化学結合と結晶構造 4－2 化学結合と結晶構造 4－2 … 章化学結合 5 注意元素記号の上下左右どこから点を書いていってもよい．たとえば，水素の電子式は次の

�

１章

１．元素記号に，最外殻電子を点で書き加えた式元素記号の上下左右に順番に，最外殻電子の数だけ点・をつけていった式電子式．元素記号に，最外殻電子を点で書き加えた式

元素記号の上下左右に順番に，最外殻電子の数だけ点(・)をつけていった式を電子式という．周

期表の配列に合わせて，第３周期までの元素の電子式を示すと，次のようになる．

【電子式の書き方】

① 最外殻電子が４個目までは，元素記号の上下左右に点を１個ずつ書いていく．

（上下左右のどこから書いていってもよい）

② ５個目以降の最外殻電子は，元素記号の上下左右にさらに１個ずつ追加していく．

（上下左右のどこから追加していってもよい)

例外ヘリウムの場合は，２個の最外殻電子はいっしょの位置に書く(上の表参照)．

これは，２個の電子が対になっているからである．

化学結合と結晶構造４－２

① 電子式

族周期

１２ 13 14 15 16 17 18

(１) (２)

１

(１) (２) (３) (４) (５) (６) (７) (８)

２

(１) (２) (３) (４) (５) (６) (７) (８)

３

･･

･･

【電子式】 ( )内は最外殻電子の数

Ｈ･ He･･

Li Be ＢＣＮＯＦ Ne

Na Mg Al Si ＰＳ Cl Ar

･･･････

･･･

･････

･･

････

･･

･････

････

･･

･････････

･･･

･･

･･

･････

･･････

････

･･･

最外殻電子⇨ １個２個３個４個

元素記号

● ●● ●●

●

●●

●

●

５個６個７個８個

元素記号

●● ●

● ●

● ●

●

● ●

● ●

● ●

● ●

●

●

● ●

●

●

● ●

●

●

… 50…

２．電子式の書き方

．元素記号に，最外殻電子を点で書き加えた式











① 電子式

族周期

１２ 13 14 15 16 17 18

(１) (２)

１

(１) (２) (３) (４) (５) (６) (７) (８)

２

(１) (２) (３) (４) (５) (６) (７) (８)

３

･･

･･


Ｈ･ He･･



･･･････

･･･

･････

･･

････

･･

･････

････

･･

･････････

･･･

･･

･･

･････

･･････

････

･･･


元素記号

● ●● ●●

●

●●

●

●


元素記号

●● ●

● ●

● ●

●

● ●

● ●

● ●

● ●

●

●

● ●

●

●

● ●

●

●

… 50…

．元素記号に，最外殻電子を点で書き加えた式











① 電子式

族周期

１２ 13 14 15 16 17 18

(１) (２)

１

(１) (２) (３) (４) (５) (６) (７) (８)

２

(１) (２) (３) (４) (５) (６) (７) (８)

３

･･

･･


Ｈ･ He･･



･･･････

･･･

･････

･･

････

･･

･････

････

･･

･････････

･･･

･･

･･

･････

･･････

････

･･･


元素記号

● ●● ●●

●

●●

●

●


元素記号

●● ●

● ●

● ●

●

● ●

● ●

● ●

● ●

●

●

● ●

●

●

● ●

●

●

… 50…

❶　電子式

化学結合

学習時間のめやす 10 分

XCV51A-Z1Z1-01

daigaku_senden

テキストボックス

本科／ Z Study サポート＆トレーニング／化学Ⅱ　見本

http://ac.ebis.ne.jp/tr_set.php?argument=WnXAVwJa&ai=PDF_SEO_0034

１章化学結合

5

注意元素記号の上下左右どこから点を書いていってもよい．たとえば，水素の電子式は次のど

れでもよい．

同様に，窒素の電子式は次のどれでもよい．

やっておくこと▷・「電子式」の意味を覚える・前ページの表の網かけ(灰色の部分)の電子式を書けるようにする

．個いっしょの電子対，個だけの不対電子

たとえば，酸素原子には，右図のように，最外殻電

子が６個ある．そのうち４個は２個ずつの対をつくっ

ており，残りの２個は対になっていない．電子が対に

なっているものを電子対つい，対になっていない電子を不

ふ

対つい電子という．

やっておくこと▷「電子対」，「不対電子」の意味を覚える

Check Point 1 窒素原子の不対電子の数は何個か．

チェック欄：⃞できた ⃞できなかった答は次ページ下

原子やイオンの結合

物質は，原子やイオンが結びついてできている．この原子やイオンの結合のことを化学結合とい

う．化学結合には，イオン結合，共有結合，金属結合がある．

▷ここは前置きなので，読むだけでよい

陽イオンと陰イオンの静電気力による結合

４－１で学習したように，ナトリウム原子(Na)は電子を１個放出してナトリウムイオン(Na)

