竜巻原子モデル 分子や化合物での例 (その3)

 
有機化学に竜巻モデルを当てはめて、検証を行っています。
興味のない人はスルーして下さい。



共有結合のイメージ。

図1は、竜巻回転と磁界の方向。

竜巻回転面の端では、右ねじの法則により、進行方向に沿って、図のような磁界の方向になっている。
赤と青は、磁界の向きを表す。

左端と右端では、上下は同じだが、左右が逆になる。
内方向同士が同じ、外方向同士が同じ。
分かり易いよう、矢印も付け加えた。

竜巻回転と磁界の方向 130418-1c

図1 竜巻回転と磁界の方向。




裏表を逆にすれば、2つの竜巻は回転方向と磁場の方向が同じになる。

2つの竜巻の接点に1つデンシがあれば、その内側はもちろんのこと、外側へも磁場が及ぶ。
つまり1つで2つ分の働きをする。

したがって、隣り合うこれらの原子は、共有結合を作ることができる。

なお、結合部は、蝶つがいのように、折れ曲がることも可能である。

共有結合模式図 130418-3i

図2 共有結合のモデル(その1)



竜巻が2段になっている場合、例えば炭素、窒素や酸素原子の場合、1段目(小さい方の回転面)と、共有結合を作ることもできる。

従来モデルでは、1段目(s)と2段目(p)で混成軌道をとると呼ぶのだが、私のモデルでは、このようなメカニズムである。

共有結合模式図 130418-3p

図3 共有結合のモデル(その2)




左右の水平回転面の間に、縦の垂直回転面を挟むこともできる。

奇数個の原子で環状構造を取る場合などでは、このような構造になる。
(注:偶数個での環状構造の場合、平面配置のみで回転方向は合うのに対し、奇数個ではそのままでは回転方向が合わないので、垂直回転面を挟む必要がある)

共有結合模式図 130418-3s

図4 共有結合のモデル(その3)



下図はフランと呼ばれる有機化合物。
環状の部分が、奇数個(5個)の原子からなっている。

ウィキペディア文中の「環平面に垂直なp軌道…」は、私のモデルに当てはめた場合、まさに図4における中央の竜巻回転面を示している。

フラン (ウィキペディアより)

フラン

フランの酸素原子は炭素原子と同じくsp2混成している。環平面に垂直なp軌道上に2つの電子を提供し、環平面内のsp2軌道上には1つの非共有電子対が存在する。この軌道上の2電子は6π電子系の形成に寄与している。





なお、前回の記事でも書いたが、竜巻の磁場方向と回転方向を考えるには、丸い磁石(平べったい円柱状のもの)があると考えやすい。

 
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