結合角について

 なんで分子の構造がこの原子とこの原子が何度でくっついているよレベルで分かるのか、ずっと謎だったので調べてみました。ここでは理論的な説明をしているけれど、実際に実験でも調べられるらしい(電磁波とか当ててるんだろうな)。

結合角
有機化合物の結合(炭素-炭素結合)には結合に関与している腕の数(正確には電子の数)によって3つのパターンがあり、それぞれに結合する角度が決まっている。
その理由は、炭素-炭素結合は一部の電子を共有することによってくっついているが、共有に使われなかった残りの電子同士が互いに反発し、その結果、共有部分以外はできるだけ相手と遠ざかろうとするためである(のけぞりながら握手している某二カ国のイメージ)。

①単結合
炭素が結合に使える4つの腕の内1つを使う(炭化水素ではアルカンがこれに当たる)。
残り3つの腕が原子核を中心にのけぞるため、ふたつの正四面体が一つの頂点でくっついているような立体的なかたちになる。このため結合角は約109.5度。

②二重結合
結合に使える4つの腕の内2つを使う(炭化水素ではアルケン)。
残り2つがやはりのけぞるため、ふたつの三角形が一点でくっついているような平面的なかたちになる。このため結合角は120度。

③三重結合
結合に使える4つの腕の内3つを使う(炭化水素ではアルキン)。
残り1つが互いにのけぞるため、棒状になる。
このため結合角は180度。

イオンについて

 ということで、まずは理論化学をやってます。今回は中学校3年生でも出てくるイオン結合について。

イオン
原子は最も外側の軌道の電子の数が8個だと構造上最も安定するため(最初の軌道=K殻しかない水素のようなタイプは2個で安定)、最外殻の電子が8個に満たない原子(最外殻の電子の数が6~7個の原子)は電子を補おうと、逆に8個をオーバーしている原子(その次の軌道にオーバーした電子が1~3個入っちゃってる原子)は余計な電子を放出しようとする。※ちなみに最外殻電子が4~5個の原子はイオンにならない。
このように電子の数が変化し、原子核との電気的なバランスが崩れ、電荷を帯びた原子の状態をイオンという。
電子はマイナスの電荷があるため、電子を補った場合は陰イオン(非金属元素がなる)、放出した場合は陽イオン(金属元素がなる※水素は例外!)と呼ばれる。
結果としてイオンの電子の配置は希ガス元素(ヘリウム、ネオン、アルゴンなど)のそれと同じになる。

イオン化エネルギー
こう書くと原子の内部は電子の出入りが気軽にできそうなイメージを持つが、プラスの電荷を持つ原子核と、マイナスの電荷を持つ電子は互いに引きつけ合っているので、原子から電子を外す(=イオンを作る)にはエネルギーが必要となる。この時のエネルギーをイオン化エネルギーという。
つまり、自分の電子を手放さず相手から電子を受け取るだけの陰イオンのイオン化エネルギーは大きく(電子を外すにはたくさんのエネルギーがいる=イオンにしにくい)、電子が外れやすい陽イオンのイオン化エネルギーは小さいことになる。
周期表で言うならば周期が同じ場合、左から右にかけて(希ガスに近づいていくにつれ)イオン化エネルギーは大きくなる(イオンにしにくい)。
また、原子の大きさが大きくなればなるほど、電子は原子核から離れていくため、原子番号が大きい方がイオン化エネルギーは小さくなる(イオンにしやすい)。

電子親和力
原子が電子を1つ受け取って1価の陰イオンになるときに放出されるエネルギー。
つまり、電子を受け取る前の不安定なエネルギーを、電子を受け取ることで外部に捨てたということになる。
特に最外殻電子の数が7個の原子はあと一つで安定という惜しい状態なので、電子親和力は高い。

