原子軌道・混成軌道について

1あるケミストさん2012/05/10(木) 23:01:05.65
大学での有機化学の講義で解説された、
原子軌道、混成軌道がまったく理解できません・・・
sやらpやら、エネルギーがなんたら、それが混ざってどうとか。

分かりやすい参考書、解説が欲しいです

30あるケミストさん2012/05/22(火) 00:34:35.40
>>28
ボーアモデルと呼んでるところを見ると量子条件も込みで
教えたんだと思うけど、量子条件は高校の範囲を超えてる
そもそも「ボーアモデル」という言葉も出ないのが通常かと
しかもそれだけ苦労しても所詮ボーアモデルだし

シュレーディンガー方程式のほうは、さらに無理
>>29も言ってるけど、偏微分の意味も教えず、形だけ示しても無意味
よほど教え方のうまい先生ならともかく、どちらのクラスも理解できずに終わったんじゃないの?

31あるケミストさん2012/06/06(水) 00:05:00.24
s、p、d、…の図って水素様原子のSchroedinger方程式の解だよね

32あるケミストさん2012/07/15(日) 00:34:11.67
本当に理解してる人っているの?

33あるケミストさん2012/07/15(日) 01:57:15.30
理解の程度にもよるけど、そこまで難しい概念ではないだろ

34あるケミストさん2012/07/15(日) 19:34:28.69
理解するのはそこまで難しくも無いと思うが、自分の言葉で語るのは難しい
最初から説明しようとすると裏にある理論が膨大すぎる

35あるケミストさん2012/09/24(月) 05:07:38.65
分子軌道と混成軌道って同じ?

36あるケミストさん2012/10/22(月) 22:30:16.84
混成軌道は実在しないんだってさ

37あるケミストさん2012/10/23(火) 08:18:09.35
分子軌道だって実在しないよ

38あるケミストさん2012/11/02(金) 13:43:17.06
鉄●会レベルですら、オービタルは教わりこそするものの雑談扱いだったぞ。
高校生がシュレディンガーまで理解できるならクラス全員が化学オリンピックに出れるわw

39あるケミストさん2012/11/06(火) 03:04:22.36
>>35
混成軌道も分子軌道の一種なんじゃない?
>>38
受験に要らないからね

40あるケミストさん2012/11/29(木) 05:18:53.48
錯体について質問なんですが、
ニッケルのシアン錯体は正方平面錯体でアミン錯体は正八面体錯体になるんですか?
誰か教えろください。

41あるケミストさん2012/11/29(木) 18:09:19.38
>>40
ttp://www.chem-station.com/yukitopics/complex.htm
学部生ならこの程度の理解でおk

42あるケミストさん2013/02/07(木) 01:07:21.47
配位子の強さ
ヤーン・テラー歪み

43あるケミストさん2013/03/12(火) 06:35:21.57
東日本大地震に引き続いて発生した福島第一原発の事故は、日本の歴史に巨大な爪痕を残した。当時、菅直人首相の下で官房副長官を務めていた
福山哲郎氏は、本書において当時の官邸の動きについての克明な記録を残している。これは、後々まで参照されることになる一級の資料となるで
あろう。政治家は過去ばかりでなく、未来にも責任を持つ。それでは、震災後の官邸は、未曽有の原発危機にどのように対応したのか。われわれ
国民が想定していた以上に、官邸は原発事故の深刻さに緊迫していた。最悪の事態へと発展すれば、東京にまで被害が及んでいただろう。3月11
日の深夜、「燃料被覆管破損」と「燃料溶融」、いわゆるメルトダウンに至る深刻な危機が発生した。張り詰めた空気の中、現場は直ちにベント
をして、爆発を避けるために圧力を逃がす決断をした。しかし、東電本店はそれを許可しない。菅首相は直接現地に赴き、吉田昌郎所長に指示を
出す形で、ベント実施へと動かしたかった。菅首相の現地視察が、仇となった。それだけではない。海水注入により冷却化を目指していた所長の
指示に対して、本店は官邸に配慮してなかなかその決断ができない。本書によって、官邸にいた東電元副社長の武黒一郎フェローが、その中断を
求めていたことが明らかとなる。現場が重要な決断を行いながら、本店が幾度となく壁となる。菅首相は、困難な状況で決死の対処を続ける現場
に厳しく指示を出し、責任を持って事故に対処するよう告げた。それはまさしく、政治主導であった。しかし同時に、現場は繰り返し「政治主導
の混乱」に苦しむ。官邸の外にいると、その実態がよく分からない。分からないまま、東電・保安院に対する批判が続いた。本書はそれに対する
有効な証拠となる。後の歴史は、いくつかの重要な決断を行った東電や当時の野党に対して、より正しい評価を与えるかもしれない。

