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単語帳
高校1~高校2年生 (15-17歳)

共有結合

Covalent Bond

共有結合は非金属原子が電子対を分け合って作る結合です。 原子が近づくほどエネルギーは下がり、最適な距離で最も安定になり、その距離が結合長です。 結合次数が大きいほど結合エネルギーは大きく結合長は短くなり、電気陰性度差で極性と無極性に分かれます。 このページでは結合長と結合次数を変え、エネルギー曲線と単結合·二重結合·三重結合を比べます。

共有結合はどう生じるか?
3
💡 例え:ボールを一緒に持つ
①2人の子が1つのボール(電子対)を一緒に持つ
②近づくほどエネルギー↓(安定) — 近すぎると反発
③最適距離 = 結合長(エネルギー最低)
④イオン結合と異なり電子を'共有'
単·二重·三重結合
1
結合次数と性質
結合次数↑ → 結合エネルギー↑、結合長↓
三重 > 二重 > 単(強さ順)
🔍 3つの結合を比較!
①単結合:σ結合1つ(H₂, Cl₂)
②二重結合:σ + π(O₂, C=C)
③三重結合:σ + 2π(N₂, C≡C)
④結合次数が大きいほど短く強い
電気陰性度と極性
極性共有結合
ΔEN > 0 → 電子対が偏る
ΔEN:電気陰性度差
無極性共有結合
ΔEN = 0 → 電子対を等しく共有
同元素間の結合(H₂, O₂, N₂)
💡 結合の連続スペクトル
①ΔEN = 0:無極性共有結合(H-H)
②0 < ΔEN < 1.7:極性共有結合(H-Cl)
③ΔEN > 1.7:イオン結合(Na-Cl)
④結合は二分法ではなく連続的
実際に解いてみる
例題 1
水素分子(H₂)で2つの水素原子はどう結合するか? 共有電子対の数は?
1
各 H が電子を1個ずつ出し、電子対1組を共有する(単結合)。
H· + ·H → H:H (H−H)
2
共有した電子対の数を数える。
共有電子対 1組(単結合)
単結合、共有電子対 1組
電子対1組を共有することで、各原子がヘリウムと同じ安定な配置になる。
例題 2
窒素分子(N₂)の結合の種類と、共有電子対・非共有電子対の数を求めよ。
1
各 N は価電子5個で、うち3個を共有して三重結合をつくる。
N≡N (三重結合)
2
共有電子対と残る非共有電子対を数える。
共有電子対 3組、非共有電子対 2組
三重結合(共有3組、非共有2組)
各 N に非共有電子対が1組ずつ残り計2組、三重結合なので非常に強く短い。
総まとめ
共有結合
非金属 + 非金属 → 電子対共有
電気陰性度差が小さい元素間で形成
2023 評価院 模試 化学Ⅰ 類題
次の分子のうち、二重結合を含むものはどれか?
H₂
Cl₂
O₂
N₂
HCl
③ O₂
1
各分子の結合次数を比べる(H₂·Cl₂·HCl 単結合、N₂ 三重結合)。
2
残る O₂ の結合次数を確認する。
O₂: O=O 二重結合(共有電子対 2組)
🎯 試験ポイント
①共有結合 = 非金属 + 非金属(電子共有)
②結合次数↑ → 結合エネルギー↑、結合長↓
③σ = 軸方向重なり、π = 横方向重なり
④極性:ΔEN > 0なら極性、ΔEN = 0なら無極性
⑤配位結合:一方が電子対を全て提供(NH₄⁺)
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イオン結合
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分子の構造
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