基礎材料化学演習 1 および材料化学演習１TP (竹中担当分) 第一回正解例問１まず、それぞれの原子の原子番号を調べる。原子番号=陽子の数=電子の数なので、その電子の数だけ教科書 5 ページの規則に従って電子を配置してゆく。d 軌道に電子を持つ第 4 周期以降の元素では 3d よりも 4s が先に満たされることに注意せよ。 (a)アルミニウム原子番号 13 番 (b)亜鉛原子番号 30 番 (c)ケイ素原子番号 14 番 (d)アルゴン原子番号18番問２ (a) (b)炭素原子と窒素原子の周りに８個の電子を配置するには３重結合が必要 δ+ δ− Cl F δ− δ+ δ− Br C N (c)参考のために Kekuré 構造も併記した。この化合物は二つの構造の共鳴体として書くことができるが、左側の赤字で示した方が主な構造である。（全ての原子がオクテットを満たしている。）硫黄はｄ軌道を有するので、黒字で示した構造のように５組目の電子対が関与することもある。教科書のレベルでは範囲外。 δ− δ+ δ− Cl S Cl Cl S Cl O O (d) S Cl Cl O S Cl O δ− (e) δ+ H H δ− H C N H H Cl (f)二つの窒素間は二重結合 δ+ δ− δ− δ+ H N N H H δ− H H C O C H δ+ H H δ+ (g) H δ+ δ− H C C O 問３ (a) H (b) H H C H (c) H H C H (d) H H C H (e) H H H C N H H H (f) (g) H H C O H H H C (h) H C (i) C H OO H (a) 水素化物イオン（Ｈ+（プロトン）、Ｈ•（水素ラジカル）との違いに注目）H 原子上に負電荷を有する。 (b) カルボアニオン炭素はオクテットを満たしており、炭素原子上に一価の負電荷を有する。 (c) カルボカチオン炭素の周りには６個しか電子がない。炭素原子上に一価の正電荷を有する。カルボカチオンについて、詳しくは教科書 4 章および 7 章参照 (d) 炭素ラジカル炭素は電気的に中性で他の三つの原子とのみ結合し、最外殻に７個の電子を有する。 (e) メチルアンモニウムカチオンメチルアミン（CH3NH2）と H+から生成する。アミンについては教科書 12 章参照）窒素原子上に一価の正電荷を有する。 (f) メトキシドイオンメタノール（CH3OH）から H+が脱離して生成する。酸素原子上に一価の負電荷を有する。（アルコールについては教科書 8 章参照） (g) カルベン中性の炭素であるが、二つの他の原子と結合しているが、周りには電子が 6 個しかない。極めて反応性の高い活性種。 (h) アセチリドアニオンアセチレン（C2H2）から H+が脱離して生成する。アセチレン（エチン）については教科書 4 章参照）水素の結合していない方の炭素上に一価の負電荷を有する。 (i) 過酸化水素酸素-酸素の単結合を有する化合物は過酸化物と呼ばれる。問４ (a) (b) (c) H H H C H C N H C H H (d) Br H C H H C C H C N H H H C C H H Br H O H H C C C C H H H H H O H H (e) H H O H (f) H O H C C C H H O C O O H H H H C C H H O H H C C O H H H 問５ (a) (b) (c) H C C H C N H H H H O C C H H H (d) H H H O H H H H H C C C C H H C C H H H H H H H H C H Br H H H C H C C C H Br H H H H H C H H H H C C C C H H C O C C N H H H H 問６（問題文中では問７となっていたが、問６の誤記） (a)CH3NHCH3 (b) CH3CH2NHCOCH3 (c)CH3CH(OH)CH2CH2SH (e)CH3CHC(CH3)2 (f)CH2CHC(O)CH3 (e) (d)CF3CH2OH