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)

医療検査学科の化学講義(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

講義内容に関連する情報

混成軌道の生成説明動画

質問

  • クロロメタンは極性がありますが正四面体の形をしているのですか? それとも少しつぶれたような形をしていますか?

すこしつぶれた形.C-HよりもC-Clのほうが短いから.

  • π結合とσ結合では等価な結合ではないことは分かったけど,結合の強さはどちらの方が強いのですか.

σ結合

  • 2sと2px, 2py, 2pzという4つの部屋を一度壊して,新しく2sp3という4つの部屋を作り直す,というのが「混成軌道の生成」という解釈で会ってますか?

「2sp3という混成軌道の生成」なら合っている.すべての混成軌道がこの組み合わせではない.

  • エチレンの2sp2混成軌道の生成は分かるのですが,3つの等価な部屋が必要なだけなら,なぜ2px, 2py, 2pzをそのまま使わずに混成軌道の生成をわざわざおこなうのでしょうか? アセチレンも同じく,混成軌道の生成の必要性がいまいち分かりません.

π結合だけでは原子を結び付けておくことができないから.

  • spとかsp2とかsp3とかどうやって(どのような方法で)分けているのですか?

日本語の意味が不明

  • 今まで先生が紹介する学者は皆外国人ですが,日本人で化学においてすごい功績を残した人はいないのですか?

いる.そのうち紹介する.

  • 混成軌道の生成においてどの物質のときどの部屋割りになるのかは覚えなければならないですか? また,テスト対策はどうするべきですか?

覚えず考える.テスト対策は過去問をみて考える.

  • 今日習った分子の形は全て覚え書けるようにしたほうがいいですか?

6種類だけだし覚える.

  • 例に挙げられた部屋の割り振りは覚えたほうが良いですか.

覚えず考える.

  • はじめての内容で難しかったです.試験にもがっつり出るんですか?
  • テストにこの範囲は多く出ますか?

「がっつり」「多く」が主観的なので答えられない.

  • テスト勉強ではどんな問題集をやれば良いですか.

じぶんで探す

  • スケートできるのは圧力を大きくすると氷が溶けるから?

それもある.他にもイロイロ面倒なものごとがある.よくわかってない面も残っている.

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そのように考えるとさまざまなものごとの説明がつく

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コレは物理的な容器ではないので,単純に「大きさ」は考えられない.

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幾何学的にムリ.

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解釈はソレでOK.2pz軌道は存在しているものの空になっている.

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「#北里ランチ」でハッシュタグ検索やるため.「ではない」の前に半角スペース入ってます.