44あるケミストさん2013/03/28(木) 13:40:52.47
>>1
誰が理解しろと言った
憶えるんだ

45あるケミストさん2013/08/17(土) NY:AN:NY.AN
プロ市民(国籍不問w)ガチ推しの飛翔体キムチ太郎当選で未来はピカドン明るいね

http://www.hoshusokuhou.com/archives/29932855.html

46あるケミストさん2013/09/01(日) 00:13:23.95
周期表見るたびに感動するのは変態ですか?

47あるケミストさん2013/09/01(日) 03:08:50.63
正式に1つ増えたから、さらに感動できるな。おめ。

48あるケミストさん2013/09/19(木) 03:41:31.12
韓国へ送り返されたらまずは矯正施設へ放り込まれるね。
呼ばざる客だから扱いはまぁあれだな。がんばれ。
そこを卒業したらすぐに軍隊へ送られる。女性も軍登用あるからね。
そしてみっちりと嫌味たっぷりな教練を受けてから実践配属される。
兵役終えたら韓国の税金が重く肩に食い込んでくるだろう。
変にいままで顔が知れていると最底辺から這い上がるのはまず無理だろう。
韓国政府の生活保護って甘くないぜ。死にたければ死ねとはっきりいわれる。
自殺率の高さがそれを証明しているよ。

49わふー ◆wahuu..wDY 2013/09/28(土) 21:30:39.85
混成軌道って概念的なもので実際ないみたいな

50あるケミストさん2013/09/28(土) 22:11:22.55
>>49
ちゃんと答えろ!

51あるケミストさん2013/09/29(日) 02:37:35.05
何をもって存在すると言うのか知らんが、混成軌道は原子軌道の拡張だろう

52あるケミストさん2014/05/09(金) 07:57:45.21

53あるケミストさん2014/06/07(土) 03:30:24.78
生半可で低レベルな知識を披露して恥ずかしくないのか?

54あるケミストさん2014/06/08(日) 11:17:56.07
>>49
> 混成軌道って概念的なもので実際ないみたいな

そもそも化学の教科書に絵入りで必ず載っている電子雲そのものが全くのフィクションだからな

55あるケミストさん2014/06/09(月) 11:22:54.55
この図はフィクションでありw・・・みたいな注意書きは必ずあると思うんだが、
それでも電子雲のイメージだけひとり歩きしてるよねw

56あるケミストさん2014/07/13(日) 00:03:56.05
>>38
> 鉄●会レベルですら、オービタルは教わりこそするものの雑談扱いだったぞ。

だってあそこは化学専門家集団じゃないもん
受験のお作法で少し囓っただけの人を講師に仕立て上げただけでしょ。

テキストも「いかにして解ける問題と解けない問題を見抜くか」
っていうテクニックの話が多いし。

57あるケミストさん2014/11/01(土) 18:37:08.65
oracle8

58あるケミストさん2014/11/01(土) 20:47:46.85
軌道とか計算なんかしなくても理解できなければ化学を理解したとは言えない。

59あるケミストさん2014/11/04(火) 01:38:55.95
嘘ばかり書き込んでる奴らで溢れてるな。
混成軌道は軌道の対称性から本来生じえない化合物において、対称性を適合させる為に作った軌道。つまりは実在しない。

