第3回の課題

無機化学 II 第 3 回課題
問 1. （現実に存在するかどうかは置いておいて）He2 分子の結合を分子軌道法で考える．
(1) 分子軌道法の考え方を用いて，He2 分子が安定に存在できないことを説明せよ．（0.5 点）
(2) He2 から電子を 1 つ引き抜いた He2+というイオンを考える．このイオンは安定に存在できるかどうかを分子軌
道の考え方を用いて説明せよ．もし安定に存在できるなら，その結合の次数（単結合，二重結合等）を求めよ．
なおここで言う「安定」とは，He 原子と He+イオンに分離するよりも，He2+という分子になっていた方がエネルギー
が低い，という事を意味する．（0.5 点）
(3) 今度は，He2 に電子が一つ付け加わった He2－という陰イオンを考える．分子軌道の考え方によれば，この
場合は安定か？もし安定に存在できるなら，その結合の次数を求めよ．（0.5 点）
※実際には電子同士の反発なども効いてくるのだが，ここではその効果は無視する．
問 2. 以下の問いに答えよ．
(1) 二酸化炭素分子（O=C=O）の酸素原子および炭素原子は，それぞれどのような混成軌道となっているか，
VSEPR および原子価結合法を用いることで決定せよ（両方合っていて 0.5 点）
(2) 分子軌道法を用いて，一酸化炭素（CO）の電子配置を書くとともに，結合の次数を答えよ．なお，一酸化炭
素の分子軌道の準位図は，講義で出てきた Li2 分子と同じとして良い（両方合っていて 0.5 点）．
(3) 酸素分子の電子配置として，例えば以下の 2 種類が存在する（実際にどちらも自然界に存在している）．ど
ちらの状態の方がエネルギーが低いと考えられるか？理由も含めて答えよ（0.5 点）．
*2pz
*2pz
*2px，2py
*2px，2py
2px，2py
2px，2py
2pz
2pz
*2s
*2s
2s
2s
一重項酸素
三重項酸素

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