になりやすく，塩素原子(Cl)は外部から電子を１個もらって塩化物イオン(Cl)になりやすい．こ

のため，単体のナトリウムと塩素を反応させると，ナトリウム原子から塩素原子へ電子が移動し，

NaとClが生じる．そして，このときNaとClは静電気力で引き合って結びつく．このよう

な陽イオンと陰イオンの静電気力による結合をイオン結合という．

② 化学結合

③ イオン結合

ＨＨＨＨ･･･

･

ＮＮＮＮ･･･

･

･････

･････

･･

･･･

･

【電子対と不対電子】

●

● ●

● ●

不対電子不対電子

電子対

電子対

●Ｏ

注意

ＫＣ４－２

… 51…

元素記号の上下左右どこから点を書いていってもよい．たとえば，水素の電子式は次のど

れでもよい．








ふ















② 化学結合

③ イオン結合


･


･

･････

･････

･･

･･･

･


●

● ●

● ●


電子対

電子対

●Ｏ

注意

ＫＣ４－２

… 51…

３．２個いっしょの電子対，１個だけの不対電子

電子が対になっているもの電子対対になっていない電子不対電子

❷　化学結合１．原子やイオンの結合

化学結合

❸　イオン結合１．陽イオンと陰イオンの静電気力による結合

Na Na+

Cl Cl-

Na+ Cl- Na+ Cl-

元素記号の上下左右どこから点を書いていってもよい．たとえば，水素の電子式は次のど

れでもよい．








ふ















② 化学結合

③ イオン結合


･


･

･････

･････

･･

･･･

･


●

● ●

● ●


電子対

電子対

●Ｏ

注意

ＫＣ４－２

… 51…


XCV51A-Z1Z1-02


�

陽イオンと陰イオンの静電気力による結合イオン結合


イオン結合による結晶

参考

⑥で学習したように，ナトリウム原子(Na)は電子を１個放出してナトリウムイオン(Na)にな

りやすく，塩素原子(Cl)は外部から電子を１個もらって塩化物イオン(Cl)になりやすい．このた

め，単体のナトリウムと塩素を反応させると，ナトリウム原子から塩素原子へ電子が移動し，Na

とClが生じる．そして，このときNaとClは静電気力で引き合って結びつく．このような陽

イオンと陰イオンの静電気力による結合をイオン結合という．

NaとClは，それぞれNa，Clになることによって，どちらも希ガス型の電子配置

になり，とても安定した状態になる．

やっておくこと▷「イオン結合」の意味を覚える

純物質の固体で，構成粒子が規則正しく配列しているものを結晶という．

塩化ナトリウムのように，陽イオンと陰イオンがイオン結合してできた結晶をイオン結晶という．

イオン結合

イオン結晶

ＫＣ予習編

20

参考 Na Cl Na+ Cl-NaとClは，それぞれNa，Clになることによって，どちらも希ガス型の電子配置に

なり，とても安定した状態になる．

図１のモデル式を電子式で表すと，次のようになる．

やっておくこと▷・「イオン結合」の意味を覚える・図２の反応式を，電子の移動を意識しながら，書けるようにする

．原子間で電子を共有してできた結合

次ページの図１のように，２個の水素原子が近づくと，一方の価電子は他方の原子核と引き合う

ようになり，やがて２個の価電子は両方の原子に共有されるようになる．この結果，２個の水素原

子が結びついて，水素分子(H)になる．このように，個の原子が個の価電子を共有すること

によってできる結合を共有結合といい，共有されている個の価電子のことを共きょう有ゆう電でん子し対ついという．

④ 共有結合その１共有結合

･･

･･･

図２

Na ＋･ NaCl･･ Cl････

･･

･･

Check Point 1 の答

３個

参考

ＫＣ４－２

… 52…

❹　共有結合１．原子間で電子を共有してできた結合

H2 ２個の原子が２個の価電子を共有することによってできる結合共有結合共有されている２個の価電子共有電子対

XCV51A-Z1Z1-03


１章化学結合

�

２つの水素原子が結合したとき，それぞれのＫ殻の一部は重なり合って１つの電子殻にな

っている．そして，重なり合った電子殻の中に２個の価電子が入っている．２個の価電子を共

有することにより，それぞれの原子は希ガスのヘリウム原子と同様の電子配置になり，とても

安定した状態になる．

図１のモデル式を電子式を使って表すと，次のようになる．

同様に，水分子が生成する様子を電子式を使って表すと，図３のようになる．酸素原子には２個

の不対電子があるので，２個の水素原子と共有結合をつくることができる．

なお，水分子中の酸素原子には，共有結合を形成していない電

子対が２組ある．このような電子対を非共有電子対(または孤立

電子対)という．

やっておくこと▷・「共有結合」「共有電子対」「非共有電子対」の意味を覚える・図２，図３の反応式を，不対電子が共有電子対になることを意識しながら書けるようにする

･

図２

Ｈ＋･･･ＨＨＨ

共有電子対不対電子

･Ｈ＋･･･ＨＨ


図３

･･Ｈ

･･

･･

･･Ｏ･･･＋･

不対電子

Ｏ

･･Ｈ･･Ｈ

･･

･･

図４

非共有電子対

非共有電子対

Ｏ

参考

＋＋

ＫＣ４－２

… 53…

参考 K２つの水素原子が結合したとき，それぞれのＫ殻の一部は重なり合って１つの電子殻にな











･

図２



･Ｈ＋･･･ＨＨ


図３

･･Ｈ

･･

･･

･･Ｏ･･･＋･

不対電子

Ｏ

･･Ｈ･･Ｈ

･･

･･

図４

非共有電子対

非共有電子対

Ｏ

参考

＋＋

ＫＣ４－２

… 53…












･

図２



･Ｈ＋･･･ＨＨ


図３

･･Ｈ

･･

･･

･･Ｏ･･･＋･

不対電子

Ｏ

･･Ｈ･･Ｈ

･･

･･

図４

非共有電子対

非共有電子対

Ｏ

参考

＋＋

ＫＣ４－２

… 53…

共有結合を形成していない電子対非共有電子対孤立電子対












･

図２



･Ｈ＋･･･ＨＨ


図３

･･Ｈ

･･

･･

･･Ｏ･･･＋･

不対電子

Ｏ

･･Ｈ･･Ｈ

･･

･･

図４

非共有電子対

非共有電子対

Ｏ

参考

＋＋

ＫＣ４－２

… 53…












･

図２



･Ｈ＋･･･ＨＨ


図３

･･Ｈ

･･

･･

･･Ｏ･･･＋･

不対電子

Ｏ

･･Ｈ･･Ｈ

･･

･･

図４

非共有電子対

非共有電子対

Ｏ

参考

＋＋

ＫＣ４－２

… 53…

XCV51A-Z1Z1-0�

�

２．�１組の共有電子対→単結合，２組の共有電子対→二重結合，３組の共有電子対→三重結合

単結合

二重結合

Check Point 2 下の反応式は，アンモニア分子が生成する様子を電子式を使って表そう

としたものである．右辺に適する電子式を書け．


．組の共有電子対⇨単結合，組の共有電子対⇨二重結合，組の共有電子対⇨三重結合

水素分子は，２個の水素原子が１組の共有電子対によって結びついている．このような結合を単

結合という(下図１)．また，酸素原子には２個の不対電子があるため，酸素分子は，２個の酸素原

子が２組の共有電子対によって結びついている．このような結合を二重結合という(図２)．同様に，

窒素原子には３個の不対電子があるため，窒素分子は，２個の窒素原子が３組の共有電子対によっ

て結びついている．このような結合を三重結合という(図３)．

やっておくこと▷「単結合」「二重結合」「三重結合」の意味を覚える

つの共有結合を本の線で表した式

１組の共有電子対(つまり，１つの共有結合)を，電子式では２個の点を使って表したが，これを

１本の線で表した式を構造式という．構造式では，単結合は本の線，二重結合は本の線，三重

結合は本の線で表される．

⑤ 共有結合その２構造式

･･･

＋Ｎ＋ＨＨ････

＋･Ｈ

図１ＨＨＨ単結合

････

･･図２ＯＯＯ

二重結合

････

･････Ｏ･･

･

････

･･････

図３ＮＮＮ三重結合

･････

･･Ｎ･

･･･

･････････

Ｈ

ＫＣ４－２

… 54…

