物質の構成と化学結合（知識）の問題
難易度 1教科書の例題レベル高校化学 物質の構成と化学結合（知識）
分子やイオンの電子対と結合について述べた次の文ア〜エのうち、誤っているものを 1 つ選べ。
- ア 水分子 には、共有電子対が 組、非共有電子対が 組ある。
- イ アンモニア分子 には、共有電子対が 組、非共有電子対が 組ある。
- ウ メタン分子 には、共有電子対が 組、非共有電子対が 組ある。
- エ アンモニウムイオン は、アンモニア分子の窒素原子がもつ非共有電子対を、水素イオン と共有することでできる。
この問題で使うもの
- 共有結合と配位結合（説明と入口の問題）
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
「共有結合と配位結合」の知識を使う。それぞれの分子の電子式を考え、共有電子対と非共有電子対の数を数えよう。
ヒント 2
中心の原子の価電子の数は が 、 が 、 が である。水素原子と結合するのに使った残りの価電子が、非共有電子対になる。
ヒント 3
では残りの価電子が 個、 では 個である。 で水素と結合したあとに残る価電子の数を考えよう。
答えと解説
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ウ
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解説を読む
手順 1：中心の原子の価電子の数を確かめる。 価電子の数は、 が 、 が 、 が 、 が である。
手順 2：電子対を数える。 中心の原子は、価電子のうち一部を水素原子の電子と組にして共有電子対をつくり、残りの価電子どうしで非共有電子対をつくる。中心の原子のまわりの電子は、合わせて 個（ 組）になる。
- ア の価電子 個のうち 個が つの と共有電子対をつくり、残りの 個が非共有電子対 組になる。共有電子対 組、非共有電子対 組で正しい。
- イ の価電子 個のうち 個が つの と共有電子対をつくり、残りの 個が非共有電子対 組になる。正しい。
- ウ の価電子 個はすべて つの との共有電子対に使われるので、共有電子対は 組、非共有電子対は 組である。「非共有電子対が 組」の部分が誤り。
- エ の窒素原子の非共有電子対を、電子をもたない に提供して共有すると ができる。このように、一方の原子だけが電子対を提供してできる共有結合を配位結合という。正しい。
よって、誤っているものはウである。
別解
ア：H2O は共有 組、O に非共有 組で正しい。イ：NH3 は共有 組、N に非共有 組で正しい。ウ：CH4 は共有 組だが、C の価電子 個はすべて結合に使われ非共有電子対は 組なので、 組とあるのは誤り。エ：NH4+ は NH3 の窒素の非共有電子対を H+ と共有してできる配位結合で正しい。よって誤りはウ。