結合

2020年4月4日

『結合』

色んな分野(数学、物理、プログラム、etc)で出てくるとても紛らわしい単語だね。。。
ここではきちんとページのテーマにそって「化学結合」について説明していきます。ご安心を(笑)。

結合っていうのはシンプルにいえば
複数の原子を結び付けていること
っていう意味。
で、今までは学校とか塾の先生とかに言われるままに構造式とか書いていたと思うんだよね。
原子の原子の間にとかとか色々と描いたりして。
まずは実はこの何気なく引いてた線とか点に色々意味があるんですよって話をしたいと思う。

原子同士の結合はざっくり2種類ある。

σ(シグマ)結合

教科書では大体以下のように説明されている。
・原子軌道での矢印の向きと結合の方向が一致した結合
まぁ↑はとても小難しい言い方なのでざっくり単(1重)結合と考えちゃえばいいと思う。
単結合はお互いの電子と電子殻を紐で結んでいるイメージだね。

そしてこの繋がりが出来た部分ってネジ穴にぴったりなサイズのネジがはまったような状態になっている。
その上紐で繋がっているもんだから割と自由に移動(回転)できる
例えば橋とか渡した状態でスタート~ゴールの位置を変えると悲惨になるけど紐ならば結構自由がきくよね?それと同じ。
なので繋がりとしてはとても強固で安定している状態です

π(パイ)結合

教科書では大体以下のように説明されている。
分子内の隣り合った原子同士の電子軌道のローブの重なりによってできる結合

また分かり難い。。。補足しておくとローブ(lobe)っていうのはs軌道以外の軌道のこと。
形が葉っぱに似ているから、らしい・・・(汗)。

で、イメージは以下のような感じだね。

要するに2、3重結合している時に出ている2,3本目の結合線がこの結合にあたる。
なんで2,3本目かっていうと1本目はσ結合になっているから。

ようはある場所とある場所をつなげたい時にまず最低限は紐で繋げておいて(σ結合)
さらに簡易な橋を渡していると考えると想像しやすいかも。

ただあくまで補足的な繋がりだからσと比べると繋がりは貧弱。
そしてあくまで簡易的な橋なんだよね。

紐と違ってどっかに動こうとしてスタート~ゴールを変えようもんならバキバキに壊れちゃう。
せっかく作ったのにしょっちゅう壊れるとガクプルよね。
だから橋になっちゃうと自由に動けない(回転できない)状態になります。

今までの解説でなんとなく察してくれたかもだけど
2,3重結合は名前的には単結合より繋がりが強固になってみえるけど、実は繋がり(結合)が弱い
ということは反応が起きやすい、ということ。

高校化学で出てきた付加反応を覚えてるかな?
理屈は考えず「そういうもの」として覚えてしまうような所だったんじゃないかと思うけど、多重結合が分かれちゃう裏にはこういった理由があったという訳なんだ。

 

ではまた次回

© 2017 猫でもわかる有機化学

Posted by nikukyu-