３．構造式は１つの共有結合を１本の線で表した式

構造式構造式では，単結合は１本の線，二重結合は２本の線，三重結合は３本の線で表される価標

構造式は，分子中の原子のつながりを平面的に表した

ものであり，実際の分子の形を表しているわけではない．

構造式では，右図のように非共有電子対を書くことは，

普通はしない．

共有結合を表す線のことを価標という．

やっておくこと▷図１の構造式が書けるようにする

Check Point 3 アンモニア分子の構造式を示せ．


一方の原子だけが電子を供給してできた共有結合

アンモニア分子(NH)中の窒素原子には非共有電子対(共有結合に使われていない電子の対)が

１組ある．NH が水素イオン(H )と結合してアンモニウムイオン(NH )ができるとき，窒素原

子の非共有電子対が使われて，新しい共有結合が生じる．このように，結びつく原子の一方だけか

ら電子が供給されてつくられる共有結合のことを配はい位い結合という．

⑥ 共有結合その３配位結合

･･

図１

電子式構造式

水素分子ＨＨＨ－Ｈ

単結合

酸素分子ＯＯ＝Ｏ

二重結合

窒素分子ＮＮ≡Ｎ

水分子ＨＨ－Ｏ－Ｈ

三重結合

･･････Ｏ

･･････

････････Ｎ･･

･･Ｏ･･Ｈ･･

･･

Check Point 2 の答‥

Ｈ：Ｎ：Ｈ‥Ｈ

参考

注意２

注意１

ＫＣ４－２

… 55…

XCV51A-Z1Z1-05

１章化学結合

�

注意１

注意２

４．配位結合は一方の原子だけが電子を供給してできた共有結合NH3

NH3 H+ NH4+

結びつく原子の一方だけから電子非共有電子対が供給されてつくられる共有結合配位結合

NH の４個の共有結合はすべて同じで，どれが配位結合であるか区別はつかない．

やっておくこと▷・「配位結合」の意味を覚える・Ｎだけから電子が出ることを意識しながら，上の反応式が書けるようにする

．電荷の偏りが極性

塩化水素分子H-Clでは，共有電子対は塩素原子側に少し引き寄せられている．電子は負の電荷

をもっているので，共有電子対を引き寄せている塩素原子はいくらかの負の電荷を帯び，水素原子

はいくらか正の電荷を帯びている．このような電荷の偏りを極きょく性せいという．また，分子全体に極性

のある分子を極性分子という．塩化水素以外に，水やアンモニアなどが極性分子である．

図１【極性分子の例】

一方，水素分子や塩素分子のように同じ種類の原子が共有結合している分子では，共有電子対が

一方の原子に偏ることがないので，極性はない．また，二酸化炭素やメタンでは，原子間の結合

には極性があるが，それぞれの結合の極性が互いに打ち消し合うため，分子全体では無極性になっ

ている．このような分子を無極性分子という．

⑦ 共有結合その４分子の極性

Ｈ

Ｈ

Ｈ

ＮＨＨ

Ｈ

Ｈ

ＮＨ

この電子対が共有結合に使われる

非共有電子対

アンモニア

電子をもっていない

アンモニウムイオン


Ｈ－Ｎ－Ｈ

Ｈ

注意

ＫＣ４－２

… 56…

注意 NH4+

N

❺　分子の極性１．電荷の偏りが極性

H-Cl

電荷の偏り極性分子全体に極性のある分子極性分子















･･

図１

電子式構造式


単結合


二重結合



三重結合

･･････Ｏ

･･････

････････Ｎ･･

･･Ｏ･･Ｈ･･

･･



参考

注意２

注意１

ＫＣ４－２

… 55…















･･

図１

電子式構造式


単結合


二重結合



三重結合

･･････Ｏ

･･････

････････Ｎ･･

･･Ｏ･･Ｈ･･

･･



参考

注意２

注意１

ＫＣ４－２

… 55…

XCV51A-Z1Z1-0�


10

NH の４個の共有結合はすべて同じで，どれが配位結合であるか区別はつかない．

やっておくこと▷・「配位結合」の意味を覚える・Ｎだけから電子が出ることを意識しながら，上の反応式が書けるようにする

．電荷の偏りが極性

塩化水素分子H-Clでは，共有電子対は塩素原子側に少し引き寄せられている．電子は負の電荷

をもっているので，共有電子対を引き寄せている塩素原子はいくらかの負の電荷を帯び，水素原子

はいくらか正の電荷を帯びている．このような電荷の偏りを極きょく性せいという．また，分子全体に極性

のある分子を極性分子という．塩化水素以外に，水やアンモニアなどが極性分子である．

図１【極性分子の例】

一方，水素分子や塩素分子のように同じ種類の原子が共有結合している分子では，共有電子対が

一方の原子に偏ることがないので，極性はない．また，二酸化炭素やメタンでは，原子間の結合

には極性があるが，それぞれの結合の極性が互いに打ち消し合うため，分子全体では無極性になっ

ている．このような分子を無極性分子という．

⑦ 共有結合その４分子の極性

Ｈ

Ｈ

Ｈ

ＮＨＨ

Ｈ

Ｈ

ＮＨ

この電子対が共有結合に使われる

非共有電子対

アンモニア

電子をもっていない

アンモニウムイオン


Ｈ－Ｎ－Ｈ

Ｈ

注意

ＫＣ４－２

… 56…

二酸化炭素やメタンでは，２原子間の結合には極性があるが，それぞれの結合の極性が互いに打ち消し合うため，分子全体では無極性になっている無極性分子

図２【無極性分

やっておくこと▷・「分子の極性」の意味を理解する・次の「電気陰性度」を読んだ後で，図１の極性分子にはどちら向きに電子対が偏っているのか，分子式を見ただけで判断できるようにする

・図２の無極性分子に分子の極性がない理由を理解する

．電気陰性度

共有結合をしている原子が，共有電子対を引きつける強さの度合いを数値で表したものを電気陰

性度という．電気陰性度の数値が大きいほど，共有電子対を引きつける度合いが強い．

周期表の配列に合わせて，電気陰性度の例を次に示す．元素記号の下の数値が電気陰性度である．

18族の希ガスの原子は，他の原子と結合することはほとんどないので，電気陰性度は定め

られていない．

一般に，18族を除いて周期表の右側にあるものほど，また上側にあるものほど電気陰性度は大き

い．上の表からわかるように，電気陰性度はフッ素( )が最大で，そのほかに酸素()，塩素( )，

窒素( )などが大きい．

族

周期１２ 13 14 15 16 17 18

１Ｈ2.1

Ｈe

２ Li1.0

Be1.5

Ｂ2.0

Ｃ2.5

Ｎ3.0

Ｏ3.5

Ｆ4.0

Ｎe

３Ｎa0.9

Mg1.2

Al1.5

Si1.8

Ｐ2.1

Ｓ2.5

Cl3.0

Ar

【電気陰性度】

注意

Ｈ

ＫＣ４－２

… 57…

XCV51A-Z1Z1-0�

１章化学結合

11

２．電気陰性度共有電子対を引きつける強さの度合いを数値で表したもの電気陰

性度

図２【無極性分

やっておくこと▷・「分子の極性」の意味を理解する・次の「電気陰性度」を読んだ後で，図１の極性分子にはどちら向きに電子対が偏っているのか，分子式を見ただけで判断できるようにする

・図２の無極性分子に分子の極性がない理由を理解する

．電気陰性度

共有結合をしている原子が，共有電子対を引きつける強さの度合いを数値で表したものを電気陰

性度という．電気陰性度の数値が大きいほど，共有電子対を引きつける度合いが強い．

周期表の配列に合わせて，電気陰性度の例を次に示す．元素記号の下の数値が電気陰性度である．

18族の希ガスの原子は，他の原子と結合することはほとんどないので，電気陰性度は定め

られていない．

一般に，18族を除いて周期表の右側にあるものほど，また上側にあるものほど電気陰性度は大き

い．上の表からわかるように，電気陰性度はフッ素( )が最大で，そのほかに酸素()，塩素( )，

窒素( )などが大きい．

族

周期１２ 13 14 15 16 17 18

１Ｈ2.1

Ｈe

２ Li1.0

Be1.5

Ｂ2.0

Ｃ2.5

Ｎ3.0

Ｏ3.5

Ｆ4.0

Ｎe

３Ｎa0.9

Mg1.2

Al1.5

Si1.8

Ｐ2.1

Ｓ2.5

Cl3.0

Ar

【電気陰性度】

注意

Ｈ

ＫＣ４－２

… 57…

注意 18

18

電気陰性度はフッ素 F が最大酸素 O ，窒素N ，塩素 Cl などが大きい共有結合をしている２原子の間では，電気陰性度が大きい原子の方が強く共有電子対を引きつけ

