【π電子とは？数え方や非局在化の仕組みとはどういうもの？】Electronとは
Professionalなジャンルですが、今回はElectronやπ電子についてや、π電子の数え方、そしてπ電子の非局在化の仕組みなどについてご紹介をしていきます。最初に、Electronというものはなんなのか、を提示していきます。Electronとは、世界に存在するあらやるモノ、宇宙そのものを形作っているmaterialの一つで、現在存在しているmaterialの中でも一番minimumなもの或いはminimumなものの一つ、と言われています。
Electronがminimumなmaterialであることに於いては正しいですが、Electronが一体どれくらいのsize感なのかや、内部構造をどう保有しているもしくはしていないのかは解明されていない状態です。よくテレビなどでもElectronを模型化して表したりもしていますが、これはElectronなどの動きがわかりやすくなるように模型化されているだけで、リアルなものとしてそのまま捉えてしまうことは間違っている可能性が高いので注意をしてください。
Electronの重さについては判明しており、9.1093897×10−31となっています。ほぼ零にちかい重さですね。そしてこのElectronと原子核により、原子も構成することができます。学校の授業で水素、ヘリウム、リチウムと元素記号を覚えたことがあると思いますが、この原子にもそれぞれElectronが含まれています。ですので、世の中にある物質にはElectronが欠かせない、ということになります。今回はそんなElectronのうち、π電子というものについて触れていきます。
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【π電子とは？数え方や非局在化の仕組みとはどういうもの？】π電子とは
それでは、π電子とはどういうElectronなのでしょうか。π電子とは、π結合をつくっているElectronです。π結合とは、軸対称性を持つσ結合とは対をなす存在の電子の結合方法で、軸対称性を持たないものとなります。π電子は1つの原子の上で安定して動かないということがありません。原子上ではなく、分子上全体にまんべんなく広がり、それによって分子を安定させる働きを持っています。このまんべんなく広がることを非局在化といいます。
【π電子の非局在化の仕組みについて】
それでは、π電子の非局在化の仕組みについてご紹介をします。π電子の特徴として非局在化するということは先程ご紹介したとおりですが、どのようにしてπ電子は非局在化するのでしょうか。これは言葉で説明するのが難しいものではありますが、簡単に述べますと、Electronの分布が広がることにより、安定することによるもの、という説や、Electronの負電荷が全体に拡がり、それによってエネルギーが減少する、という説があります。
【π電子の数え方について】
続いては、π電子の数え方についてご紹介をします。π電子は、分子よってその数が変わってきますので、実際の例を用いてご紹介をします。例えば、-CH=CH-の場合、C一個当たりπ電子が一個になります。それが2つありますので、この場合はあわせて二個のπ電子がある、という数え方になります。また、-X-という場合も、X一個当たりπ電子が二個という数え方になります。ただし、この場合はXに当てはまる原子はNH,O,SまたはC-になります。
【π電子とは？数え方や非局在化の仕組みとはどういうもの？】まとめ
今回は電子やπ電子についてや、π電子の数え方、そしてπ電子の非局在化の仕組みなどについてご紹介をしていきました。Electronというのはこの世の中にある全てのmaterialを形作っているもので、Electronの中にもπ電子のような種類があることがおわかりいただけたかと思います。そしてπ電子の数え方や非局在化についても少し触れさせて頂きました。この記事がきっかけで、Electronの仕組みやElectronについて興味を持っていただければと思います。
