化学徒の備忘録

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【化学クイズ】一酸化炭素と二酸化炭素の結合の長さ

一酸化炭素と二酸化炭素の結合の長さの比較

一酸化炭素(CO)の炭素と酸素の結合であるC-Oの長さは113 pmである。一方で、二酸化炭素(CO2)の二重結合C=Oの長さは116 pmである。

二酸化炭素の二重結合C=Oより、一酸化炭素の炭素酸素結合C-Oの長さのほうが短い理由を説明しましょう。

 

解答編

一般的に結合距離は下のような関係になっている。

単結合の結合距離 > 二重結合の結合距離 > 三重結合の結合距離

つまり、一酸化炭素の炭素酸素結合C-Oの長さが二酸化炭素の二重結合C=Oより長いということは、三重結合に似た状態になっていると考えられる。

そこで、一酸化炭素の炭素酸素結合C-Oの共鳴構造について考えると下のような共鳴構造が書ける。

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一酸化炭素の共鳴構造

この中で三重結合の寄与が大きいため、二酸化炭素の二重結合C=Oより、一酸化炭素の炭素酸素結合C-Oの長さのほうが短くなっている。