ている一般に電気陰性度の差が大きい２原子がつくる共有結合は極性が大きい

F O N Cl

F

❻　金属結合１．自由電子による結合

原子は価電子を放出して陽イオンになり，その間を価電子が自由に移動している自由電子

自由電子による結合金属結合

XCV51A-Z1Z1-0�


12

金属は熱や電気をよく導く

たたくと薄く広がる性質展性や，引っ張ると長く延びる性質延性

参考

❼　分子間力１．分子の間に働く弱い結合力

HCl CO2 I2

分子間に働く弱い結合力分子間力分子間力は，イオン結合や共有結合などの化学結合に比べて結合力が弱い

ファンデルワールス力水素結合

分子の構造が似ている物質では分子の質量が大きいほどファンデルワールス力は大きくなり，融点や沸点は高くなる H2 CO2

I2

HCl

❽

❽　水素結合１．水素原子を間にはさんだ静電気力による結合

HF F H

HF -d F HF

+d H HF H

水素原子を間にはさんだ静電気力による結合水素結合H O2 NH3

O H O2 H N

NH3 H 電気陰性度の大きい F，O，Nの原子と H原子と

共有結合をしている原子の間では，電気陰性度が大きい原子の方が強く共有電子対を引きつけ

ている．また，一般に電気陰性度の差が大きい原子がつくる共有結合は極性が大きい．

やっておくこと▷「Ｆ，Ｏ，Ｎ，Cl」は電子対を引きつける力の強い元素であることを覚える．とくにＦが最大であることを覚える．電気陰性度の数値を覚える必要はない．

自由電子による結合

鉄や銅，あるいはアルミニウムなどの金属は，それぞれの金属元素の原子が多数結びついてでき

ている．それぞれの原子は価電子を放出して陽イオンになり，その間を価電子が自由に移動してい

る．このような電子を自由電子という．自由電子は特定の原

子に属するのではなく，すべての原子に共有されており，こ

れによって原子どうしが結合している．このような自由電子

による結合を金属結合という．

自由電子の働きによって，金属は熱や電気をよく導く．ま

た，原子全体で自由電子を共有しているため，原子の位置が

ずれても，結合の強さは変わらない．このため，金属には，

たたくと薄く広がる性質(展性)や，引っ張ると長く延びる性質(延性)がある．

金属結合では，それぞれの原子の電子殻は一部が重なり合ってつながり，自由電子はこの

重なり合った電子殻を移動している．

やっておくこと▷・「金属結合」の意味を理解する・金属の性質を理解する

分子の間に働く弱い結合力

水素(H)，二酸化炭素(CO)，ヨウ素(I)などの分子からなる物質では，液体や固体のときには，

分子の間に弱い結合力が働いていて，分子どうしが結びついている．このような分子間に働く弱い

結合力を，分子間かん力りょく(またはファンデルワールス力

りょく)という．

分子間力は，イオン結合や共有結合などの化学結合に比べて結合力が弱いので，分子どうしが結

びついてできている物質は，一般に融点や沸点が低い．また，分子の構造が似ている物質では，一

般に分子の質量が大きいほど分子間力は大きくなり，融点や沸点は高くなる．

やっておくこと▷「分子間力」の意味を覚える

⑧ 金属結合

⑨ 分子間力（ファンデルワールス力)

参考

ＫＣ４－２

… 58…

XCV51A-Z1Z1-0�



１章化学結合

13

の結合を含む分子が水素結合

水素原子を間にはさんだ分子間の結合

フッ化水素(HF)では，フッ素(Ｆ)の電気陰性度が大きく，水素(Ｈ)との電気陰性度の差が大き

いため，HFは極性の大きな分子である．そのため，負の電荷(δ－)を帯びたＦは，他のHF分子

の正の電荷(δ＋)を帯びたＨと静電気力で引き合っている．この結果，HF分子どうしは，Ｈを間

にはさんで結合する．このような，水素原子を間にはさんだ分子どうしの結合を水素結合という．

水素結合は水(HO)やアンモニア(NH)などでもみられる．水では，電気陰性度の大きい酸素原

子(Ｏ)が他のHO分子のＨと引き合い，アンモニアでは，電気陰性度の大きい窒素原子(Ｎ)が他

のNH 分子のＨと引き合っている．このように，電気陰性度の大きい，，などの原子と

原子との結合を含む分子が水素結合をする．

【水素結合】(注）…が水素結合を表している

水素結合によって分子間の結合力が強まるため，水素結合をしている分子は，分子の質量が同じ

くらいで水素結合をしていない他の分子よりも融点や沸点が高い．

水素結合の結合力は，分子間力(ファンデルワ－ルス力)より強いが，イオン結合や共有結

合よりはるかに弱い．

やっておくこと▷・「水素結合」の意味を理解する・水素結合をしている物質の例として「フッ化水素，水，アンモニア」を覚える

水素結合

注意

ＫＣ４－２

… 59…

水素結合をしている分子は，分子の質量が同じくらいで水素結合をしていない他の分子よりも融点や沸点が高い

注意1

注意２

❾　結合エネルギー１．共有結合を切断するのに必要なエネルギー２原子間の共有結合を切断するのに必要なエネルギー，結合エネルギー普通，１mol

の結合 .6 0 1023#= を切断するのに必要なエネルギー kJ/mol

H-H 436kJ/mol mol

H2 H-H 436kJ

XCV51A-Z1Z1-10


1�

生成熱の利用②

エチレン(CH)の生成熱 kJmolを，下のデータから計算せよ．ただし，発熱，吸熱の

どちらであるかも示すこと．

エチレンの燃焼熱：1411kJmol

二酸化炭素の生成熱：394kJmol

水(液体)の生成熱：286kJmol

ただし，エチレンが燃焼すると，二酸化炭素と液体の水が生成するものとする．

エチレンの燃焼熱を示す熱化学方程式は，次のようになる．

CH(気)＋3O(気)＝2CO(気)＋2HO(液)＋1411kJ

したがって

エチレンの燃焼熱＝生成物の生成熱の総和－反応物の生成熱の総和

＝ 2× CO の生成熱＋2× HO(液)の生成熱

－ CH の生成熱＋3× O の生成熱

の関係から，エチレンの生成熱を kJmolとすると，次の式が成り立つ．

1411＝ 2×394＋2×286－＋3×0

よって，＝－51kJmol

答（吸熱）

やっておくこと▷例題３，４を解けるようにする

．結合エネルギーって何？

原子間の共有結合を切断するのに必要なエネルギーを，結合エネルギーという．普通，

の結合(＝6.0×10 個の結合)を切断するのに必要なエネルギー kJmolで表される．２原子が

強く結びついているほど，結合エネルギーは大きくなる．

たとえば，水素分子のH-H結合の結合エネルギーは436kJmolである．つまり，1molの水素

分子(H)のH-H結合がすべて切断されて水素原子になるときに，436kJの熱量が吸収されること

になる．

例題

解答

⑧ 未知の反応熱を，結合エネルギーから計算する

ＫＣ８－１

… 48…H H kJ2 4362 気気= -^ ^h h

O=O O-O O=O

498kJ/mol

O O kJ2 4982 気気= -^ ^h h

H O2 O-H 463kJ/mol H O2 H-O-H

O-H mol

kJ kJ463 2 926# =^ ^h h

このことを熱化学方程式で表すと，次のようになる．

(気) (気)

同様に，酸素分子のO=O結合(二重結合をしているので，O-OではなくO=Oと書く)の結合エ

ネルギーは498kJmolであり，このことを熱化学方程式で表すと，次のようになる．

(気) (気)

また，水分子(HO)中のO-H結合の結合エネルギーは463kJmolである．HO分子１個

(H-O-H)にはO-H結合が２個あるので，水分子1molの結合をすべて切断するのに必要なエネル

ギーは，463kJ×2＝926kJ になる．

したがって，HO(気)1molの結合がすべて切断されて原子になるときの反応を熱化学方程式で

表すと，次のようになる．

(気) (気) (気)

やっておくこと▷「結合エネルギー」の意味を覚える

．新しい結合ができるときには，結合エネルギーと同じ大きさのエネルギーを放出する

原子どうしが共有結合をつくるときには，結合エネルギーと同じ大きさのエネルギーを外部に放

出する．たとえば，2molの水素原子が２個ずつ結合して水素分子が1molできるときには，結合

エネルギーと同じ436kJmolの熱が放出される．このことを熱化学方程式で表すと次のようにな

る．

(気) (気)

同様に，酸素分子のO=O結合の結合エネルギーは498kJmolなので，2molの酸素原子が結合

して酸素分子1molになるときには，498kJmolの熱が放出される．このことを熱化学方程式で

表すと次のようになる．

(気) (気)

▷ここは，読むだけよい．

436kJ 498kJ

ＫＣ８－１

… 49…

H O2 mol

H O H O kJ2 9262 気気気= + -^ ^ ^h h h

２．�新しい結合ができるときには，結合エネルギーと同じ大きさのエネルギーを放出する

mol mol

436kJ/mol

H H kJ2 4362気気= +^ ^h h

XCV51A-Z1Z1-11

１章化学結合

15

O=O 498kJ/mol mol

mol 498kJ/mol

O kJO2 4982気気= +^ ^h h

このことを熱化学方程式で表すと，次のようになる．

(気) (気)

