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Chemistry Senior High

(2)でどこにファンデルワールス力が働いているのですか?

準°43.〈分子間力と沸点, 金属結合と融点) 14族元素に属する炭素の枝分かれのない水素化合物は, 分子量が大きくなるほど沸点 が高くなる。また, 分子量が同じ炭素の水素化合物の場合でも,その構造の違いによ り沸点は異なる。 これは、分子の集合のしかたの違いによるものである。 第2~5周期の 15, 16, 17族元素の水素化合物は, 同程度の分子量をもつ 14族元素 の水素化合物よりも沸点が高い。中でも,第2周期の15, 16, 17 族元素のうち,最も分 子量の小さな水素化合物はいずれも強い極性をもつため,それらの沸点は, 分子量から 予想される値よりも異常に高い。沸点は,高い方からア> イ>マウ]となって いる。また,これらの水素化合物における水素結合1つの強さは >V> となっている。 金属単体の融点にも,一般的な順序が存在している。例えば,アルカリ金属であるカ リウムの融点は, ナトリウムよりもキ], ルビジウムよりもク。これは,金属結合 に使用される単位体積当たりの ケの数に影響されるためである。 (1) ア~ケ]の空欄にあてはまる適切な語句または分子式を答えよ。 (2) 下線部①について, CsHiz の分子式をもつ化合物の全異性体の構造式を沸点の高い 順に左から記せ。また,その順序となる理由を50字以内で記せ。合 (3) 下線部②について, ア>イ]となる理由を30字以内で記せ。 木で (14 大阪大)

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Chemistry Senior High

問2についての質問です。 メタンは共有結合だからイオン結合より強い引力が働いているのではないでしょうか。 解説お願いします。

入試攻略 への(必須問題 問1 14, 15 および 16族元素の水素化合物の沸点について同族どうしで 比較すると, CHa, SiH』 ではそれぞれ -161°C, -112°Cと分子量の増 加に応じて上昇しているが, NHa, PHs では -33Cと -88°C, H.O, H.S では 100°Cと -60℃と逆に低下している。その理由は何か。 問2 アルミニウムの水素化合物 AIH。は CHa, SiHaと異なり室温では固 体である。その理由を述べよ。 (東京大) 解説 問1 -O-H, -N-H, F-Hの構造を見たら, 必ず水素結合を思い出すように しましょう。 問2 AlH。 は金属元素と非金属元素からなる結合でできており, AlP+ と H- (水素化物イオン)からなるイオン結合性の化合物だと考えられます。 CH。と SiH。では, 分子量が大きい SiH4 のほうがファンデルワールス 力が強く,沸点が高くなる。これに対して, NH3と H.O では, 分子間に通 常のファンデルワールス力より強い水素結合が形成されるため, PHs よ り NH。が, H-Sより H.O のほうが沸点が高くなる。 問2 AIH。は CH』や SIH4 と異なり, Al°* と水素化物イオンH-のイオン結 合からなる化合物である。 一般にイオン結合はファンデルワールスカよ り強い引力であるために AIHs は固体となっている。 答え 問 1 10 分子間で働く引カ 89

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