分子の形と形状の決定的な違いは、分子の形は分子の構造であり、中心原子の孤立対を含まないのに対し、分子の形状は、分子の中心原子の周りの孤立電子と結合電子の対の配置を記述していることである。

通常、分子の形状と幾何学は同じ意味で使われますが、私たちが知っているいくつかの分子では、この2つの言葉は別のものです。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 分子の形とは 3. 分子の幾何学とは 4. 横並び比較 - 分子の形と幾何学を表形式で 5. まとめ

ぶんしけいは何ですか？

分子の形は、中心原子の結合電子対を利用して分子構造を予測するものです。つまり、中心原子の孤立電子対を除けば、分子の形は決まっているのだ。分子の形状は、VSEPRモデル（価電子対反発モデル）を用いて予測することができる。

VSEPRモデルは、分子の形や形状を決定する理論である。このVSEPRモデルを使って、共有結合や配位結合を持つ分子の空間配置を提案することができる。この理論の基礎となるのは、原子の価電子殻層における電子対の反発である。ここでは、ボンドペアとローンペアの2種類の電子対を見つけることができます。これらの電子対の間には、結合対-単独対反発、結合対-結合対反発、単独対-単独対反発の3種類の反発が存在する。例えば、塩化ベリリウムの分子の形は次のように予測される。

中心的な原子はそうです。Yesは2個の価電子を持ち、Clは1個の電子原子を共有できる。したがって、中心原子の周りの電子の総数 = 2 (Be から) + 1 x 2 (cl 原子から) = 4、Be原子の周りの電子対の数 = 4/2 = 2 存在する単結合の数 = 2 存在する孤立対の数 = 2 - 2 = 0 したがって、BeCl2分子の形状は線形である。

図01:塩化ベリリウムの分子に似た形のBeH2分子

分子の幾何学は何ですか？

分子の幾何学とは、中心原子の孤立電子対や結合電子対を含む分子の構造のことである。したがって、この用語は、結合-電子対のみによって決まり、孤立電子対を含まない分子の形状とは異なるものである。

図02：水分子の幾何学的構造

分子の幾何学的構造を決定する方法には、各種分光法、回折法などがある。

形状とぶんしかのけいじょうの違い

分子の形状と幾何構造の決定的な違いは、分子の形状が中心原子の孤立対を除いた構造であるのに対し、分子の幾何構造は、分子の中心原子の周りの電子の孤立対と結合対の配置を記述したものであることである。分子の中心原子に孤立電子対がなければ、ほとんどの分子でどちらの構造も同じであるため、分子の形状と幾何学はしばしば同じように使うことができる。

次のインフォグラフィックは、分子の形状と幾何学の違いをまとめたものです。

概要 - 形状 vs. ぶんしかのけいじょう

分子の形とは、中心原子の結合電子対を使って予測される分子構造であるのに対し、分子の幾何学とは、中心原子の孤立電子対と結合電子対の両方を含む分子構造である。したがって、これが分子の形と形状の重要な違いである。分子の中心原子に孤立電子対がなければ、ほとんどの分子でどちらの構造も同じであるため、分子の形と形状という言葉はしばしば同じように使われることがある。

引用

1 "The Geometry of Molecules. "の歌詞、こちらでご覧いただけます。

2Booyabazookaの「水分子の大きさ」画像: Water_molecule_dimensi***.png (CC BY-SA 3.0) via Comm*** Wikimedia