同様に，酸素分子のO=O結合(二重結合をしているので，O-OではなくO=Oと書く)の結合エ

ネルギーは498kJmolであり，このことを熱化学方程式で表すと，次のようになる．

(気) (気)

また，水分子(HO)中のO-H結合の結合エネルギーは463kJmolである．HO分子１個

(H-O-H)にはO-H結合が２個あるので，水分子1molの結合をすべて切断するのに必要なエネル

ギーは，463kJ×2＝926kJ になる．

したがって，HO(気)1molの結合がすべて切断されて原子になるときの反応を熱化学方程式で

表すと，次のようになる．

(気) (気) (気)

やっておくこと▷「結合エネルギー」の意味を覚える

．新しい結合ができるときには，結合エネルギーと同じ大きさのエネルギーを放出する

原子どうしが共有結合をつくるときには，結合エネルギーと同じ大きさのエネルギーを外部に放

出する．たとえば，2molの水素原子が２個ずつ結合して水素分子が1molできるときには，結合

エネルギーと同じ436kJmolの熱が放出される．このことを熱化学方程式で表すと次のようにな

る．

(気) (気)

同様に，酸素分子のO=O結合の結合エネルギーは498kJmolなので，2molの酸素原子が結合

して酸素分子1molになるときには，498kJmolの熱が放出される．このことを熱化学方程式で

表すと次のようになる．

(気) (気)

▷ここは，読むだけよい．

436kJ 498kJ

ＫＣ８－１

… 49…

３．結合エネルギーから反応熱を計算することができる結合が組み替わる前の反応物

の結合エネルギーの総和と，結合が組み替わった後の生成物の結合エネルギーの総和との差が反応熱

H-H 436kJ/mol O=O 498kJ/mol O-H 463kJ/mol

Q kJ/mol

H O H O kJQ21

2 2 2気気気+ = +^ ^ ^h h h

H2 O21

2 H O2 +

H-H21#+ O=O

43621

498 685#= + = kJ

H O2 + O-H H O2

H-O-H O-H H-O-H mol

O-H mol

H O2 + H-O-H mol

kJ463 2 926# =^ h kJ

Q kJ/mol

Q 926 685 241= - = kJ/mol

XCV51A-Z1Z1-12

1�

．結合エネルギーから反応熱を計算することができる

化学反応は，原子間の結合の組み替えによって起こる．そのため，結合が組み替わる前の反応物

の結合エネルギーの総和と，結合が組み替わった後の生成物の結合エネルギーの総和との差が反応

熱であると考えることができる．

たとえば，結合エネルギー(H-H 436kJmol，O=O498kJmol，O-H 463kJmol)の値を使

うと，次の式で表される水(気体)の生成熱 kJmolを計算することができる．

H(気)＋１２O(気)＝HO(気)＋ kJ

まず，反応物のH と１２O の結合が切断されて，それぞれ原子になった(つまり「2H＋O」にな

った)と考える(下図の①)．

このときに吸収されるエネルギーは

H-Hの結合エネルギー＋１２× O=Oの結合エネルギー

＝436＋１２×498

＝685kJ ………………………………………………………………………①

次に，「2H＋O」の原子がO-H結合をつくってHO(気)が生成したと考える(図の②)．このとき，

「H-O-H」１分子当たりO-H結合が２個できるので，「H-O-H」が1mol生成するときには，

O-H結合が2molできる．また，新しい結合ができるときには，その結合の結合エネルギーと同

じ大きさのエネルギーが放出される．したがって，「2H＋O」から「H-O-H」が1mol生成すると

きに放出されるエネルギーは，次のようになる．

463kJ×2＝926kJ ………………………………………………………②

結合が切断されるときに吸収するエネルギー①と，新たな結合ができるときに放出するエネルギー

②の差が反応熱になる．したがって，水(気体)の生成熱 kJmolは次のように計算することが

できる．

＝926－685＝241kJmol

一般に，次のことがいえる．

反応熱＝(生成物の結合エネルギーの総和)－(反応物の結合エネルギーの総和)

※ただし，熱化学方程式を書いた場合に１以外の係数がついているものは，その物質の

結合エネルギーを係数倍する．

ＫＣ８－１

… 50…

　反応熱= 生成物の結合エネルギーの総和 - 反応物の結合エネルギーの総和

注意反応物・生成物がすべて気体のときだけ

問１問２問１

H-H 436kJ/mol

Cl-Cl 243kJ/mol

H-Cl 432kJ/mol

問２ N-H

H-H 436kJ/mol

N N 945kJ/mol

46kJ/mol

結合エネルギーの利用

問１ 93kJ/mol 問２ 391kJ/mol

問１ Q kJ/mol

HCl mol

H Cl HCl kJQ21

21

2 2気気気+ = +^ ^ ^h h h

Q

Q= -

.43221

43621

243 92 5# #= - + =c m kJ/mol

問２ 46kJ/mol

N H NH kJ21

23

462 2 3気気気+ = +^ ^ ^h h h

XCV51A-Z1Z1-13

１章化学結合

1�

N-H x kJ/mol NH3 N-H NH3

mol 3x kJ

-

x46 321

94523

436# #= - +c m .x 390 8= kJ/mol

�　結晶１．粒子が規則正しく配列した固体

結晶繰り返しの単位となっている基本的な

構造単位格子単位格子が繰り返されてできた結晶全体の構造結晶格子

粒子が規則正しく配列した固体

純物質の固体で，構成粒子が規則正しく配列しているものを結晶という．結晶は，単純な粒子の

配列が繰り返されてできた格子状の構造になっている．この繰り返しの単位となっている基本的な

構造を単たん位い格こう子しといい，単位格子が繰り返されてできた結晶全体の構造を結晶格子という．

結晶は，粒子の結合の仕方の違いによって，イオン結晶，共有結合の結晶，金属の結晶，分子の

結晶に分けられる．

【結晶格子と単位格子】

やっておくこと▷「結晶格子」と「単位格子」の意味を理解する



イオン結合の結合力は強いので，一般に，イオン結晶は硬くて融点が高い．しかし，結晶をたた

くと，結晶内のイオンの位置がずれて同種の電荷をもつイオンどうしが近づき反発力が生じるため，

もろくて割れやすい．また，イオン結晶は電気を通さないが，結晶を加熱して液体にしたり，結晶

を水に溶かして水溶液にしたりすると，イオンが動けるようになって，電気を通すようになる．

やっておくこと▷・「イオン結晶」の意味を理解する・イオン結晶の性質を理解する・上の図は，「こんな構造になっているのか」程度に見ておけばよい．ただし，NaとClが同数であることは確認しておく．

結晶

イオン結晶

ＫＣ４－２

… 60…

�　イオン結晶１．イオン結合による結晶

陽イオンと陰イオンがイオン結合してできた結晶イオン結晶

粒子が規則正しく配列した固体

純物質の固体で，構成粒子が規則正しく配列しているものを結晶という．結晶は，単純な粒子の

配列が繰り返されてできた格子状の構造になっている．この繰り返しの単位となっている基本的な

構造を単たん位い格こう子しといい，単位格子が繰り返されてできた結晶全体の構造を結晶格子という．

結晶は，粒子の結合の仕方の違いによって，イオン結晶，共有結合の結晶，金属の結晶，分子の

結晶に分けられる．

【結晶格子と単位格子】

やっておくこと▷「結晶格子」と「単位格子」の意味を理解する



イオン結合の結合力は強いので，一般に，イオン結晶は硬くて融点が高い．しかし，結晶をたた

くと，結晶内のイオンの位置がずれて同種の電荷をもつイオンどうしが近づき反発力が生じるため，

もろくて割れやすい．また，イオン結晶は電気を通さないが，結晶を加熱して液体にしたり，結晶

を水に溶かして水溶液にしたりすると，イオンが動けるようになって，電気を通すようになる．

やっておくこと▷・「イオン結晶」の意味を理解する・イオン結晶の性質を理解する・上の図は，「こんな構造になっているのか」程度に見ておけばよい．ただし，NaとClが同数であることは確認しておく．

