102-9 解説


問9

オゾン(O3)の構造式として最もふさわしいのはどれか。1つ選べ。



オゾンは問題文にもある通り、O3で表される分子です。その構造は、3つの酸素原子が折れ線型に並んでいて、電荷の配置は1のようになっています。


2の場合、左側の酸素に二重結合と+の両方が付いているのがおかしいです。酸素は6価なので左側の酸素には二重結合のほかに非共有電子対が2組あることになりますが、そうするとこの酸素は8電子則を満たすので+を付ける余地はありません。


3の場合、中央の酸素には二重結合が2つ付いていますが、酸素は6価なので、このほかに非共有電子対を1組持つことになります。しかし、そうするとこの酸素の価電子は10になってしまい8電子則に反するので、この構造も誤りです。


4では、分子全体の電荷の合計が0になっていない点がおかしいです。また、分子全体の価電子数を数えると20(=767)になっていて、O3が本来持つべき18個と合いません。よって、これも誤りです。


5について、炭素の三員環(シクロプロパン)や炭素2つと酸素1つから成る三員環(エポキシド)ならともかく、酸素のみの三員環だと高エネルギー過ぎるので分子として成立しません。


以上の通り、選択肢25はどれも不適切ですが、1はこのような不備や矛盾がないので、1が正しい構造式となります。