コメント

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  • 今回の授業は一気に,難しくなって the 大学の化学という感じがしました.今日の内容はあまり理解できていないので復習をしっかりやります.
  • 最初の方の1Heと2Heは電子雲の大きさが異なるのかがよくわからなかった.すごく難しい!
  • 電子がどんな空間に存在するのかなんて考えたことがなかったのでおもしろかった.もう一度プリント,ノートを見て復習します.
  • 分子の形からその分子の性質がわかるのではなく,分子の性質(無極性分子など)から分子の形がわかるということが興味深いと思った.
  • 極性分子,無極性分子についてよくわかった.アセチレンの構造を書くのが難しかった.
  • 予習の時よく分からなかったが授業では模型があって分かりやすかった.
  • 結合についてこんなに細かく学ぶのは初めてなのでしっかりと復習したい.あと,模型がわかりやすかった.
  • 模型を使って説明してくれたのでとても分かりやすかったです.
  • 混成軌道が模型と映像で見たのが分かりやすかった.
  • スライドの映像を見て理解が深まった.
  • 混成軌道の動画が見ていて分かりやすかった.結合でσやπなど名前がついているのが面白かった.
  • 説明が分かりやすかったけどちょっと難しかったので復習がんばる.
  • 軌道という概念は高校時代一切触れなかったため,とてもおもしろかった.復習をしっかりしたい.
  • 高校生のとき分子の形や極性の有無は暗記していたけど,裏でこんなことが起こっていたとは知らなかったです.少し難しいと感じました.
  • それぞれの軌道がこんなに複雑になっていると初めて知りました.
  • 今まで構造はこういう形である,と言われるがまま覚えていましたが,混成軌道を交えて説明を聞いて仕組みを理解できて良かったです.
  • 正直,余った電子どうしがどうして二重結合や三重結合を形成するのかよく分からず,とりあえず覚えていたが,何となく仕組みが分かった.
  • 電子で分子の形を説明できると知っておもしろいと思いました.
  • 図にするとこうなっているということが分かった.しかし,三次元構造にまでなるとゴチャゴチャしていて後から見直すとどうなっているのか分からなくなりそうだった.絵を描いているみたいだった.
  • 分子の形をここまで深く掘り下げたことがなかったので少し難しかったです.
  • 炭素原子の軌道が化合物によってかわるから難しかったです.
  • 今まで棒で表していたものがこんなに複雑だとは思わず難しかった.
  • 極性分子は今まで暗記だと思っていたが今回の講義で良く分かった.また,なぜ二重結合や三重結合が生じるのかも理解できた.
  • 高校で軌道はさわりくらいしか勉強しなかったので理解できてよかった.
  • 電子の部屋割りが形を決めることを学習できた.
  • 難しい内容だった.部屋割りをもう一度復習したい.
  • 内容が複雑だったのでしっかり復習しようと思った.特に混成軌道.
  • 軌道についてここまで詳しくやったのは初めてだった.講義できくだけでなく,自分でも復習してアウトプットできるようにしていきたいです.
  • 混成軌道という概念を使うことで,結合をすっきり説明でいてすごいと感じた.立体的に考えるので目がまわりそうになった.
  • 混成軌道,難しそうだなと思っていましたが,意外と単純でわかりやすかったです.
  • 軌道の面からπ結合を考えたことがなかったので新鮮だった.
  • 高校のときシグマ結合やパイ結合の名前は教えてもらったけど,くわしく知らなかったので今日知れてよかったです.
  • 高校でsp混成軌道についてちゃんと勉強せず,あやふやだったのが今日でけっこうわかっておもしろいと思いました.
  • 受験の時に使っていた参考書に原子軌道のことが載っていてよく分かったいなかったけど今回でよく分かりました.
  • 電気陰性度がこれほど新しいとは思いませんでした.
  • エチレンの二重結合,アセチレンの三重結合などにπ結合があることは初めて聞いた.
  • 原子軌道のしくみは高校のときやっていたから,懐かしく感じた.
  • π結合は予備校でやっていたので,もおう1回詳しく聞けて良かったです.
  • 英語の授業でσ結合とπ結合の話が出て来てそのときはよくわからなかったが今回の授業でしっかり理解することができた.
  • π結合とσ結合は英語の文章に書かれていてずっと気になっていたので知れてよかったです.
  • 今まで何となくで済ませてきたところだったので,こういうふうにπ結合やσ結合ができていると知れて理解が深まった.
  • π結合とσ結合の部分がよくわからなかったので復習をしたい.
  • π結合とσ結合を初めて知りました.結合多すぎ.
  • σ結合,π結合の存在は知っていたがどういうものか分かった.
  • π結合やσ結合は高校の時に少しだけ習いましたが,今回の講義をきいてもやはり混成軌道の考え方は難しかったです.しっかり復習したいと思います.
  • 予習のときにσ結合とπ結合の違いが分からなかったけど授業をきいて理解できました.
  • π結合とσ結合あたりを立体的に考えるのがとても難しかった.
  • π結合の部分が少しわからない.π結合とσ結合の違いもよくわからなかった.復習しっかりやりたいです.
  • 電子雲という概念を初めて知りました.頭がとても混乱したのでよく復習したいと思います.
  • 二重結合などは全て違いがないと思っていたのでπ結合など初めて知れてよかった.
  • 二重,三重結合がつくられるのが詳しく分かってよかった.
  • 今まで原子軌道なんてものは知らなかったので知れてよかったです.
  • 部屋を分ける理由や分け方が何となくしかわからなかった.sp2とpzの分け方とsp3の分け方の違いがわからない.よく復習してASCにも行こうと思う.
  • 2s, 2px, 2py, 2pz自体が何なのか分かりません.
  • 化学結合の本質について理解することがでいてよかった.
  • 高校で習ったことの根本的な部分を理解できた.
  • 混成軌道についてとても理解しました!
  • 混成軌道が全然理解できなかったのでASCに行きます.
  • 混成軌道の考え方が難しかったのでしっかり復習しようと思った.
  • 混成軌道の考え方が難しかった.復習しておきたい.
  • 軌道で等価な4軌道に分け直すところは理解できたんだけど,最後の方は頭が真っ白になりました.
  • 極性についてよくわかりました.
  • 分子の極性について理解できた.
  • 立体的に考えるのが難しかった.次回SIの新しい定義が楽しみ.
  • 立体的な話が多くとても難しかった.
  • 久々にz軸まで見た気がする.
  • x, y, z軸が複雑に見えたので整理しなおして理解していきたいです.
  • 高校の時に塾の先生に,ココに反応するから〜なんだという「ココ」はこの雲のことだったのかなとなんとなくだが思った.
  • 今回の講義でどこで使うのか知れてよかった.
  • 分かったような分かっていないような感じで難しかった.復習しなきゃやばいと思った.
  • 危うく寝てしまうところだった.寝なくて良かった.
  • なんとなくわかった気がする.なんとなくなのでちゃんと復習する.少し難しいなと思うと頭がフリーズして数秒間ねむったような状態になるのをやめたいと思った.たぶん先週末の寝不足を引きずっていると思う.計画的にレポートやテスト勉強をする大切さが身にしみた.
  • 苦手な分野なのでしっかり復習したいです.
  • 難しかった.復習をしっかりしたい.
  • 難しかった.
  • 難しかった.
  • 難しかったです.
  • 復習します.
  • 少ししか理解できなかったのでしっかりと復習する!
  • 今日のところが全然わからなかったのでがんばる.
  • 要習の内容はわからない所がないようにしたいと思いました.極性とかあいまいだったので,よくわかりました.
  • SI単位の定義が変わったので次回から大変そう.
  • 次回の1 molの定義についてがすごく楽しみです.
  • 1週間にモンスター11本はヤバい.
  • MLで一番かっこいい自信あります.
  • 戦争がなかったら化学は今のように進歩してないですよね.皮肉だ.
  • 原爆の開発に先にドイツが成功していたらどうなっていただろうか.

出席者数推移

(1)108→(2)108→(3)106→(4)105→(5)102→(6)103.

次回予告と自宅学習

「モルと化学反応式」を学びます.本日の配布物 に記載された指示に従って予習し,理解できない点は学習サポートセンター(ASC)で個別指導を受け解決しておくこと.

このブログを書いている人

www.tnojima.net

もう一つのブログ

www.takahikonojima.net

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