結晶

イオン結晶

ＫＣ４－２

… 60…

XCV51A-Z1Z1-1�



1�

イオン結合の結合力は強いので，一般に，イオン結晶は硬くて融点が高い

イオン結晶は電気を通さないが，結晶を加熱して液体にしたり，結晶を水に溶かして水溶液にしたりすると，イオンが動けるようになって，電気を通すようになる

Na+ Cl-

�　共有結合の結晶１．共有結合による結晶

共有結合によって原子が次々と結びつき，巨大な分子になっているもの共有結合の結晶共有結合は結合力が強いため，共有結合

の結晶は，一般に硬くて融点が高いダイヤモンド黒鉛

共有結合による結晶

共有結合をしている物質は，水素分子や水分子のように，簡単な構造の分子からできていること

が多い．しかし，中には，共有結合によって原子が次々と結びつき，巨大な分子になっているもの

もある．このような物質の結晶を共有結合の結晶という．共有結合は結合力が強いため，共有結合

の結晶は，一般に硬くて融点が高いものが多い．

たとえば，ダイヤモンドと黒鉛は炭素の同素体だが，どちらも共有結合の結晶である．

ダイヤモンドでは，炭素原子の４個の価電子はすべて共有結合に使われている．それぞれの炭素

原子は他の４個の炭素原子と立体的に結合して結晶は１個の巨大分子となっており，きわめて硬い．

黒鉛では，炭素原子の４個の価電子のうち３個が共有結合に使われている．それぞれの炭素原子

は他の３個の炭素原子と結合して，平面状の巨大分子をつくり，それが何層にも重なっている．平

面状の巨大分子の間に働く分子間力は弱いため，黒鉛は軟らかい．また，共有結合に使われなかっ

た価電子は，平面状の巨大分子内を動くことができるので，黒鉛は電気を導く性質がある．

やっておくこと▷・「共有結合の結晶」の意味を理解する・共有結合の結晶の性質を理解する・ダイヤモンドと黒鉛の結合の仕方の違いと，それによる性質の違いを理解する

金属の結晶格子には，主なものが種類ある

金属は，金属元素の原子が多数，金属結合してできたものである．一般に，金属の固体は結晶と

して存在している．その結晶格子の主なものは，次の３種類である．

共有結合の結晶

金属の結晶その１金属の結晶

ＫＣ４－２

… 61…

共有結合に使われなかった価電子は，平面状の巨大分子内を動くことができるので，黒鉛は電気を導く性質がある

共有結合による結晶

共有結合をしている物質は，水素分子や水分子のように，簡単な構造の分子からできていること

が多い．しかし，中には，共有結合によって原子が次々と結びつき，巨大な分子になっているもの

もある．このような物質の結晶を共有結合の結晶という．共有結合は結合力が強いため，共有結合

の結晶は，一般に硬くて融点が高いものが多い．

たとえば，ダイヤモンドと黒鉛は炭素の同素体だが，どちらも共有結合の結晶である．

ダイヤモンドでは，炭素原子の４個の価電子はすべて共有結合に使われている．それぞれの炭素

原子は他の４個の炭素原子と立体的に結合して結晶は１個の巨大分子となっており，きわめて硬い．

黒鉛では，炭素原子の４個の価電子のうち３個が共有結合に使われている．それぞれの炭素原子

は他の３個の炭素原子と結合して，平面状の巨大分子をつくり，それが何層にも重なっている．平

面状の巨大分子の間に働く分子間力は弱いため，黒鉛は軟らかい．また，共有結合に使われなかっ

た価電子は，平面状の巨大分子内を動くことができるので，黒鉛は電気を導く性質がある．

やっておくこと▷・「共有結合の結晶」の意味を理解する・共有結合の結晶の性質を理解する・ダイヤモンドと黒鉛の結合の仕方の違いと，それによる性質の違いを理解する

金属の結晶格子には，主なものが種類ある

金属は，金属元素の原子が多数，金属結合してできたものである．一般に，金属の固体は結晶と

して存在している．その結晶格子の主なものは，次の３種類である．

共有結合の結晶

金属の結晶その１金属の結晶

ＫＣ４－２

… 61…

XCV51A-Z1Z1-15


１章化学結合

1�

① 体たい心しん立りっ方ぽう格こう子し……立方体の中心と各頂点に粒子を配置した構造．

② 面めん心しん立りっ方ぽう格こう子し……立方体の各面の中心と各頂点に粒子を配置した構造．

③ 六ろっ方ぽう最さい密みつ構こう造ぞう……正六角柱状に粒子を７個，３個，７個と積み重ねた構造．

（六方最密充じゅう塡てん）

面心立方格子と六方最密構造は，同じ大きさの球を最も密に詰め込むことのできる配列(最密構

造)である．

【金属の結晶構造】

それぞれの結晶格子をとる金属の例を示す．

① 体心立方格子……ナトリウム，カリウム，鉄

② 面心立方格子……銅，銀，アルミニウム

③ 六方最密構造……マグネシウム，亜鉛

やっておくこと▷・「体心立方格子」「面心立方格子」「六方最密構造」の言葉を覚える・上の図をよく見て，それぞれの特徴を理解する

．体心立方格子に含まれる原子の数

次ページの図１を見てほしい．この単位格子１個に含まれる原子の数は何個だろうか．「な～ん

だ．簡単じゃないか．９個だ」と早合点してはいけない．図２からわかるように，単位格子の頂点

の原子は８個の単位格子に共有されている．したがって，１個の単位格子に含まれている分は，図

３からもわかるように，1/8個にすぎない．単位格子中には，このような原子が８個あるので，合

わせて

１８×8＝1個

さらに，単位格子の中心に原子が１個あるので，結局，１個の単位格子に含まれる原子の数は

1＋1＝2個

金属の結晶その２単位格子中の原子の数を数えよう

参考

ＫＣ４－２

… 62…

参考

�　金属の結晶１．金属の結晶格子には，主なものが３種類ある

体心立方格子面心立方格子六方最密構造六方最密充填

XCV51A-Z1Z1-1�


20

１．体心立方格子に含まれる原子の数

81

81

8 1# =

1 1 2+ =

．面心立方格子に含まれる原子の数

今度は面心立方格子の単位格子１個に含まれる原子の数を計算しよう．

体心立方格子と同様に，単位格子の頂点にある原子が１つの単位格子に含まれる分は1/8個．単

位格子中にはこのような原子が８個あるので，合わせて

１８×8＝1個

また，面の中心にある原子は２つの単位格子に共有されているので，１つの単位格子に含まれる分

は1/2個．単位格子中にはこのような原子が６個あるので，合わせて

１２×6＝3個

したがって，１個の単位格子に含まれる原子の数は

1＋3＝4個

やっておくこと▷１，２で説明したようにして体心立方格子と面心立方格子に含まれる原子の個数を計算できるようにする

ＫＣ４－２

… 63…

２．面心立方格子に含まれる原子の数

81

81

8 1# =

21

21

6 3# =

1 3 4+ =

�　単位格子中の原子の数

XCV51A-Z1Z1-1�


１章化学結合

21

．面心立方格子に含まれる原子の数

今度は面心立方格子の単位格子１個に含まれる原子の数を計算しよう．

体心立方格子と同様に，単位格子の頂点にある原子が１つの単位格子に含まれる分は1/8個．単

位格子中にはこのような原子が８個あるので，合わせて

１８×8＝1個

また，面の中心にある原子は２つの単位格子に共有されているので，１つの単位格子に含まれる分

は1/2個．単位格子中にはこのような原子が６個あるので，合わせて

１２×6＝3個

したがって，１個の単位格子に含まれる原子の数は

1＋3＝4個

やっておくこと▷１，２で説明したようにして体心立方格子と面心立方格子に含まれる原子の個数を計算できるようにする

ＫＣ４－２

… 63…

