研伸館化学科，森 上総です。

Ｂ「……最外殻が L 殻」

先週の問題は以下の通りでした。

Ｃ「元素記号が一文字！」森「確かにね。じゃあ，周期表での位置は？」【問題】

Ｂ「結構右の方……あ，非金属？」

水とアンモニアの共通点をできるだけ挙げよ。

森「そうですね。ということは，水とアンモニアの原子間の結合は……」

これを実際に中学生課程の授業で解いてもらったＢ「共有結合！」あとの，議論の様子を紹介します。
森「よく覚えていたね。水もアンモニアも，数個の原子が共有結合してできた粒子，つまり分子からなる物質だ」【議論・解答例】－・－・－・－・－・－・－・－・－・（Ａ～Ｄはよく発言する生徒です。
）

まず，元素についての共通点が発言されました。

（太字が解答例となります。）

高校生あたりになってくると，反応性とか踏み込ん

森「はい，では手を止めてください。そこまでにしましょだことを考えると思います。しかし，中学生とだけう。」

あって根源的な部分が，最初に議論の俎上に。

Ａ「難しいですわ。最初はポンポン出ましたが，だんだまだ，周期表をキチンと「表」として捉えることん苦し紛れになっていきました。」の重要性が充分には染みついていないようです。で

森「かもしれないね。けれども，そういった時点で出てきすので，水を向けてあげました。基礎的な知識が備た解答に良いのがあるかも知れない。じゃあ，順にわっていないと，それだけではヒントにならなかっ発表してもらいましょう。ではＡ君。」

たかも知れません。しかし答えが出ました。優秀さ

Ａ「僕ですか。何でもいいですか？」が伺えます。この辺りは，クラスのレヴェルに応じ森「どうそ。」て，舵取りしないといけません。
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Ａ「どちらにも水素が含まれている。」

Ｃ「じゃあ，共有電子対をもつ，とかでも良いですか。」

森「いいね！ やはり物質の性質を考えるには，どんな森「もちろんです。良いじゃないですか。共有結合から元素からなるのか，どんな風に結合しているのかをの連想ですね。」

考える必要がある。良い答えだよ。」
Ａ「やったー！」

Ｃ「えへへー。」

森「ついでに，構成元素について踏み込んでみよう。水森「ところで，せっかく共有電子対が出せたなら，ついでに答えてほしいものがあるな。」

もアンモニアも２種類の元素から出来ている。もう一方の元素は……」

Ｃ「え，不対電子ですか。」

Ｂ「酸素と窒素」

森「不対電子はもっていないよね。共有結合形成時に使っちゃうんだから。」

森「その通り。酸素と窒素に共通することは？」Ｂ「……電子を引き付ける力が強い？」Ｃ「そっかー。」

森「そう，電気陰性度が大きい。他には？」

Ｄ「えっと……非共有電子対がある？」

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森「その通り！ 酸素原子や窒素原子は非共有電子対をもっている。だから，水分子やアンモニア分子も非共有電子対をもつことになるよね」
Ｃ「非共有電子対と不対電子って，なんかいっつも言い間違えるんですよね。」
森「分からなくはない。どちらも否定の漢字が使われているもんね。意味を考えると間違えにくくなるよ。」
Ｂ「えっと，電子対が４つあるとかはどうですか？」Ａ「ほんまや。」
森「さて，水もアンモニアも，結合している原子どうしの森「良いね。１分子中に水分子は非共有電子対２対と共電気陰性度に差があった。つまり，結合に極性があ有電子対２対。アンモニアは非共有電子対１対と共ったわけだ。この極性が分子全体で打ち消し合うか有電子対３対。足すとどちらも４対になるね。」

どうかというと……」
Ａ「やったら，電子対が四面体ですね！」
Ｃ「あー，打ち消し合いませんね。」
森「賢い！ 電子対どうしはお互い斥け合って，離れたＢ「どちらも極性分子なんですね。」

ところに位置する。４対の電子対がある場合，四面体の頂点の位置に行くことになるね。」

森「そう。分子の極性を考える上で，電子対どうしの位置関係，電子どうしの反発を考える必要がある。」

Ｃ「これ，なんか化学と関係あります？」－・－・－・－・－・－・－・－・－・

森「たとえばね。正四面体の頂点の２か所に水素が結分子の話が出ましたので，流れで分子の構造や極合したものが水。だから水分子の形は？」性に関する話になりました。高校生でも意外と，分Ｃ「折れ線形。」

子の構造や極性の有無を暗記している人がいます。

森「そうだね。」

代表的なものは触れすぎて覚えた。これなら良いと思います。しかし，判断の仕方は理解しておきたいものです。
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森「Ｄ君は他に何か考えていた？」
Ｄ「どちらも気体の状態をとる，とかどうでしょう。」
森「良いねー。分子と分子の間に働く力，分子間力は弱いから，簡単に離れるんだよね。」