電子雲が嘘とか言ってる奴は何なんだ?軌道関数を3次元空間に描くと、球やローブの形になる。その範囲内に電子が存在するから、電子雲と呼ばれているんだよ。嘘ではない。要はイメージの問題。

60あるケミストさん2014/11/04(火) 08:41:49.09
「その範囲内」ってあんた

61あるケミストさん2014/11/09(日) 22:43:20.10
普通は電子の存在確率が75%とか90%以上の範囲が入るように軌道面を描くよねー
最近自然結合軌道というLewis構造を導くための分子軌道法を知って感動したよ

62あるケミストさん2014/11/15(土) 00:01:03.57
俺には軌道が見えるけどな

63あるケミストさん2014/11/15(土) 20:41:31.21
電子の構造を見ることが出来ないようでは・・・・
だめだよ

64あるケミストさん2016/12/31(土) 02:49:57.87
スパイラル粒子論
https://youtu.be/WAD6AzTXlwg

65あるケミストさん2017/04/29(土) 23:48:57.32
ばか

66あるケミストさん2017/05/03(水) 01:45:13.72
スピンフィーバーだ!
まわれまわれ

67あるケミストさん2017/06/10(土) 18:31:26.84
日本語もまともに書けない奴が何か喚いてら

68桑田 圭一郎2017/11/03(金) 00:46:19.24

69桑田圭一郎2017/11/05(日) 03:56:36.27
_

70あるケミストさん2017/11/11(土) 10:39:43.46
私が道民の家でお茶をご馳走になったときのこと
その家の42歳の息子がむずかりだした。
母親がその子を椅子の上に立たせてパンツを降ろし
牛乳の空きパックを男性器にあてがうと小便をした。
しかも、あろうことか空きパックに入ったものを
キッチンの流しに捨てたのです。
その慣れた様子からも日常的にしているのでしょう。

71あるケミストさん2018/01/03(水) 03:06:54.38
「混成AO」は実在するか?

いくつかの分子の例を挙げます。

CH4  正4面体形 (∠HCH = 109.47° C-H = 0.10870 nm)
NH3  3回対称形 (∠HNH = 107.8° N-H = 0.1017 nm)
OH2  く の字形・への字形 (∠HOH = 104.45° O-H = 0.09584 nm)
FH   直線形   (F-H = 0.0917 nm)

これらの分子構造は、分光測定(振動回転準位)などから得られたものです。

これを説明するため、昔むかしポーリングは
 2s軌道と(2p)^3 軌道が混成して、等エネルギーの「sp^3 混成AO」4個が生じ
 そのうち何個かが水素AO(1s)と共有結合する、
という考えを出しました(VB理論*)。

孤立電子対は共有電子よりエネルギーが高いことを考慮して、
VB理論では、電子準位のエネルギーは下のようになるでしょう。

CH4  4重
NH3  1+3
OH2  2+2
FH   3+1

(←高エネルギー、 低エネルギー→)

* L.ポーリング "The nature of the chemical bond"(1939)

72あるケミストさん2018/01/03(水) 03:18:21.68
では実際の被占軌道のエネルギー準位はどうでしょうか?

   XPS実測(**)

CH4  3重+1重
NH3  1+2+1
OH2  1+1+1+1
FH   2+1+1
Ne   3+1

ここでVB理論は破綻します。
Cの2p電子は2s電子より 7.53 eV も高いので、仲良くするのは無理でしょう。
Nでも 11eV 、 Oでも 19eV、Fに至っては 29eV もかけ離れているので、尚更です。

けっきょく混成していたのは水素AOの方でした。MO理論が必要なのは明らかでしょう。

** Stefan Huefner:"Photoelectron Spectroscopy〜Principles and Applications〜”,3rd ed.Springer-Verlag(2010/Dec)
 680p.16545円 p.156〜158 Fig.5.8 〜 5.9

http://www.eng.kagawa-u.ac.jp/~tishii/Lab/hybrid/ch4/ch4.html

73あるケミストさん2018/01/03(水) 03:24:03.86
次に、MO理論ではどうなるか?

