Q1:二酸化炭素(CO₂)分子全体には、非共有電子対が全部でいくつありますか?
A1:分子全体では合計4組(8個)存在します。中心の炭素原子(C)には非共有電子対はありません(0組)が、両端にある2つの酸素原子(O)がそれぞれ2組ずつの非共有電子対を保持しています。試験では「中心原子の数」を聞かれているのか「分子全体の数」を聞かれているのかを必ず問題文で確認してください。
Q2:アンモニア(NH₃)が塩化水素(HCl)と触れると白煙(NH₄Cl)を上げるのはなぜですか?
A2:アンモニア分子の窒素原子が持つ非共有電子対が、塩化水素から電離した水素イオン(H⁺)に素早く配位結合し、アンモニウムイオン(NH₄⁺)を形成するためです。生じたNH₄⁺と塩化物イオン(Cl⁻)が静電引力(イオン結合)で結びつき、塩化アンモニウムの微粒子(白い煙状の固体)となって空気中に生じます。
Q3:非共有電子対(ローンペア)と不対電子は何が違いますか?
A3:電子が2個ペアになって安定化しているものが「電子対」であり、そのうち結合に使われていないものを「非共有電子対」と呼びます。一方、ペアを作れずに軌道内に1個だけで存在している電子を「不対電子(ふついでんし)」と呼びます。原子は通常、不対電子を出し合って共有結合を作り、対(ペア)になろうとします。