原子価殻電子対反発則と水素結合

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原子価殻電子対反発則と水素結合の違い

原子価殻電子対反発則 vs. 水素結合

原子価殻電子対反発則（げんしかかくでんしついはんぱつそく、valence shell electron pair repulsion rule）は、中心原子を取り囲む電子対の数から個別の分子の幾何構造を予測するために化学において用いられる模型（モデル）である。分子の構造を最も簡単に予測できる。電子対反発理論（でんしついはんぱつりろん）やVSEPR理論と呼ばれる場合もある。頭字語の「VSEPR」は英語では"ves-pur"あるいは "vuh-seh-per."と発音されている。この理論の開発者に因んで・理論と呼ばれることもある。 VSEPRの前提は、原子を取り囲む価電子対が互いに反発する傾向にあり、ゆえにこの反発を最小化する配置を取るというものであり、これによって分子の幾何構造が決定される。ギレスピーは、パウリの排他原理による電子-電子反発が静電反発よりも分子の幾何構造の決定において重要である、と強調している。 VSEPR理論は数学的波動関数ではなく可観測の電子密度に基づいており、ゆえに軌道混成とは関係がないが、どちらも分子の形状に対処する。VSEPRは主として定性的であるものの、や（QTAIM）といった量子化学トポロジー（QCT）法において定量的基礎を持つ。. doi.

平面三角形分子構造

化学において平面三角形（へいめんさんかくけい、Trigonal planar）は、1個の中心原子とそれを中心とした正三角形の3頂点に位置する原子がすべて同一平面上にある分子の幾何配置模型である。理想的な平面三角形分子では、配位子同士のすべての結合角が120° をとり、点群はD3hに属する。ホルムアルデヒド（H2CO）のように3個の配位子がすべて同一のものでないときは理想的な幾何配置からは外れる。平面三角形幾何配置をとる分子には、三フッ化ホウ素（BF3）、ホルムアルデヒド（H2CO）、ホスゲン（COCl2）、三酸化硫黄（SO3）などがある。平面三角形幾何配置をとるイオンには、硝酸イオン（）、炭酸イオン（）、グアニジウムイオン（）がある。有機化学では、平面三角形構造をとる平面三結合炭素はsp2混成オービタルを持つとしばしば表現される。 では、平面三角形構造を遷移状態としてその三角錐形構造が反転する。 ピラミッド化（角錐化、pyramidalization）は、四面体形分子幾何配置に向かうこの分子形状のゆがみである。このゆがみはにおいて見ることができる。.

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フッ化水素

フッ化水素（フッかすいそ、弗化水素、）とは、水素とフッ素とからなる無機化合物で、分子式が HF と表される無色の気体または液体。水溶液はフッ化水素酸 と呼ばれ、フッ酸とも俗称される。毒物及び劇物取締法の医薬用外毒物に指定されている。.

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アンモニア

アンモニア (ammonia) は分子式が NH_3 で表される無機化合物。常温常圧では無色の気体で、特有の強い刺激臭を持つ。 水に良く溶けるため、水溶液（アンモニア水）として使用されることも多く、化学工業では基礎的な窒素源として重要である。また生体において有毒であるため、重要視される物質である。塩基の程度は水酸化ナトリウムより弱い。 窒素原子上の孤立電子対のはたらきにより、金属錯体の配位子となり、その場合はアンミンと呼ばれる。 名称の由来は、古代エジプトのアモン神殿の近くからアンモニウム塩が産出した事による。ラテン語の sol ammoniacum（アモンの塩）を語源とする。「アモンの塩」が意味する化合物は食塩と尿から合成されていた塩化アンモニウムである。アンモニアを初めて合成したのはジョゼフ・プリーストリー（1774年）である。 共役酸 (NH4+) はアンモニウムイオン、共役塩基 (NH2-) はアミドイオンである。.

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四角錐形分子構造

化学において、四角錐形分子構造（しかくすいがたぶんしこうぞう、Square pyramidal molecular geometry）は、化学式が ML5 と表される化合物に見られる構造の一種で、配位子が四角錐の頂点に配位した分子構造のこと。典型元素の化合物に見られる構造で、四角錐形の化合物はVSEPR理論によって表現される立体化学的に活性な非共有電子対を持つ。いくつかの化合物は三方両錐形と四角錐形の両方の構造で結晶化する（例：3−）。.

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結合次数

結合次数（けつごうじすう、bond order、B.O.) 原子ペア間の結合の数である。例えば窒素分子 N:::N の結合次数は3、アセチレン H:C:::C:HのC-C間の結合次数は3でH-C間のそれは1である。結合次数からはその結合の安定性が分かる。 結合次数は整数である必要はない。そのいい例が非局在化された6個のπ電子を含むベンゼン分子で、C-C間のπ結合は本質的に0.5となる。これにσ結合を合わせると1.5となる。さらに錯体では結合次数が1.1になることがあり、これは結合次数が1のものに類似していることを意味している。 分子軌道理論（MO理論）では、結合性電子の数と反結合性電子の数を区別して下のような公式を定義している。 B.O.

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直線形分子構造

化学において、直線形分子構造（ちょくせんけいぶんしこうぞう、Linear molecular geometry）とは、3原子またはそれ以上の原子が結合角180° で結合することが予想される分子構造のことである。有機分子の例に、炭素原子を中心としたsp混成軌道によって表現されるアセチレンがある。 VSEPR模型によれば、直線幾何配置は、AXE表記法において2つの結合原子と0または3個の孤立電子対を持つ中心原子で生じる。直線幾何配置を持つ中性のAX2分子には、2つの単結合を持つフッ化ベリリウム（F−Be−F）、2つの二重結合を持つ二酸化炭素（O.

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酸素

酸素（さんそ、oxygen）は原子番号8、原子量16.00の非金属元素である。元素記号は O。周期表では第16族元素（カルコゲン）および第2周期元素に属し、電気陰性度が大きいため反応性に富み、他のほとんどの元素と化合物（特に酸化物）を作る。標準状態では2個の酸素原子が二重結合した無味無臭無色透明の二原子分子である酸素分子 O として存在する。宇宙では水素、ヘリウムに次いで3番目に多くの質量を占めEmsley (2001).

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水

水面から跳ね返っていく水滴 海水 水（みず）とは、化学式 HO で表される、水素と酸素の化合物である広辞苑 第五版 p. 2551 【水】。特に湯と対比して用いられ、温度が低く、かつ凝固して氷にはなっていないものをいう。また、液状のもの全般を指すエンジンの「冷却水」など水以外の物質が多く含まれているものも水と呼ばれる場合がある。日本語以外でも、しばしば液体全般を指している。例えば、フランス語ではeau de vie（オー・ドゥ・ヴィ＝命の水）がブランデー類を指すなど、eau（水）はしばしば液体全般を指している。そうした用法は、様々な言語でかなり一般的である。。 この項目では、HO の意味での水を中心としながら、幅広い意味の水について解説する。.

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