共有結合

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8-21-2017 updated

  1. 概要: 共有結合とは
  2. 共鳴 resonance について

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概要: 共有結合とは

共有結合 covalent bond とは,電子対が 2 つの原子 atom に共有されて形成する化学結合 のことである (1)。英語の発音は [kəveilənt] で「ヴェイ」となるので注意しよう。


共有結合と配位結合の違い

両者とも電子対を 2 つの原子が共有しているが,共有に至るまでの過程が異なる。2 つの原子が電子を出し合っている場合には共有結合と呼ばれるが,一方の原子のみが電子対を出している場合には 配位結合 coordinate bond という。

  • A · + B · → A : B これは共有結合
  • A: + B → A : B これは配位結合

いったん結合が形成されてしまうと,共有結合と配位結合は構造上区別がつかない。


共鳴 Resonance

共有結合に関して重要な概念の一つが 共鳴 resonance である。



共鳴構造が存在する証拠は,分子の観測から得ることができる。

図 (3) のアデニン adenine の構造を参考に考えてみる (2)。炭素 C は省略されて書かれていないが,単結合 single bond と二重結合 double bond が環状構造を作っている。


2 つの環が接している部分には C=C の二重結合があるように書かれている。これが二重結合なら炭素原子間の距離は 1.34 オングストロームだが,実際には単結合における距離 1.54 オングストロームとのちょうど中間にあたる 1.40 オングストロームである (2)。これは,共鳴構造が存在する観測できる証拠である。



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References

  1. 岩波 理化学辞典 第4版.
  2. Berg et al. 2006a. (Book). Biochemistry, 6th edition.
  1. By Pepemonbu - Made with BkChem and Inkscape., CC 表示-継承 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5581319
  2. CC 表示-継承 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=714738.