メタンの構造(正四面体構造)をとっていることはどの様な方法で証明されたのですか。

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  • 登録:2007/02/02 20:50:20
  • 終了:2007/02/02 22:27:42

回答(4件)

id:NAPORIN No.1

なぽりん回答回数4719ベストアンサー獲得回数8712007/02/02 21:03:53

ポイント23pt

メタンの構造をSP3混成軌道といいます。

http://www.geocities.jp/junk2515/sanpo/sanpo_01.htm

これは、量子化学といって、コンピューターで

「原子の結合炭素がどこにいるかを計算する」

化学分野での発見がもとになってわかりました。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B7%B7%E6%88%90%E8%BB%8C%E9%81%9...

この方法では、電子をひとつずつ足したりはぎとったり結合したりしたときに、どういう力を受けて、どこにいる確率が高くなるかを計算できます。

メタンの形だと、4つの炭素の自由電子と水素の4つの自由電子が共有結合の形になり、原子核から引力を受けますよね。

そうするとs軌道(球形)1つとp軌道(バットが膨らんだような形)3つができるという計算でしたが、その後、

ひとつだけ球形ではいられずに交じり合って、4つの同じ形(バットみたい)軌道をつくり、しかも正四面体に並ぶことが

わかったのです。(だから混成軌道といいます)


結局、すべて計算でわかりました。

id:miwadaihiroshi

ご回答有り難うございます。しかしご説明いただいたことは承知の上、物理的方法(・・・回折)で構造を決められました。その方法を確認し、その文献を知りたいのです。宜しくお願いします。

2007/02/02 21:16:06
id:h_a_t_e_n_a_001 No.2

h_a_t_e_n_a_001回答回数71ベストアンサー獲得回数52007/02/02 21:11:46

ポイント23pt

ファンデルワールス力。

電子の相互反発のため4個の原子価電子がお互いに最も離れた場所に陣取り 結果として正四面体構造になる。

http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/chem/lec6-1.html

id:miwadaihiroshi

このことは承知の上、此を見る方法(・・・回折)などの文献を知りたいのです。説明ではありません。宜しく。

2007/02/02 21:21:30
id:sadajo No.3

sadajo回答回数4919ベストアンサー獲得回数492007/02/02 21:20:38

id:miwadaihiroshi

化学の常識の回答です。私はそれを見る(実証する)文献を知りたいのです。

2007/02/02 21:27:25
id:NAPORIN No.4

なぽりん回答回数4719ベストアンサー獲得回数8712007/02/02 21:47:48

ポイント22pt

http://www.mh21japan.gr.jp/mh/02bussei.html

NMRのチャートですか?

結晶化させてx線回折させたときのチャートですか?

どちらもCASを叩かなければ文献名さえ出ないと思いますよ。

CASでアブストが見られたら、次は原報(にチャートが載っている)にあたるため

国立大学図書館かJICSTなどにコピーをとってくれるかあたらなければ。いずれも有料です。

ただ、有機化学での理論がずいぶん先行しており、

正四面体であることは確定されている

(合成で、一置換体がどれも等価なことが知られていた)ため、

わざわざそんな化合物のチャートを取ることをだれも費用をかけてやっていない可能性もありますね。

低分子化合物ほど、結晶や液体(でないと分析にかけられない)にするための低温化が必要でややこしいですし。

id:miwadaihiroshi

子供達やまちの人に分子模型を見せ、4本の結合画もっとも離れた構造が、綺麗で、安定であると説明した時、おっちゃんほんまに見た人がいるのと聞かれたときの回答を知りたいのです。(合成で・・)は二置換体一種しかないという間接照明ですね。今の大学教授の姿がわかりました。

2007/02/02 22:14:51
  • id:ita
    非対称だと振動スペクトルの縮退が解けて
    分光で分かるので、分光で証明したんじゃないでしょうかね。
    しかし分光曲線を見せて対照性を説明するのは相手が学部生でも
    難しいかも

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