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化学結合は、化学物質を構成する原子を結合する力です。これらの結合は、結合している特定の原子に応じて、さまざまな種類になる可能性があります。一方では、分子化合物に典型的な共有結合があります。また、塩などのイオン化合物で発生するイオン結合もあります。
一般的に言えば、イオン性化合物にはイオン結合のみが含まれていることは当然のことと考えられています。しかし、イオンの種類によっては構造の一部が共有結合しているイオン性化合物もあり、イオン結合と共有結合を持った化合物になります。
イオン結合と共有結合を持つ化合物がどのように形成されるか
共有結合を持つイオン化合物は、イオン結合のみを形成するものよりもはるかに多くあります。実際、1 つ以上の多原子イオンを含むイオン化合物は、必ず共有結合したイオン化合物になります。多原子イオンは複数の原子によって形成されるものであり、共有結合によってそれらの原子を一緒に保持するためです。
最も一般的な多原子イオンのいくつかは次のとおりです。
| 多電子陰イオン | 多電子カチオン |
| 硫酸塩 (SO 4 2- ) | アンモニウム (NH 4 + ) |
| 硝酸塩 (NO 3 – ) | ホスホニウム (PH 4 + ) |
| 炭酸塩 (CO 3 2- ) | ヒロニウム (H 3 O + ) |
| 次亜塩素酸塩 (ClO – ) | |
| 過酸化物 (O 2 2- ) | |
| シアン化物 (CN – ) |
さらに多くの、特に陰イオンがあります。これらのイオンを互いに結合するか、反対の電荷を持つ他の単原子イオンと結合すると、共有結合も持つイオン塩が生成されます。このタイプの化合物の他の一般的な例は、ほとんどの医薬品で構成されています。これらは通常、ナトリウムやカリウムなどの陽イオンにイオン結合を介して結合した負のカルボン酸基を持つ大きな有機分子からなる陰イオンを含む有機塩です。
上記のように、これらの各イオンのすべての原子は、共有結合によって互いに結合しています。これらの結合は、極性または非極性の場合があります。シンプル、ダブル、トリプルにすることもできます。
例として、硝酸イオンの構造を下図に示します。
図からわかるように、窒素は共有結合によって 3 つの酸素に結合しています。そのうちの 2 つは一重共有結合で、3 つ目は二重結合に対応しています。適切な陽イオンの存在下で、硝酸イオンは塩を形成することができ、その中で前記陰イオンはイオン結合を介して陽イオンに結合している。
イオン結合と共有結合を持つ化合物の例
次のリストは、存在する共有結合を持つ多数の塩の小さなサンプルです。ただし、このタイプの化合物の最も重要な特性を強調するのは代表的なサンプルです。
| 硝酸アンモニウム (NH 4 NO 3 ) | 硫酸カリウム (K 2 SO 4 ) | 過マン酸カリウム (KMnO 4 ) |
| 過酸化リチウム (Li 2 O 2 ) | 炭酸ナトリウム (Na 2 CO 3 ) | リン酸カルシウム (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) |
| 次亜塩素酸ナトリウム (CaClO) | 塩化アンモニウム (NH 4 Cl) | 臭化ホスホニウム (PH 4 Br) |
参考文献
- 共有結合。（2020年10月30日）。https://espanol.libretexts.org/@go/page/1854から取得
- バルベルデ M. (2021 年 5 月 25 日)。物質はどのように形成されますか？化学結合の種類、例と特徴. ZS スペイン。https://www.zschimmer-schwarz.es/como-se-forma-la-materia-tipos-de-enlaces-quimicos-ejemplos-y-caracteristicas/
- Chang、R.、およびGoldsby、K.（2013）。化学（第11版）。マグロウヒル インターアメリカーナ デ エスパーニャ SL