イオン結合
陽イオンと陰イオンが静電気の力(クーロン力)で互いに引き合い結合すること。
イオン結合は共有結合(電子をシェアするタイプの結合)には及ばないもののかなり強い(融点や沸点が高い)。
また、イオン結合によってできるイオン結晶は電気を通さないが、加熱したり水に溶かすと電離して電気を通す。言い換えればイオン結晶は水に溶けやすいものが多いということである(塩化銀や炭酸カルシウムは例外)。
また、イオン結晶は硬いがもろいという物理的特性もある。

理系分補充計画

 や~なんかここ数週間ずっと胃腸を中心に体調が悪くて・・・なんか夜中にホルモン家さん行ってからずっとこんな感じで、ホルモン消化失敗!っていうか。
 しかも、そのあと懲りずに高級焼肉店に夜中行っちゃって、これも消化失敗というか。国産の和牛A5ランクの肉を出すお店で、本当にお肉が舌の上で溶けるんだけど、正直なところ別に肉に“溶け”を求めてないなっていうか・・・
 これがマグロだと感動したんだけどね。大学生の頃はじめて高いお寿司を食べて、うわ、本当に溶ける!!!ってThe place of happinessだった時もあったんだけどな。

 で、気づいたら本日がバースデーなわけですよ。近年稀にみる体調が優れないバースデー。でも、お手紙とかもらってさ、こういうので感動するようなタマじゃないんだけど、今はちょっと体弱ってるからか、ひとつだけすごいキュンってしたのがあって、あぶねーあぶねーっていう。
 こういうので感動するのはね、ダメなんだよ。自分が思いやりに飢えているからグッときちゃうんだって江角マキコが言ってた。
 自分はこんなに素直で純粋な頃には戻れないなって心のどっかで自覚しているから泣くと思うんだよな。まあ自分にはこんなに純粋だった頃あったかわからないけど(^_^;)
 だから泣きはしないけど嬉しいよね。自分なんか学校の先生が怖かったからさ、こういう手紙とか出した記憶ないしな。先生方に手はかけなかったらしいんだけど、恩知らずな学生だぜ全く。

 ほいで、誕生日だからってわけじゃないんだけど、さっそく今年の目標を予定変更しようと思っててさ。学芸員取るとか言ってたじゃん・・・あれやっぱりいらねーかなって。というのも、あの資格を持っている人と話す機会があって、本当に持ってても意味のない資格らしいんだよね。なくても博物館はボランティアとかで関われるらしいしね。
 で、代わりに動き出してるのが、コンピュータね。あんなに去年コンピュータ演習で性に合わねえとか言ってたのに、なんか去年は英語に国語と文系漬けだったから、自分の中の理系が騒ぎ出して、やっぱりこっちの分野もやってみようかな、と。で、あわよくば高校の数学の資格も取っちまえっていう。
 もうひとつは、これは趣味みたいな話なんだけど、理科で最も苦手というか興味がなかったケミカルをもう一回ちゃんと勉強しなおそうかなと。4年くらい前に高校のケミカルは一応やり直したんだけど、あの時は普通に参考書とかワークで勉強してて、こういうブログみたいなところにデジタルに残さなかったんだよね。
 で、勉強したノートとともに記憶も紛失したという。中和滴定問題とかやったんだけどね。さらにこの時も化学基礎みたいなやつしかやってなくて、有機化学とかノータッチだったわけで、ブログの記事のネタもなくなってきたことだし、ここでまた学習してみるかっていう。ブログ勉強法ね。

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 自分への誕生日プレゼント。最近ドゥーガル・ディクソンにはまってます。

日本文法覚え書き④

識別に知識がいる古典文法
ぱっと見で形が同じでも文法的な由来がちがう例を紹介。
こういうのは、文法書を片手に注意深く現代語訳するものであって、受験対策で活用ごと丸暗記するようなことじゃないと思う。

係助詞
くっついた語を強調する助詞。なくてもいいが、ないとさみしい。

終助詞
文末にくっつき文章を完結させる助詞。「~ぜ」「~かしら」など。

格助詞
体言(主語などの名詞)が他の語とどんな関係かを示す助詞。

接続助詞
前の語と後の語を接続し、前後の語句の意味関係を示す助詞。

なむ

①ナ変動詞の未然形の語尾+推量(意志・婉曲)の助動詞「む」
「我は往なむ。」のように「なむ」の「な」と「む」が由来的には別物というパターン。
この時の「…な」(ナ変動詞)は、「往な」の他にも「去な」と「死な」があり、いずれにせよ「な」が動詞の一部であることに注意。

