なぜ水素は二原子なのでしょうか? (+ 知っておくべき 3 つの興味深い事実)

水素は、その価電子殻に単一の電子を持っているため、二原子です。安定した電子配置を得るために、水素原子は互いに電子を共有して二原子分子(H ₂ ) を形成します。 2 つの水素原子間の共有結合は非常に強いため、水素 (H ₂ ) は非常に安定した分子です。

まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。

それでは早速本題に入りましょう。

説明: なぜ水素は二原子分子なのでしょうか?

水素は、その最外殻に単一の電子を持っているため、二原子分子です。これは、反応性が非常に高く、完全な外殻を得るために別の原子と結合を形成しようとすることを意味します。

2 つの水素原子が結合すると、電子を共有して共有結合を形成します。

この結合は非常に強力で安定しているため、水素は二原子分子です。

簡単に言えば、水素は個々の原子よりも分子として安定しているため、二原子分子です。

2 つの水素原子が結合すると、強力で安定した結合である共有結合が形成されます。

この結合により、水素原子が電子を共有して完全な外殻を形成できるようになり、水素原子がより安定になります。

はい、単原子水素は存在します。それは分子ではなく個々の水素原子から構成される気体です。単原子水素は自然界では非常にまれですが、実験室で生成することができます。太陽や他の星にも存在します。

単原子水素は、非常に低温では二原子水素よりも安定です。これは、単原子水素の原子は結合していないため、電子を共有する必要がないためです。その結果、エネルギーが少なくなり、より安定します。

単原子水素には多くの潜在的な用途があります。原子炉の冷却材としてだけでなく、宇宙船の燃料としても使用できます。また、気球や飛行船の揚力ガスとしてヘリウムに代わる可能性のあるものとしても研究されています。

先ほど述べたように、水素原子は共有結合を介して結合して二原子分子を形成します。共有結合は、2 つの原子間の電子の共有を伴う化学結合の一種です。

水素の場合、各原子はその価電子殻に 1 つの電子を持っています。 2 つの水素原子が集まると、電子を共有して共有結合を形成できます。この結合により、各原子の完全な原子価シェルを持つ安定した分子が作成されます。

次の手順では、水素原子がどのように結合して二原子分子を形成するかを説明します。

二原子分子内の 2 つの水素原子間の距離は約 74 pm です。原子核と電子の間の引力が原子核間の反発力によって釣り合う距離です。

水素分子の共有結合は非常に強いです。この絆を断ち切るには多大なエネルギーが必要です。これが、水素が非常に反応しにくい理由です。

水素原子から電子を取り除くことは非常に困難であり、2 つの水素原子間の共有結合を切断することはさらに困難です。