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)

医療工学科の化学講義(6)原子軌道と分子の形

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キーワード

p軌道,px軌道,py軌道,pz軌道,π結合,s軌道,σ結合,sp混成軌道,sp2混成軌道,sp3混成軌道,原子軌道,古典的,混成軌道,電子雲,不確定性原理,量子論的

講義内容の要約

  • 電子はどこにいるのか?
  • ハイゼンベルクの不確定性原理
  • 古典的な考え方と量子論的な考えを比較してみる
  • s軌道とp軌道とそれらから成る混成軌道
  • 混成軌道から理解する6種類の分子の形:メタン,アンモニア,水,エチレン,アセチレン,二酸化炭素

講義内容解説プリント

今回の講義内容は教科書には記されていません.先週の配布物 に記載されています.

混成軌道の生成説明動画

混成軌道を理解するためのペーパークラフト

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混成軌道をもちいて原子が結合している状態を平面で理解するのは難しいので,ペーパークラフト教材をつくりました.pptxとpdfです.

質問

  • 混成軌道とはどの原子でも必ずつくられるものですか?

必ずではない.たとえば水素はつくらない.

  • 難しかったです.2sp2はsp2が2つあるということですか.

ちがいます.2sと2pふたつという意味です.

  • 結合距離が単結合>二重結合>三重結合となるのは,π結合がσ結合より強いからですか? それとも単に結合に使われる電子の数が増えるからですか?

後者.π結合よりもσ結合のほうが強い.

  • どのように混成軌道をつくるかは,構造式や化学式がわかってから考えるんですか?

そうです.

  • 水分子のO-H結合が作る角度は104.5°で,正四面体の中心角109.5と誤差が生まれるのは何故ですか?

2組ある非共有電子対どうしの反発の影響.

  • 混成軌道sp, sp2, sp3は,s

そうです.

  • 世界がなぜ+,−にわかれて同数ずつあるのだろうか? 先生の見解を聞いてみたい.私は中性子だけの世界,宇宙があってもいいのではと考えている.

おおざっぱに言って無から分極したからだと考えている.中性子だけの世界については中性子星について調べてみよー

  • テスト勉強に問題集をやる必要はありますか?

「必要」はありません.やれば勉強にはなるでしょう.

コメント

  • s軌道どうし,s軌道とsp混成軌道,s軌道とp軌道ではσ結合が,sp混成軌道どうし,p軌道どうしではπ結合になることがわかった.
  • 混成軌道は高校のとき発展の範囲で,資料集を読んでも全く理解できなかったので,今回の講義で説明してもらい,やっと理解できた.
  • 原子軌道=お気に入りスポット,とってもわかりやすい.高校時代,ただ暗記したものの,しくみがわかってすっきりした.
  • 混成軌道の生成のところで等価になるように電子が入る場所(部屋)を変化させるのは分かった.しかし,「軌道」という表現がされていて,軌道は線なのか? 部屋なのに? とこんがらがる.
  • 高校では習わなかった原子軌道と結合について詳しく知れてよかった.
  • 今日出て来たsやpの軌道は,第2回講義で配付されたものの続きだったのですね.改めて読み返して各部屋に2つの電子が入る原理が理解できました.
  • 正四面体型とか折れ線型になる仕組みを前よりもくわしく知れて良かったです.
  • 電子がただ他の原子の電子と結合しただけではないということを知り,化学の深さを知りました.
  • 構造が難しくなればなるほど理解が難しくなったが,より深く知れて嬉しいです.
  • 内容が深くなって楽しかった.
  • 急に難しくなった気がする.でも最後のCGで少しわかった.
  • 模型を使って,実際に立体で見ることでイメージしやすかった.
  • もけいをもしいて解説してくれるととても分かりやすい.混成の部分があいまいなのでしっかりと復習したい.
  • 内容は難しかったけど模型や映像での解説があってわかりやすかったです.
  • 化学が苦手でsやpの意味がわからなかったが最後の映像で理解できた.
  • 混成軌道の生成を学べて化学結合についてより深くわかった気がしました.
  • 混成軌道難しかったんでしっかり復習します.
  • ちょっとややこしかったから復習します.
  • 今回の内容はかなり難しいと思った.がんばって復習します.
  • 混成軌道の理解がむずかしかったので復習したい.
  • 軌道について理解不足なので復習をしっかりやりたい.
  • 軌道の話が初めは理解できたが,途中から頭が混乱してきたので,復習をしっかりやらなければいけないなと思いました.
  • アセチレンと二酸化炭素の混成軌道が難しかった.
  • CO2の結合のしかたを今まで全てσ結合だと思っていました.立体的な関係が理解できたときのスッキリ感がうれしい.
  • 混成軌道についてなんとなく理解した.CO2のときがよくわからなかった.
  • 二酸化炭素の説明の図が複雑だった.
  • ⑥のCO2のときが複雑だったのでもう1度説明をききたいです.
  • z, y, z軸がぐちゃぐちゃになってしまいます.頑張って模型を頭に入れます.
  • σ結合とπ結合が分からないです.
  • π結合とかがよくわからなかった.
  • spときくと岡田くんが思い浮かんで少し嬉しかったです.sp気に入りました.
  • 極性についてあいまいだったが納得することができた.
  • 高校の時に先生に少しだけ教わったので少しだけ理解しやすかった.
  • 分かったような分からないような
  • とてもくだけた説明で分かりやすかった.
  • 今日もわかりやすかったです.
  • 混成軌道って難しい.
  • 難しかった.
  • むずかしかった.復習・予習しっかりやろうと思う.
  • 今日の授業はとても興味深かったが,昨日の睡眠時間が足りなく軽く寝てしまった.なので,しっかりと復習していきます.
  • 予習はしたけど,今回の内容は講義を聞いている中で理解できなかった.難しかった.
  • 難しく感じたので復習しておきたい.
  • 復習します.
  • 後半,少し難しかったので復習頑張ります.
  • 今日は今までの授業と比べてとても難しかったです.復習しないとやばいと思いました.
  • ははーんさてはs軌道のsはスムート君のsだな・・・?
  • 理解できると化学は楽しいです.
  • おもしろい
  • ちょっとわかりにくかった
  • 分かりやすかった
  • プリントのおかげでわかった.
  • 恋と似ていますね.
  • 化学って気持ちわるいですね.
  • 先生だいすきです.
  • 全部の授業,野島先生がいいです.先生の授業だけ眠くならないので何時間でも聞けます.難しくなればなるほど化学は楽しいですネ!!
  • ウェルナー・ハイゼンベルクさんイケメンでした
  • 特になし.
  • 特になし.
  • 特になし.
  • 早すぎ
  • 新しい1 molが出てくると言われて次回の授業に興味が出てきた.
  • 特になし
  • 特になし
  • 特になしです

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ソレ講義中に解説した.配付物にも解説が書いてある.

出席者数推移

(1)95→(2)95→(3)93→(4)94→(5)96→(6)92.

次回予告と予習

「モルと化学反応式」を学びます.教科書の49ページから64ページを読み,今回の配布物 に従って予習しておくこと.

このブログを書いている人

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