化学結合（イオン結合・共有結合・金属結合・分子の極性） ── 問題
基礎
- 次の物質の主な結合はどれですか。 硫酸ナトリウム Na₂SO₄ （ア 金属結合 イ イオン結合 ウ 共有結合）
- イオン結晶の性質として正しいものはどれですか。 （ア 融点が高く、固体は電気を通さないが、水溶液や融解した液体は電気を通す イ 固体のままで電気をよく通す ウ 融点が低く、昇華しやすい エ やわらかく、展性・延性がある）
- 金属が電気や熱をよく通し、薄く広げたり細く伸ばしたりできる理由として正しいものはどれですか。 （ア イオン結合が強いから イ 分子間力が弱いから ウ 共有結合が網目状に広がっているから エ 自由電子が金属全体を動き回っているから）
標準
- Na⁺ と Cl⁻ からなるイオン結晶の組成式はどれですか。 （ア Na₂Cl イ NaCl₂ ウ NaCl）
- 酸素 O₂ 分子に含まれる共有電子対の数はいくつですか。
- 次の分子は極性分子・無極性分子のどちらですか。 フッ化水素 HF （ア 無極性分子 イ 極性分子）
- 次の物質の結晶の種類はどれですか。 硝酸カリウム KNO₃ （ア 共有結合の結晶 イ イオン結晶 ウ 金属結晶 エ 分子結晶）
- 配位結合の説明として正しいものはどれですか。 （ア 自由電子による結合 イ 水素原子を仲立ちとした分子間の引力 ウ 一方の原子の非共有電子対を 2 つの原子で共有してできる結合。NH₄⁺ や H₃O⁺ に見られる エ 陽イオンと陰イオンの静電気力による結合）
- 水の沸点が、分子量の近い他の物質（メタン・硫化水素など）に比べて著しく高い理由はどれですか。 （ア 水は共有結合の結晶だから イ 水分子が無極性だから ウ 水はイオン結合でできているから エ 水分子どうしが水素結合で強く引き合っているから）
発展
- 二酸化炭素 CO₂ が無極性分子である理由として正しいものはどれですか。 （ア C＝O 結合に極性がないから イ C＝O 結合には極性があるが、直線形なので 2 つの極性が打ち消し合うから ウ C と O の電気陰性度が等しいから エ 分子が折れ線形だから）
- 黒鉛が電気を通す理由として正しいものはどれですか。 （ア 炭素原子が平面状に共有結合し、各原子の 4 個の価電子のうち 1 個が平面内を自由に動けるから イ 黒鉛は金属結晶だから ウ 黒鉛はイオン結晶で、イオンが動くから エ 黒鉛は分子結晶で分子が動くから）
- ヨウ素 I₂ は水にはほとんど溶けないが、ヘキサンにはよく溶ける。その理由はどれですか。 （ア ヨウ素は極性分子だから イ ヨウ素はイオン結晶だから ウ ヘキサンは水より密度が小さいから エ ヨウ素は無極性分子で、無極性の溶媒であるヘキサンと似た性質をもつから）
化学結合（イオン結合・共有結合・金属結合・分子の極性） ── 解答
基礎
- イ イオン結合 金属元素と非金属元素の組み合わせはイオン結合、非金属どうしは共有結合、金属だけなら金属結合。答え：イオン結合。
- ア 融点が高く、固体は電気を通さないが、水溶液や融解した液体は電気を通す 固体ではイオンが動けないが、溶けるとイオンが動けるようになる。
- エ 自由電子が金属全体を動き回っているから 金属結合では価電子が特定の原子に固定されず自由電子として動く。
標準
- ウ NaCl 陽イオンと陰イオンの電荷の合計が 0 になる最も簡単な比。価数をたすきがけする（Al³⁺ と O²⁻ → Al₂O₃）。多原子イオンが 2 つ以上なら（ ）でくくる。答え：NaCl。
- 2 各原子が貴ガス型（8 個、H は 2 個）になるように電子式を書く。共有電子対は結合の数（二重結合は 2、三重結合は 3）、残りが非共有電子対。答え：2。
- イ 極性分子 同じ原子の二原子分子は無極性。異なる原子の結合には極性があるが、CO₂（直線）・CH₄（正四面体）は対称な形で打ち消し合い無極性。H₂O（折れ線）・NH₃（三角錐）・HCl は極性分子。答え：極性分子。
- イ イオン結晶 イオン結晶（金属＋非金属）、分子結晶（分子が分子間力で集まる：ドライアイス・ヨウ素・氷）、共有結合の結晶（原子が網目状に共有結合：ダイヤモンド・黒鉛・SiO₂・Si）、金属結晶。答え：イオン結晶。
- ウ 一方の原子の非共有電子対を 2 つの原子で共有してできる結合。NH₄⁺ や H₃O⁺ に見られる NH₃ の N の非共有電子対に H⁺ が結合して NH₄⁺。できたあとは他の N−H 結合と区別できない。
- エ 水分子どうしが水素結合で強く引き合っているから H が O・F・N と結合した分子どうしには水素結合という強い分子間力がはたらく。
発展
- イ C＝O 結合には極性があるが、直線形なので 2 つの極性が打ち消し合うから 結合の極性はあるが、分子全体の形（対称）で打ち消す。H₂O は折れ線なので打ち消さず極性分子。
- ア 炭素原子が平面状に共有結合し、各原子の 4 個の価電子のうち 1 個が平面内を自由に動けるから ダイヤモンドは 4 個すべてを結合に使うので通さない。黒鉛は 3 個で結合し、残り 1 個が動ける。
- エ ヨウ素は無極性分子で、無極性の溶媒であるヘキサンと似た性質をもつから 「似たものどうし溶ける」。水は極性、ヘキサンは無極性。
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