたいです.
●イオン結合と共有結合が少し複雑に感じました.
●ややこしいから色々な書き方で表さないでほしいと思ったけど覚えてしまえば楽だと思うので色々な表し方に慣れたい.
●表現のしかたがたくさんあって少し複雑でした(;_;)
●いろいろな種類の結合があり,覚えるのが大変そうでした.でも高校の頃 理解できてなかった分子間力と共有結合の違いを知ることができました.
●複雑だと思っていた所が分かりやすく理解できました.
●高校までは価電子が8個あると安定するというふうに教えてもらっていたので,ちゃんとオクテット則という名があるというのを知って驚いた.簡単に表せる形を自分でもすぐに表せるようにしたいと思う.
●予習をして授業にのぞんだためこの言葉はこういう意味なのか,ということが記憶とリンクして,とてもわかりやすく授業をうけることができました.
●点電子図など図でパッとみてここで共有するだとか何重結合かがすぐわかって理解しやすかったです.
●点電子図を予習して問題をといたとき,あまりよく分からなかったけど,授業をきいて理解することができた.二重結合,三重結合が電子のやりとりの数だということは知らなかったので,理解できて良かったです.
●このへんの分野のところはまだ高校の記憶があるのですんなり理解できました!よく復習しておきたいです.
●点電子図を書くのが好きだったのでまた書けてうれしいです!
●電子配置をかくのが楽しいので,ここの分野は高校のときから好きでした.もっと勉強して理解を深めたいです.いろいろな結合があるので違いをはっきりとわかるようにしようと思います.
●結合も高校ではよくわかっていなかったと思いますが,今日の授業は理系できたと思います.実験の様子を見ると,化学っておもしろいと思えます.
●結合が苦手だった範囲なので得意にできるようにしたいです.
●二原子分子と三原子分子は今までわかってたようでわかってなかったです.分子結晶とかの違いがいつもわからなくなっちゃってたんですが,少しわかったと思います.
●結合にもイロイロな種類があって,それぞれ性質が違う.それを発見した人は本当にすごい! 化学っておもしろい科目だと思う.
●価電子の数が化学反応に関わってくるということは典型元素の同族では反応が似てくるのだと思った.
●ナトリウムと塩素の状態から塩化ナトリウムへの電気的な変化はエネルギーの差があることで必要なものだと知りびっくりしました.新しいことを沢山知れて授業がとても楽しいです!!
●生化学の教科書とかにある図が線で結ばれているやつで今まで謎だったけど2個の電子を線で表しているのを初めて知りました.
●原子どうしのつながりが個数ではなく比で成り立っているというのを初めて知っておどろいた.
●価電子を点で表したり,2つの電子を線で表し結合を表せるのは便利だなと思いました.ナトリウムと塩素が結合するところは初めて見たけれどNaClができるまで結構時間がかかるんだなと思いました.
●説明を受けるまでは理解したと思っていたのですが全然わからないので復習します.
●難しいです
●H2OとCO2が何分子なのか少し迷いました.
f:id:takahikonojima:20140510224708p:plain

●高校の時に少しやったけれどどの結合がいちばん強くてそれがなぜ強い結びつきなのかというのを忘れてしまったので,もう一度教えてほしいです.
●分子間力というものがよくわかりません.
f:id:takahikonojima:20140510224727p:plain

上記3点はここで書くと長くなるので次回の講義で説明します.

出席者数推移

(1)44→(2)44→(3)43→(4)44→(5)43

次回予告と予習

「原子と原子のつながり その2」を学びます.