�　分子結晶１．分子どうしが分子間力によって結合してできた結晶分子間力によって，多くの分子が規則正しく配列してできた結晶分子結晶

分子どうしが分子間力によって結合してできた結晶

分子間力によって，多くの分子が規則正しく配列してでき

た結晶を分子結晶という．分子間力の結合力は弱いので，分

子結晶は軟らかく，融点の低いものが多い．分子結晶にはド

ライアイス(固体の二酸化炭素)やナフタレンなどがある．

やっておくこと▷「分子結晶」の意味を覚える

これまでに説明したイオン結晶，共有結合の結晶，金属の結晶，および分子結晶をまとめると次

のようになる．

結晶の種類イオン結晶共有結合の結晶金属の結晶分子結晶

結合の種類イオン結合共有結合金属結合分子間力

構成粒子陽イオン

陰イオン原子

陽イオンと自由電

子分子

物質の例塩化ナトリウム

塩化カルシウム

ダイヤモンド

二酸化ケイ素鉄，アルミニウム

ドライアイス

ヨウ素

融点・沸点高い非常に高いいろいろ低い

電気伝導性

固体はなし

液体と水溶液はあ

り

なし

（例外：黒鉛，

ケイ素）

ありなし

硬さ硬いが，もろい非常に硬い展性・延性がある軟らかい

もろい

分子結晶

結晶の種類と性質(まとめ）

ＫＣ４－２

… 64…

XCV51A-Z1Z1-1�


22

イオン結晶共有結合の結晶金属の結晶分子結晶

�　結晶の種類と性質（まとめ）

XCV51A-Z1Z1-1�


23

１章化学結合

〔１〕次の問１～問３に答えよ．　問１　次のア～オの物質のうち，分子に極性のあるものはどれか．すべ

て選び，記号で答えよ．　　　ア　水　　　　イ　二酸化炭素　　ウ　アンモニア　　　エ　フッ素　　オ　メタン　問２　問１のア～オの物質の中で，水素結合をするものはどれか．すべ

て選び，記号で答えよ．　問３　メタンを電子式で表せ．

〔２〕１molのメタンが塩素と反応して四塩化炭素と塩化水素が生成する反応を，熱化学方程式で示すと次のようになる．ただし，反応熱を Q〔kJ/mol〕とする．　　　　　CH Cl CCl HCl kJQ4 44 2 4気気気気+ = + +^ ^ ^ ^h h h h

　この反応熱 Q〔kJ/mol〕を次の結合エネルギーの値を使って計算せよ．なお，答は整数で示せ．　　　　　C-H；413kJ/mol　　　　　C-Cl；325kJ/mol

　　　　　H-Cl；432kJ/mol　　　　 Cl-Cl；243kJ/mol

〔３〕右の図は塩化ナトリウムの単位格子である．　問１　単位格子に含まれている Na+，Cl-の数はそれぞれ何個か．

　問２　１個の Na+は何個の Cl- と隣接しているか．また，１個の Cl- は何個の Na+ と隣接しているか．

◀❶，❺，❽参照．

◀❾参照．

◀⓮参照．

■■V02D00 L:YOUKC-4 74 86/11/02/17:08:48要点KC-4要点４月号ＫＣ

P:KOUKOU G:YOU02P J:YO4机：杉浦バ：07

【－】

〔〕右の①，②の記号で表すことのできる２種類の原

子がある．ただし，②の記号中の□には，ある数字が

入る．

⑴ ①の記号中の「13」は，この原子の何を表してい

るか．その名称を答えよ．

⑵ ①の記号中の「６」は，この原子の何を表しているか．その名称を答えよ．

⑶ ①の記号で表される原子に含まれている陽子の数，中性子の数，電子の数をそれぞれ答

えよ．

⑷ ①の記号で表される原子と，②の記号で表される原子との関係を何というか．その名称

を答えよ．

⑸ ②の記号中の□に適する数字を答えよ．

〔〕次のア～エの文の中で正しいものを選べ．

ア一般に，周期表の左下の元素ほどイオン化エネルギーが大きく，陽イオンになりや

すい．

イ原子番号17の原子の価電子の数は７，原子番号18の原子の価電子の数は８である．

ウ原子番号８の原子は２価の陰イオンになりやすく，この陰イオンの電子配置は，原

子番号10の希ガスと同じであり，たいへん安定している．

エ水(HO)も過酸化水素(HO)も同じ種類の元素からできているので互いに同素体

である．

【－】

〔〕次の各問いに答えよ．

⑴ 次の①～③の化学式で表される物質(結晶)は，それぞれ何という結合によってできてい

るか．下のア～エの中から選び，記号で答えよ．

① NaCl ② Fe ③ Ｃ（ダイヤモンド）

アイオン結合イ共有結合ウ金属結合エ配位結合

⑵ 次のア～オの物質のうち，分子に極性があるものはどれか．すべて選び，記号で答えよ．

ア水イ二酸化炭素ウアンモニアエフッ素オメタン

⑶ ⑵のア～オの物質の中で，水素結合をするものはどれか．すべて選び，記号で答えよ．

⑷ メタン(分子式CH)を電子式および構造式で表せ．

〔〕右の図は塩化ナトリウムの単位格子である．

⑴ 単位格子に含まれているNa，Clの数はそれぞれ何個か．

⑵ １個のNaは何個のClと隣接しているか．また，１個の

Clは何個のNaと隣接しているか．

③原子の構

造

④同位体

②同素体

⑤電子殻と

電子配置

⑥イオン

⑦元素の周

期律と周期

表

①電子式

③イオン結

合

④共有結合

⑤構造式

⑥配位結合

⑦分子の極

性

⑧金属結合

水素結合

単位格子

中の原子の

数を数えよ

う

① ②

136

12⃞

練習題

… 74…

化学結合解答時間のめやす 20 分XCV51A-Z1Z2-01

24

〔１〕問１　水とアンモニアには１つ１つの結合に極性があり，また分子全体で結合の極性が打ち消されないため，分子に極性がある．　二酸化炭素とメタンでは，１つ１つの結合に極性があるが，分子全体で結合の極性が打ち消し合うため，分子に極性はない．　フッ素のように，同じ種類の原子が結合している場合には極性はない．答　ア，ウ　問２　電気陰性度の大きい F，O，Nなどの原子と H原子との結合を含む分子が水素結合をする．答　ア，ウ　問３　炭素原子には不対電子が４個あるので，４個の水素原子と結合する．

　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　答　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

〔２〕CH Cl CCl HCl kJQ4 44 2 4気気気気+ = + +^ ^ ^ ^h h h h 　に　　　　　反応熱=（生成物の結合エネルギーの総和）-（反応物の結合エネルギーの総和） …①の関係を当てはめて Qを計算する．　メタンの構造式は右図のようになる．メタン１分子には C-H結合が４つあるので，１molの CH4 全体の結合エネルギーは　　　　　 41 43#^ h〔kJ〕また，４molの Cl2 全体の結合エネルギーは　　　　　 243 4#^ h〔kJ〕したがって，反応物の結合エネルギーの総和は　　　　　 41 4 243 43# #+^ h〔〔kJ〕　同様に，四塩化炭素の構造式は右図のようになる．四塩化炭素１分子にはC-Cl結合が４つあるので，１molの四塩化炭素全体の結合エネルギーは　　　　　 325 4#^ h〔kJ〕また，４molの HCl全体の結合エネルギーは　　　　　 432 4#^ h〔kJ〕したがって，生成物の結合エネルギーの総和は　　　　　 325 4 432 4# #+^ h〔kJ〕よって，①式の関係から，反応熱 Qは次のように計算することができる．　　　　　Q 325 4 432 4 41 4 243 43 404# # # #+ - + == ^ ^h h 〔kJ/mol〕なお，上の関係をエネルギー図で表すと，次ページのようになる．