②強意(完了)の助動詞「ぬ」の未然形+推量(意志・婉曲)の助動詞「む」
こちらも「なむ」の「な」と「む」が由来的には別物というパターンだが、こちらでは「な」の方も助動詞で、助動詞+助動詞という形になっている。
識別方法としては「髪も長くなりなむ。(髪もきっと長くなるだろう)」のように、「なむ」の前に来る語が、完了形の「ぬ」にくっつくために連用形(長く)になっていることである。

③強意の係助詞「なむ」
係助詞とはくっついた語を強調する助詞のこと。
この場合には「難波より、昨日なむ都にまうで来つる。」と文末は連体形(つる)となっている(係り結びの法則)。
ちなみにこの場合は「なむ」をとっても文の意味に変化はない。

④他の文に対しての希望を表す終助詞「なむ」
この場合には「とく参らなむとおぼす。(早く参上してほしいとお思いになる)」のように、「なむ」の前の語が未然形(参ら)になっている。

なり

①ラ行四段活用動詞「なる」の連用形
もっとも分かりやすいタイプ。
「(~に)なる」という意味を表すならばこれ。文節に区切った場合、自立語となる。
「子となり給ふべき人なめり。」など。

②ナリ活用の形容動詞の終止形(または連用形)の語尾
区別の仕方は「庭のさまもあはれなり。」のように「なり」の前の語が一語として独立できないことである。「なり」が込みの形で、庭の状態や様子を表している。

③断定の助動詞「なり」の終止形または連用形
「きはめて愚かなる人なり。」など「~である」と断定するタイプ。
区別の仕方は、「なり」が名詞(人)や連体形(~なもの、~なこと)の後についているかどうか。

④伝聞推定の助動詞「なり」の終止形
「侍従の大納言の御娘なくなりたまひぬなり。」のように伝聞推定(お亡くなりになったようだ)を表すタイプ。
区別の仕方は、「なり」が終止形に続くこと。ただしラ変型活用の語の場合には連体形につく。

同じ助動詞である③と④は接続から区別できない場合がある。
まず「なり」の前がラ変型活用の語で、断定も伝聞推定も連体形に続いてしまう場合。
次に「なり」の前が四段活用動詞もしくは上一段活用動詞で、連体形と終止形の形が同じである場合。
この場合、直前の語が撥音便(ん)、もしくは音声によって判断している場合は伝聞推定である(ほかは断定)。


こんなんただの助詞だろって気もするけど、助動詞だったり、動詞や副詞の一部だったりもする。なんと最多の7パターンがある。

①ナ変動詞の連用形の語尾
動詞の一部がたまたま「に」であるパターン。
「死に(しに)」「去に・往に(いに)」など。

②ナリ活用の形容動詞の連用形語尾
「静かにさぶらへ。(静かでございます)」など、形容動詞(静かな)の一部であるパターン。区別の方法は、「に」の前の語が一語で独立しないこと。

③副詞の一部
「すでに死なむとす。(まさに死にそうである)」など、副詞(すでに)の一部であるパターン。用言(死にそう)を修飾していれば、このタイプ。

④完了の助動詞「ぬ」の連用形
「に」の前の語が連用形となっていること(完了の助動詞「ぬ」は連用形に続くため)がポイントである。

⑤断定の助動詞「なり」の連用形
「に」の前の語が体言または連体形(断定の助動詞「なり」は名詞か連体形に続くため)となっていることがポイントである。

⑥格助詞「に」
格助詞とは体言(主語などの名詞)が他の語とどんな関係かを示す助詞のこと。
現代語では、「が」「の」「を」「に」「へ」「と」「より」「から」「で」などで、かなりメジャーなパターン。
「桂川、月の明かきにぞわたる。」など、体言か連体形(明かき)につく。
また、連体形につく場合は「に」の直前で、「人・もの・こと・とき・所」などの体言が省略されている場合(明かき→明るい“時”)がある。

