少しわかりやすくするために、大学で習う混成軌道と、国公立入試で時々出てくるVSEPR法について話します。
原子2つからなるものは直線と思って大丈夫だと思います。まあ、それしか無理ですよね笑
メタン、アンモニア、硫化水素(水でもOK)は、共有電子対、非共有電子対の区別をしなければ、全て、中心の原子(メタンならC、アンモニアならN、硫化水素ならS)のまわりには電子対は4つありますよね？
ここで、電子対というのは、お互いに反発しあい、より離れた位置に行こうとします。
ですから、4つが1番離れるには、正四面体構造を取るしかないんです。
ただし、メタンはそれでいいのですが、アンモニアや硫化水素には、非共有電子対が存在します。非共有電子対は、共有電子対より、その反発が大きいです。(VSEPR法)
アンモニアは非共有電子対を1つもつため、まわりのHは、正四面体の時(通常、HとHの間の角度は109.5度になります。)よりも少し狭まり、角度は小さくなります。(106.7度)ですから、三角錐になります。
また、硫化水素や水は、非共有電子対を2つ持つため、その反発はさらに大きくなり、HとHの間はさらに狭まるのです(104.5度)。よって、折れ線となります。
つまり、真ん中の原子の、非共有電子対の有無で折れ線、直線、正四面体などの形は決まります。
ちなみに、CO2は、混成軌道の考え方から直線になります。(これは覚えてしまっていいと思います)
もう少し言うと、電子対が2つなら直線型になるんです。ただし、VSEPR法では、二重結合や三重結合も電子対を1つと見る(スーパー電子対)ので、二酸化炭素(CO2)のCは電子対を2つ持つ、と考えます。(ちょっとわかりにくいですね笑)
まあ簡単に言うと、電子対の数で、分子の形はおおよそ決まるってことですかね笑
