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多重結合とは?



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化学結合(かがくけつごう)は分子結晶中で原子の間を結び付けている力である。
多くの簡単な化合物では価電子理論と酸化数の考え方で分子の構造と構成を説明できる。
同様に、古典物理学(電磁気学)の理論で多くのイオン性構造が説明できる。
分子同士の相互作用は化学結合ではなく、分子間力と呼ばれる。
複雑な化合物、例えば金属複合体では価電子理論は破綻し、その振る舞いの多くは量子力学を基本とした理解が必要となる。
これに関してはライナス・ポーリング(Linus Pauling)の著書、The Nature of the Chemical Bondで詳しく述べられている。

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1 種類
1.1 分子内結合
1.2 分子間の化学結合
2 電気陰性度と結合
3 単結合・多重結合
4 関連項目

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種類

次に化学結合の種類を示す。
 分子(金属)の内部構造を構成する化学結合(分子内結合)
 共有結合(非金属-非金属)
 配位結合
 金属-金属間結合
 分子(原子)集団を構成する化学結合
 イオン結合(非金属-金属)
 金属結合
 水素結合
 ファンデルワールス結合もしくは狭義の分子間力
分子内結合

分子内結合では、エネルギー的な選り好み(すなわち、低いエネルギーを好む)によって価電子(分子軌道)が選択される。
物質を構成する原子の間にある電子密度が局在したり、非局在化したりする要因によって結合の種類は認識される。
共有結合では関与する電子の密度は結合軸周辺に分布して、個々の原子には所属しない。
そして、原子に局在することなく分子軌道として知られる現代の共通理論が記述する形状をとった電子密度分布が分子内に横たわっている。
純粋なイオン結合とは違って、共有結合は異方向性の性質を示す。
それに対してイオン結合の場合は、電子は主にそれぞれの原子に所属し、全体的な電荷は物質を構成する個々の原子殻に明確に割り当てられている。
原子間に(実際の所はイオン間に)作用する力は、大局的に見ると等方向的に連続した静電ポテンシャルの性質を示す。
共有結合の複雑さは重厚な量子力学の考えをして理解される。
また、どっちつかずの状況は存在していて、結合が分極したイオン性と電子が(相互の原子から)非局在化した電子対の性質を混ぜ合わせた様な性質を示すこともある。
したがって電気陰性度の異なる原子間の共有結合には永久分極による静電相互作用による力も合わせて作用するので、その作用の寄与する分をイオン結合性と言い表すこともある。
すなわちイオン結合性の共有結合している二つの原子を無限遠まで引き伸ばすとその極限ではイオン結合になるので、共有結合とイオン結合とで二分化されるものでもない。
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