分子間相互作用の名称と特徴の組合せとして正しいのはどれか 105回薬剤師国家試験問98

105回薬剤師国家試験 問98
分子間相互作用の名称と特徴の組合せとして正しいのはどれか。2つ選びなさい。

 

1 分散力:無極性分子同士を含め、全ての物質の間にはたらく相互作用で、物質の分極率が大きいほど強くなる。

 

2 水素結合:電気陰性度の大きな原子に結合した水素原子と、別の電気陰性度の大きな原子間で形成される相互作用で、共有結合と同程度の相互作用エネルギーを示す。

 

3 疎水性相互作用:水中における疎水性分子同士の発熱的な相互作用で、相互作用エネルギーは分子間距離の6乗に反比例する。

 

4 静電的相互作用:イオン間の相互作用で、その相互作用エネルギーはイオン間距離の2乗に反比例し、媒体の誘電率に比例する。

 

5 電荷移動相互作用:電子供与体と電子受容体の間の相互作用であり、ヨウ素(I2)−デンプン反応で青紫色に着色する要因となる。

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◆ 1について
1 〇 分散力:無極性分子同士を含め、全ての物質の間にはたらく相互作用で、物質の分極率が大きいほど強くなる。

 

 

◆ 2について
2 × 水素結合:電気陰性度の大きな原子に結合した水素原子と、別の電気陰性度の大きな原子間で形成される相互作用で、共有結合と同程度の相互作用エネルギーを示す。

 

水素結合は、共有結合やイオン結合より弱く、ファンデルワールス力より強いと考えられている。
水素結合は共有結合の1/10〜1/100の強さと考えられている。

 

水素結合(東京大学理学部さん)

 

 

◆ 3について
3 × 疎水性相互作用:水中における疎水性分子同士の発熱的な相互作用で、相互作用エネルギーは分子間距離の6乗に反比例する。

 

疎水性相互作用は、疎水性分子表面からの水和水排除効果(エントロピー増大効果)が駆動力であるが、これは吸熱的な相互作用だと考えられている。

 

分子間相互作用に伴う発熱・吸熱については下記のリンク先を参照
東京大学大学院 津本研究室さんの記事

 

さらに、「疎水性相互作用の相互作用エネルギーが分子間距離の6乗に反比例する」という部分も誤りである。
相互作用エネルギーが分子間距離の6乗に反比例するものとして、
ファンデルワールス相互作用の引力が挙げられる。

 

詳細は下記のリンク先を参照
分子間相互作用のポテンシャルエネルギーと距離の関係

 

 

◆ 4について
4 × 静電的相互作用:イオン間の相互作用で、その相互作用エネルギーはイオン間距離の2乗に反比例し、媒体の誘電率に比例する。

 

→ 〇 静電的相互作用:イオン間の相互作用で、その相互作用エネルギーはイオン間距離と媒体の誘電率に反比例する。

 

詳細は下記のリンク先を参照
静電的相互作用のポテンシャルエネルギー 100回問91の2

 

 

◆ 5について
5 〇 電荷移動相互作用:電子供与体と電子受容体の間の相互作用であり、ヨウ素(I2)−デンプン反応で青紫色に着色する要因となる。

 

詳細は下記のリンク先を参照
電荷移動による分子間相互作用 89回問17c

 

 

★ 他サイトさんの解説へのリンク
105回問98(e-RECさん)

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