⑦接続助詞「に」
接続助詞とは前の語と後の語を接続し、前後の語句の意味関係を示す助詞。
現代語では、「と」「ば」「ても(でも)」「けれど(けれども)」「が」「のに」「ので」「から」など。
⑥と同じく、体言か連体形につく。順接(舟に乗れの「に」)であるか逆接(梅は咲いたのにウグイスは鳴かないの「に」)であるかは、前後の文脈から判断することになる。

日本文法覚え書き③

敬語の学習
敬語には、尊敬語、謙譲語、丁寧語の3つがあり、これは古典でも現代文でも変わらない。
この3つを明確に区別する上で重要なポイントが、敬意の方向である。
文章の構造で言うと、SVOという第3文型があった場合、Vに用いる敬語の種類によって、SとOの人間関係(どちらの身分が上なのか)を判断することができるようになっている。

尊敬語
身分がS>Oの場合に用いる。
つまりVをしているSの身分が高い場合、尊敬語を使って敬意を表す。
古典では、通常「お~になる」「なさる」などと訳す(「たもう」など)。
例えば「おはす」は「いる」の尊敬語で、現代語では「いらっしゃる」という意味である。
「のたまふ」は「言う」の尊敬語で、現代語では「おっしゃる」という意味である。

謙譲語
身分がS<Oの場合に用いる。
つまりVをされているOの身分が高い場合(=VをしているSがへりくだる場合)、謙譲語を使って敬意を表す。
古典では、通常「~差し上げる」などと訳す(「奉る」など)。
例えば「申す」は「言う」の謙譲語で、現代語では「申し上げる」という意味である。
「奉る・参る」は「やる」の謙譲語で「差し上げる」という意味である。

丁寧語
こちらはややメタ的で、語り部や筆者が、聞き手や読者に敬意を表す場合に用いる。
「~です」「~ます」「~ございます」などと訳す。
例えば「侍り」は「あり」の丁寧語で、現代語では「おります」「ございます」という意味である。「候ふ」は「をり」の丁寧語である。こちらも現代語では「おります」「ございます」という意味である。

地の文における敬語
こういった敬意の方向は、作中の台詞だけではなく、地の文からも読みとることができる。
例えば、地の文に尊敬語が使われている場合は“筆者”がSに対して敬意を示していることが分かり、地の文に謙譲語が使われている場合は、“筆者”がOに対して敬意を示していることが分かる。
そして地の文に丁寧語が使われている場合は、“筆者”が“読者”に対して敬意を示していることが分かる。

二方向への敬語
SもOもどちらも身分が高く、どちらにも敬意を示したい場合は「いみじく静かに,公に御文奉りたまふ。」(かぐや姫はたいそう静かに、帝に手紙を差し上げなさいました)などと、手紙を送るかぐや姫に対しては「たまふ」、手紙をもらう天皇に対しては「奉る」を同時に用いることもある。

二重敬語
Sに対してさらに特別な敬意を表したい場合は、「驚か・せ・たまふ」と、尊敬の助動詞「せ」と、尊敬の補助動詞「たまふ」の二つの敬語を重ねて用いる。

用法が複数ある敬語動詞
「奉る」は、基本的には謙譲語で「差し上げる」という意味だが、尊敬語でも使うことがあり「召し上がる、お乗りになる、お召しになる」という意味もある。
また、謙譲語で使う際には、たいていその後に尊敬語の「たまふ」が続き、「たてまつりたまふ」となるが、尊敬語で用いる場合は「奉る」単独のことが多い。
その「給ふ」にも謙譲語と尊敬語が存在する。しかも尊敬語版の「たまふ」は四段活用であるのに対し、謙譲語版の「たまふ」は下二段活用である。
「侍り」と「候ふ」については謙譲語と丁寧語がある。謙譲語では「そばに控えている」という意味になる(それ以外は丁寧語)。
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