CH4 は正4面体形なので、C-2p軌道(3重項)の向きは適当でよい。
しかし、NH3、OH2、FH では、摂動H’の主軸の方向に向けねばならない。(対角化)
NH3 では3回軸を、
OH2 では∠HOHの2等分線を、
FH では分子軸をz軸とする。
(前掲書 Fig.5-9 の中の図を参照)

軌道エネルギーの高い方から、
 MO(2p-:)> MO(2p-H)> MO(2s)
 :は孤立電子対

したがって、MO理論では

CH4  3重+1重
NH3  1+2+1
OH2  1+1+1+1
FH   2+1+1

となり、実測と一致します。

http://www.eng.kagawa-u.ac.jp/~tishii/Lab/hybrid/ch4/ch4.html

74あるケミストさん2018/01/04(木) 02:57:49.63
>>71-73

C-2s と C-2p のエネルギー差について

クールソン:「化学結合論」第2版 関・千原・鈴木(訳)、岩波書店(1963)
の §8・4 p.191 には
「…、ψ(2s)と ψ(2p)とがほぼ等しいエネルギーをもつ炭素の場合の方が…」
とあります。

Eyring、Walter、Kimball: "Quantum Chemistry", John Wiley & Sons (1944)
の Chapter 12b.p.221 には
" …,the 5S term lies about 3-4 e.v. above the ground state."
とあります。
 C(5S):(2s)(2p)^3
 C(3P):(2s)^2(2p)^2:ground state

かなり過小評価のようです。

一方、イオン化ポテンシャルの測定値は、
C   E(2p)- E(2s)= 19.5 - 11.26030 = 8.24 e.v.
CH4 E(2p)- E(2s)= 14.56 - 7.03 = 7.53 e.v.

75あるケミストさん2018/01/04(木) 14:11:42.04
>>71-74

VB法の弊害は、無機化学などの周辺分野にも及んでいました。

ダグラス&マクダニエル「無機化学」東京化学同人(1969)
p.63-64、p.417-420

しかし一方、早くから正しい説明をしていた優れた本もあります。

ハイトラー「初等量子力学」共立全書514(1959)
§11・3

1980年ごろ、小生はこの本をもって教授(クールソンの訳者の1人)に質問しに行きましたが、
「忙しい忙しい」と門前払いを食いました。

76あるケミストさん2018/01/28(日) 00:55:13.15
”混成AO”の話

メタンでは、Cのsp^3混成AOとHのAOとが結合するのではなく、
C-2sやC-2pがHの混成AOと結合するのだった。
とすると、メタンから1〜2電子取り去ると、結合次数が非整数にならないか?
そうです。
「電子欠損化合物」とか「3中心2電子結合」と呼ばれています。

ダグラス・マクダニエル「無機化学」東京化学同人(1969)8章

77あるケミストさん2018/01/28(日) 00:56:05.56
3中心2電子結合の例

・ジボランや高次ボラン等で見られる
B-B-B
B-H-B
の 3中心MOによる共有結合

・ある脂環式化合物の加溶媒分解では C6H9+ 中間体が推測される。
イス型シクロヘキサンの1,3,5-のHが1個ずつ脱離し、3つの孤立電子対が重なった軌道による共有結合である。(問題8-5)

78あるケミストさん2018/01/28(日) 00:57:39.15
まとめ
 ̄ ̄ ̄
ベンゼンなどの芳香環化合物に見られる非整数の結合次数については
VB法では「共鳴構造」を仮定して凌いでいます。
しかし3中心結合は、VB法ではもはや説明困難です。

79あるケミストさん2018/01/29(月) 02:57:13.93
21Cの化学には、もはやVB法の出る幕はありません。。。(終)

80あるケミストさん2018/01/29(月) 03:04:52.15
メタン分子 CH4
http://www.eng.kagawa-u.ac.jp/~tishii/Lab/hybrid/ch4/ch4.html

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