■■V02D00 L:YOUKC-8 58 86/11/02/17:13:43要点KC-8要点８月号ＫＣ


【別解】次の関係を使って解く．

反応熱＝(生成物の生成熱の総和)－(反応物の生成熱の総和)

アセチレンの生成熱を kJmolとする．②式からCO の生成熱は394kJmol，③式からHO(液)の生

成熱は286kJmolであることがわかる．ここで，①式に対して，上の枠内に示した関係式を使う．つまり

反応熱＝2× CO の生成熱＋ HO(液)の生成熱－ CH の生成熱

この式にそれぞれの数値を当てはめると

1309＝2×394＋286－

よって，＝－235kJmol 答（吸熱)

（注意）O は単体なので，生成熱は０である．

〔〕CH(気)＋4Cl(気)＝CCl(気)＋4HCl(気)＋ kJ

に，次の関係を当てはめてを計算する．


メタンの構造式は右図のようになる．メタン１分子にはC-H結合が４つあるので，

1molのCH 全体の結合エネルギーは

416×4 kJ

また，4molのCl全体の結合エネルギーは

243×4 kJ

したがって，反応物の結合エネルギーの総和は

416×4＋243×4 kJ

同様に，四塩化炭素の構造式は右図のようになる．四塩化炭素１分子にはC-Cl結

合が４つあるので，1molの四塩化炭素全体の結合エネルギーは

325×4 kJ

また，4molのHCl全体の結合エネルギーは

432×4 kJ

したがって，生成物の結合エネルギーの総和は

325×4＋432×4 kJ

よって，枠内の関係から，反応熱は次のように計算することができる．

＝ 325×4＋432×4－ 416×4＋243×4

＝392kJmol

答

（参考）上の関係をエネルギー図で表すと，次のようになる．

Ｈ

ＨＣＨ

Ｈ

Cl

Cl C Cl

Cl

◯大

◯小

エネルギー

Ｃ(気)＋４Ｈ(気)＋８Cl(気)

325×4＋432×4kJ

CH(気)＋4Cl(気)

392kJ

CCl(気)＋４HCl(気)

416×4＋243×4kJ

ＫＣ練習問題

… 58…

■■V02D00 L:YOUKC-8 58 86/11/02/17:13:43要点KC-8要点８月号ＫＣ


【別解】次の関係を使って解く．

反応熱＝(生成物の生成熱の総和)－(反応物の生成熱の総和)

アセチレンの生成熱を kJmolとする．②式からCO の生成熱は394kJmol，③式からHO(液)の生

成熱は286kJmolであることがわかる．ここで，①式に対して，上の枠内に示した関係式を使う．つまり

反応熱＝2× CO の生成熱＋ HO(液)の生成熱－ CH の生成熱

この式にそれぞれの数値を当てはめると

1309＝2×394＋286－

よって，＝－235kJmol 答（吸熱)

（注意）O は単体なので，生成熱は０である．

〔〕CH(気)＋4Cl(気)＝CCl(気)＋4HCl(気)＋ kJ

に，次の関係を当てはめてを計算する．


メタンの構造式は右図のようになる．メタン１分子にはC-H結合が４つあるので，

1molのCH 全体の結合エネルギーは

416×4 kJ

また，4molのCl全体の結合エネルギーは

243×4 kJ

したがって，反応物の結合エネルギーの総和は

416×4＋243×4 kJ

同様に，四塩化炭素の構造式は右図のようになる．四塩化炭素１分子にはC-Cl結

合が４つあるので，1molの四塩化炭素全体の結合エネルギーは

325×4 kJ

また，4molのHCl全体の結合エネルギーは

432×4 kJ

したがって，生成物の結合エネルギーの総和は

325×4＋432×4 kJ

よって，枠内の関係から，反応熱は次のように計算することができる．

＝ 325×4＋432×4－ 416×4＋243×4

＝392kJmol

答

（参考）上の関係をエネルギー図で表すと，次のようになる．

Ｈ

ＨＣＨ

Ｈ

Cl

Cl C Cl

Cl

◯大

◯小

エネルギー

Ｃ(気)＋４Ｈ(気)＋８Cl(気)

325×4＋432×4kJ

CH(気)＋4Cl(気)

392kJ

CCl(気)＋４HCl(気)

416×4＋243×4kJ

ＫＣ練習問題

… 58…

XCV51A-Z1Z2-02

25

１章化学結合

答　404kJ/mol　〔３〕　Na+と Cl-はまったく同等の位置関係で配列されている（右図参照）ので，問１，問２の答は，いずれも Na+と Cl-で同じになる．問１　Na+について考える．Na+は単位格子の中心に１個，各辺の中央に 12個ある．各辺の中央にある

Na+は４個の単位格子に共有されているので１個の

単位格子に含まれる分は41 個である．したがって，

１個の単位格子に含まれる Na+の数は

　　　　　141

12 4#+ = 〔個〕

同様に，１個の単位格子に含まれる Cl- の数も４個である．答　Na+；４個　Cl-；４個問２　１個の Na+についてみてみると，右図のように６個の Cl-と隣接している．同様に，Cl-は６個の Na+と隣接している．答　Na+；６個　Cl-；６個（補足）　塩化ナトリウムの単位格子は右下図全体であって，網かけの部分（灰色の部分）ではない．　結晶内の粒子の配列を構成している最小の繰り返し単位が，単位格子である．塩化ナトリウムの結晶の場合，最小の繰り返し単位は右図全体である．下図のように平面的に考えてみると，わかりやすい．



〔〕NaとClはまったく同等の位置関係で配列されて

いる(右図参照)ので，⑴，⑵の答は，いずれもNaとCl

で同じになる．

⑴ Naについて考える．Naは単位格子の中心に１個，

各辺の中央に12個ある．各辺の中央にあるNaは４個の単

位格子に共有されているので１個の単位格子に含まれる分は

1/4個である．

したがって，１個の単位格子に含まれるNaの数は

1＋１４×12＝4〔個〕

同様に，１個の単位格子に含まれるClの数も４個．

答 Na：個 Cl：個

⑵ １個のNaについてみてみると，右図のように６個のClと隣接している．

同様に，Clは６個のNaと隣接している．


塩化ナトリウムの単位格子は右図全体であって，網かけの部分(灰色の部

分)ではない．

結晶内の粒子の配列を構成している最小の繰り返し単位が，単位格子である．

塩化ナトリウムの結晶の場合，最小の繰り返し単位は右図全体である．下図の

ように平面的に考えてみると，わかりやすい．

参考

ＫＣ練習問題

… 76…









1/4個である．


1＋１４×12＝4〔個〕







分)ではない．




参考

ＫＣ練習問題

… 76…









1/4個である．


1＋１４×12＝4〔個〕







分)ではない．




参考

ＫＣ練習問題

… 76…









1/4個である．


1＋１４×12＝4〔個〕







分)ではない．




参考

ＫＣ練習問題

… 76…

XCV51A-Z1Z2-03

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化学結合と結晶構造 4－2 化学結合と結晶構造 4－2 … 章 化学結合 5 注意 元素記号の上下左右どこから点を書いていってもよい．たとえば，水素の電子式は次の

化学結合と結晶構造 4－2 化学結合と結晶構造 4－2 … 章化学結合 5 注意元素記号の上下左右どこから点を書いていってもよい．たとえば，水素の電子式は次の