森「また，正四面体の頂点の３か所に水素が結合したもＤ「そこまでは考えていませんでした。」のがアンモニア。アンモニア分子の形は？」

森「うん。今後は，何か共通点を見つけた時に『なんでＣ「あれ何て言うんでしたっけ。四面体形？」

かな』って考えるようにしたらいいね。

森「確かに，間違ってはないけどね。三角錐形と言われところで水やアンモニアは，同族元素の水素化合るね。」

物と比べると沸点が特異的に高い。つまり，分子どうしが離れにくい。」

2

Ａ「あー，なんか聞いたことありますわー。」

Ｂ「アンモニアが，アンモニウムイオンになるのは配位結合ですよね。」

森「さて，なぜでしょう？」

森「そうでしたね。」

Ａ「それは，他より分子どうしを引き付ける力が強い。」

Ｂ「水も非共有電子対をもっているから配位結合できる

森「良いね！ それを説明するためのキィワードが出せかな，って。」

れば完璧。」

森「素晴らしい！ これまだ習ってなかったよね！ 水もＡ「えっと……」アンモニアも配位結合可能だ。」
Ｃ「水素結合！」Ｂ「なんか，こう，なんとなく分かりました。」
森「その通り。分子間で水素結合を形成可能だ。結合の森「やっぱり優秀ですねー！」

極性が極めて大きいから，水素結合可能なわけだね。」

Ａ「ま，僕らは優秀なんですよ。」

Ａ「なるほど。」

Ｃ「任せてください。」

Ｄ「水素結合で強く引き付けあうから，水にアンモニア森「そうですね。では，優秀なみなさんに配位結合ついはよく溶けるのですか？」

でに配位子を教えておこう。銅（Ⅱ）イオンって何色？」森「良いところに気が付いた。それも大いに関係している。あと，実は水とアンモニアが反応するのも関係しＡ「青じゃないんですか。」ている。溶けたアンモニアが，アンモニウムイオンに森「確かに硫酸銅（Ⅱ）水溶液は青い。けれども，あれは変わるから，水中でアンモニアが増えにくく，なかな銅（Ⅱ）イオンの色じゃない。」

か飽和しないんだ。」
Ｃ「なんなんですか。」
森「実は，銅（Ⅱ）イオンの回りに，このように水が配位結合している。」－・－・－・－・－・－・－・－・－・
分子の話からさらに発展して，沸点の話となりました。この辺りも入試によく登場する内容です。水素化合物の沸点のグラフを示されて，どれが何族の沸点のグラフか選ぶといった選択問題。あるいは，
なぜ第２周期の水素化合物の沸点が高いか述べさせる論述問題。暗記ではなく，このようにキチンと考えた経験があれば，記憶が抜けにくいのではないでしょうか。
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Ｂ「……もしかして水もアンモニアみたいに水素イオンを受け取ります？」
森「うわ！ 鳥肌立った！ なんでそう思った？」3

森「これが，青い。」

す。真面目に考えるなら，いずれも空気より軽い，とＣ「へぇ。」

か。柔軟に考えるなら，いずれもアンモニア水に含まれている，とか。みなさんも，他に共通点が無いか

森「銅（Ⅱ）イオンは電子対を受け入れることができる。

考えてみてください。そして化学に必要な「思考力」

そのため，水分子と配位結合して大きなイオンを作を身に付けましょう。

る。こういうものを錯イオンという。」
Ｃ「じゃあ，アンモニアも銅（Ⅱ）イオンと結合して，その，錯イオンというのを作るんですか？」
森「そういうこと。このとき，金属イオンに配位結合するものを配位子という。水もアンモニアも配位子となるわけだ。」
Ｃ「へぇー。」
森「これは，いずれまた登場するから，頭の隅に置いておいてほしい。では，本日はここまでにしよう。」－・－・－・－・－・－・－・－・－・
毎年，どのクラスの授業からも，私自身刺激を受け，成長させてもらっています。ですが，今年はとりわけ「面白い」クラスが多いです。このクラスは本当に優秀。上述のやり取りも，雑談になってしまった部分は省略しましたが，脚色はありません。有態な表現ですが，スポンジのように吸収し，なおかつ自分の力に変える生徒たちばかり集まったクラスです。
さて，授業は水とアンモニアの反応で，アンモニアが水素イオンを受け取るという話を受けて，配位結合の話になりました。そこから，授業終了まで時間が無かったのもあり，やり取りはあまりせず，錯イオンを軽く紹介しました。水が配位子として結合した錯イオンは，アクア錯イオンと言います。これは，難関大入試でたびたび取り上げられます。例えば，銅（Ⅱ）イオンを含む水溶液の液性は酸性です。
これは，次のような反応が起こっているからです。
→ [Cu(OH)(H2O)3]+ + H+[Cu(H2O)4]2+ ←将来，このような踏み込んだ内容を扱う時に，この授業が理解の一助になるのではと思います。
授業では時間の都合上，ここで切りました。しかし，水とアンモニアの共通点なんてまだまだありま4