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化学の質問です 共有結合・・・非金属×非金属 イオン結合・・・非金属×金属 金属結...

tak********さん

2012/6/1200:55:02

化学の質問です
共有結合・・・非金属×非金属
イオン結合・・・非金属×金属
金属結合・・・金属×金属
ただし、NH4+ ×非金属 = イオン結合 と習いました
なぜこのような例外があるのですか?
ほかにもありますか?
例外があるというのは、そもそも受験にはこの覚え方で十分という意味で、定義が違うのでしょうか?

補足回答ありがとうございます!
…では、硫酸内は、どうなっているのでしょう…
硫酸銅なら、イオン結合かなぁ~とは思うのですが。

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ベストアンサーに選ばれた回答

mar********さん

2012/6/1208:36:33

まず,

共有結合・・・非金属×非金属
イオン結合・・・非金属×金属
金属結合・・・金属×金属

なんていうのは高校まででしか通用しないいい加減な分類です。
従って例外が沢山あるのは当たり前。

そのこととこの質問とは関係がありませんが,NH4+はイオンなんですから化合物中ではアンモニウムと他の陰イオンの間がイオン結合であるのがあたりまえ。硫酸イオンと銅イオンも当然イオン結合です。一方で「硫酸」だったら塩化水素と同じで共有結合です。

そもそもイオン結合・共有結合というのは人間が勝手に決めた名称で,便宜上結合中の電荷の偏りが50%を超えたらイオン結合,そこまで行かなかったら共有結合と呼ぶというだけのことです。100%イオン結合の化合物は存在しません。金属結合というのも分類としては意味を為さない(金属結合と共有結合は同じもの)ので,私は高校でそんなものを教えることには強く反対なんですけどね。

ベストアンサー以外の回答

1〜1件/1件中

hok********さん

編集あり2012/6/1214:55:20

実は、解釈が少し気になるので、回答しますね。

まず、高校化学ならば、
共有結合-非金属+非金属
イオン結合-非金属+金属
金属結合-金属+金属
という内容だけで十分です。
問題のアンモニウムイオンNH₄⁺ですが、
構造は、アンモニウムイオンにある水素原子と窒素原子が共有結合しています。
一番下に、メタン分子の画像を挙げておきましたが、絵柄だけに注目してください。
窒素原子が、水素原子4原子結合した形をしています。ただ、アンモニウムイオン自体は
水素イオンを受け取った形のイオンなので、全体的な電荷はプラスになります。
これは上の法則どおりですね。
では、酢酸イオンや、硫酸イオンでも「イオン自体の原子同士は非金属であり、共有結合している」ことがわかります。

覚え方を適切にするためには、○○イオンとなったもので、多数の原子が共有結合しているイオンは、一つのユニットと考えます。
そして、それが電荷を帯びた時には、イオンとなって、他の(このイオンと逆の電荷を持った)イオンとイオン結合するということです。

まとめますと、上記の共有結合、イオン結合、金属結合に関しては、単原子がイオン化した場合の目安です。
例えば、銅は金属で、塩素は非金属ですよね。
その時それぞれイオン化して出来る塩化銅は、イオン結合をすると言い切れます。
例外と考えるとわけがわからなくなってしまいますので、
「まず単原子同士での話なのだ」ということで再確認してみてください。

補足がつきましたね。上の内容と関連させるために、ここは硫酸と塩酸で比べてみます。
塩酸HClと硫酸H₂SO₄で何が違うのか確認してみましょう。
塩酸は、言うまでもなく、水素イオンと、塩化物イオンで原子もHとClの2個だけですね。
なので、この二つの結合は共有結合です。(どれも非金属ですね)
一方、H₂SO₄についてですが、水素H、硫黄S、酸素Oはどれも非金属ですね。
なので、これをその法則で見ると、すべて共有結合であり、微塵にもイオン結合がなさそうに見えますよね。
ところが実際は、硫酸イオン自体、2価の陰イオンで、一つのユニットを作っていることがわかりました。
つまり、硫酸イオンが陰イオンであるため、陽イオンとなった水素イオンが結合すると、
ここで「イオン結合」となるのです。
硫酸銅も、硫酸イオン自体のSとOは共有結合で、たまたま陽イオンの銅が「イオン結合」しているだけというわけです。

補足の内容を書いてくださったおかげでだいたい、
質問者様が何にひっかかって、何が理解できていないのかわかりましたので、
次のようなことをアドバイスします。
まず、塩化物イオンのような1つの原子からなるものを単原子イオンと呼び、
硫酸イオン、酢酸イオン、硝酸イオン、炭酸イオン、アンモニウムイオンのように、多数の原子が共有結合して出来たイオンを多原子イオンと言います。
多原子イオンで共通するのは、一見分子を作りながら、どうしても分子内で電気的に中性に出来ず、どこかの原子に電子の隔たりができます。これが電荷を持つ原因となります。極性分子というのを習ったかと思いますが、それの極端な例と言ってもいいでしょう。(これには「電気陰性度」という指標が大きく関わってきます。)

そこで、電荷の違うイオンとイオン結合をする形となるわけです。
H⁺・・・O⁻-S(=O)(=O)-O⁻・・・H⁺
という形で、ここでは酸素原子に負の電荷がかかる個所が2か所発生し、
陽イオンである水素イオンとイオン結合をするわけです。

硫酸イオンも、下の図のような四面体(Sが緑、Oが白と置き換えて考えてみてください)構造をとり、
共有結合しています。そのうち2個の酸素原子に負の電荷がかかり、正の電荷を持つ水素イオンと2個イオン結合しているのです。
ただ、私が思うに化学結合のところの復習をすればある程度は理解できると思います。理科も分からなくなった場合、前のほうに戻って考えると理解が深まると思います。

余談ながら、これでも十分な理解できなかった場合、
字数制限などがなく、自由に回答できる私のサイトでも質問を受け付けていますので、お気軽にどうぞ。

実は、解釈が少し気になるので、回答しますね。

まず、高校化学ならば、
共有結合-非金属+非金属...

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