悠穹の勉強部屋(解答作製委員会)コミュの無機化学２

ここらへんも必要ですよねーってことで
まぁ来年度も使えるトピになればいいなぁー

コメント(7)

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テスト１
水を電気分解すると、Ｏ－Ｈ結合に比べてＯ－Ｄ結合の結合エネルギーは大きいため、先に軽水（Ｈ2Ｏ）が分解されていき、重水（Ｄ2Ｏ）は水の中に残る
このため、電気分解していくと残った水中の重水の割合は高くなっていく

テスト２
塩化軽水素の赤外伸縮振動の波数は２９９１ｃｍ＾（－１）である
塩化重水素の赤外伸縮振動に予想される波数はいくらか？

Ａ.予想される波数は、軽水素と重水素の質量数の比が１／２であるから、
２９９１×√（１／２）で与えられる

よって予想される波数は２１１５ｃｍ＾（－１）

[3] mixiユーザー 05月20日 16:00

テスト３

Ｑ.（１）原子価殻電子対反発則を用いて、次の分子の構造を予測し、なぜそのような形が予想されるか説明せよ

ａ）ＮＨ3
ｂ）ＸｅＦ2

（２）次の分子のうち、１０９.５より大きい結合角を持つものはどれか
（ａ）ＳＦ2（ｂ）ＣＦ4 （ｃ）ＢＦ3（ｄ）ＰＦ3

Ａ.
（１）
ａ）共有性電子対が３つ、非共有性電子対が１つある
このため三角錐型構造をとると考えられる

ｂ）共有性電子対が２つ、非共有性電子対が３つ存在するため、直線型構造をとると考えられる
（∵電子対は計５つであるため、アキシャル方向に２つ、エクアトリアル方向に３つある。
今、フッ素同士をできるだけ離れるように配置するためには上下アキシャル位に一つずつ結合させれば良い。
このとき、エクアトリアル位の非共有性電子対から共有性電子対が受ける静電反発の大きさは等しいため直線型となる）

（２）

（ａ）は非共有性電子対２つ、共有性電子対２つであるため、折れ線型構造をとるが、共有性電子対が非共有性電子対から受ける反発は、もう一つの共有性電子対から受けるそれに比べて大きい。このため、１０９.５よりも結合角は小さくなる。
（ｂ）は共有性電子対が４つであり、正四面体構造をとる。このとき、１つの共有性電子対が他の電子対から受ける静電反発は全て等しいため、結合角は１０９.５と考えられる。
（ｃ）は共有性電子対が３つであるため、正三角形構造をとると考えられる。
よって結合角は１２０

（ｄ）は非共有性電子対が１つ、共有性電子対が３つであるため、三角錐型構造をとる。（ａ）と同様の理由から、結合角は１０９.５よりも小さくなる

よって（ｃ）

[4] mixiユーザー 07月11日 12:15

小テスト　５/２８

Ｑ．窒素分子のN-N結合の結合次数を、ルイス構造と分子軌道エネルギー準位図から説明せよ

Ａ．簡単かつ面倒なので略

小テスト　６/４

Ｑ．次のLatimer図から　2HO2(aq)→O2(g)+H2O2(aq)　の反応に対する標準電位を計算し付近かする可能性について調べよ。また　O2→H2O2　となるときの標準電位を求めよ

Ａ．
2HO2(aq)→O2(g)+H2O2(aq)
の標準電位を計算すると、
E=+1.510-(-0.125)=+1.625>0
よって付近化する

O2+2H(+)+2e(-)→H2O2
このとき、()内はチャージを表す

この反応の標準電位は
E={1.510+(-0.125)}/2=+0.6925=+0.693

[5] mixiユーザー 07月11日 12:34

6/11

Ｑ．窒素の化学はその参加数に注目するとうまくまとめることができる
たたえば不均化反応のスキームを以下に示す

二酸化窒素NO2は褐色で、溶液中および気体のいずれでも、温度に強く依存して無色のN2O4との平衡を保っている。a[NO2は水と反応してHNO3とHNO2を生じる]が、b[HNO2も直ちに不均化してHNO3とNOが生じる]。この２つの反応はOstwald法でNO2から硝酸を生成するときに重要である。NOはO2と瞬間的に反応して再びNO2となるがc[NOは熱力学的に不安定で、高圧下30～50度で不均化してN2OとNO3が生じる]。N2Oは遷移金属イオンがなければ速度論的に比較的安定で、ホイップクリームの泡立てに用いられる

(1) HNO3,NO2,HNO2,NO,N20の窒素の酸化数を書け

Ａ.順に＋５、＋４、＋３、＋２、＋１

(2) a[],b[],c[]の反応を反応式で示せ

Ａ．a.H2O+2NO2→HNO3+HNO2
　　b.3HNO2→2NO+HNO3+H2O
　　c.3NO→N2O+NO2
(3) 一酸化二窒素は二酸化炭素やN3(-)と問う電子的である。その構造を推定し理由とともに書け

中心原子であるＮは二重結合を２組もち、非共有電子対を持たないので直線型であると推定できる

[6] mixiユーザー 07月11日 13:11

６/１８

構造を書く問題なので略

６/２５

Ｑ．酸素原子および酸素分子はいずれも２個の不対電子の存在に基づき常磁性を示す。また、２個の酸素原子核を持つ化合物の結合エネルギーはO2(+),O2,O2(-),O2(2-)の順に減少する。これらの現象を、原子あるいは分子の軌道エネルギー準位図を書いて説明せよ。

Ａ．
電子スピンは基底状態のO,O2ではともに平行となるから、常磁性を持つ。
結合次数を考えると
O2(+)は2.5次,O2は2次,O2(-)は1.5次,O2(2-)は1次となるから、結合エネルギーはO2(+),O2,O2(-),O2(2-)の順に減少する。

７/２

Ｑ．SOCl2とSO2Cl2分子の構造を推定せよ
Ａ．前者は三角錐、後者は正四面体構造

[7] mixiユーザー 07月11日 14:05

まじお疲れ