✨ ベストアンサー ✨
直接的な解答で申し訳ないのですが、こういうのは自分の頭で考えた方が面白いと思うので、見やすくなぜHe2がなぜ存在しないのかというのをその図のまんま用いているサイトがあるので URL貼っておきます。
https://gendai.ismedia.jp/articles/-/63652?page=4
回答ありがとうございます🙇🏻♀️🙇🏻♀️
教科書より噛み砕かれていて理解が深められました！
ヘリウムイオンから分子を作ろうとした場合は、水素と同じような電子配置になるから分子を作るのかな？と思ったのですが、
宜しければアドバイス頂けませんか(>人<;)
単刀直入に言うならば、水素と同じような電子配置を取らない上に、ヘリウム分子は存在しない時とする時があります。
エネルギーは高いほどエネルギーの分裂も大きく緩い内殻をもち、低いほど分裂も小さく固い内殻を持っています。要するに陽子に強く引っ張られている方がエネルギーが小さく、弱く引っ張られている方がエネルギーが大きいと表現してます。
さて、ヘリウム分子が存在するとした時、各He原子が1s軌道を提供し、最大2コの電子配置を共有するの分子軌道がつかられ、4コ電子を詰め込める状態になります。(上に↓↑、下に↓↑がある状態です。電子が出入りするんだなあ程度に抑えておいてください)下のエネルギーが小さい方には電子が2コしか入らず、上のエネルギーが大きいほうに電子が2コ入りますが、下に2コ入ることで全体のエネルギーは得します。なぜなら、必要なエネが少ないからです。しかし上に2コ入ってしまうことでエネルギーが大きくなり、すなわち電子を出入りする(表現曖昧で申し訳ないです🙏)エネルギーが大きくなることなので、片方だけ不安定で結果的にヘリウム分子全体が不安定で存在しません。
存在するためにはヘリウム分子から電子1コ取り除いたヘリウム分子イオン(分子全体が+に偏りがある状態です⇒He+)にする事です。すると基本、エネルギーの大きい方から電子は飛び出して分子を陽イオンにするため、上の方には↑ひとつだけ、下の方には↓↑があり全体のエネルギーは低くなる。すなわち安定に存在することになります。
すみません、訂正としてさてを含む行から13行目の「すなわち電子の〜大きくなる事なので」の所は無視してください！
(2)の解答としては、
分子軌道を形成した時、ヘリウム分子ならσ*側に電子2コ入るため、全体としてのエネルギーが大きくなるため不安定となり存在しない。
He2+ならσ*側の電子が一つとなり、全体としてのエネルギーが小さくなるため安定となり存在する
みたいな感じでいいと思いますよー
分からないことが有れば、気兼ねなく聞いてください。流石に専門的すぎるので出来る限りがんばります
丁寧にこたえてくださって、本当にありがとうございます🙇🏻♀️
ヘリウム分子イオン、というのが存在することを初めて知りました😰
ヘリウムがどうしても分子を作りたい時は、分子イオンとして存在している…という理解でも大丈夫ですか？
そうですね、分子イオンは僕が勝手に名付けただけなので、正式に使用されているのか分かりませんので、答案は(2)の(〜のときはどうか)って使用されている文字を使ってくださいw
背景知識として、分子軌道と電子配置とエネルギーを押さえておくといいかもですね。
実際に実験でも、ヘリウム分子が陽イオンになる場合は存在されているのを確認されています。
質問者様の科学の学力がどこまでいってるのかわかりませんが、京都府立医科大などは、軌道を用いないと難しい遷移元素の電子配置を答えさせたりしてきますね。分子軌道よりも、医系の学部を目指すのならs軌道やp軌道などを抑えて、自分で軌道を用いてそれぞれの配置を考える方が点数に繋がるかなと。
これまで質問のような問題は見たことなく試験には出ないと思いますが、この機会に一発で理解して自分の言葉にしておくのは大切かもですね。
というか、大学生なら申し訳ないです笑
お手数かけるようで申し訳ないのですが、一度コピーしてからサイトに飛んでみてください！