分子形状

Molecular Shape


私たちはルイス構造と、価電子帯電子対反発理論を用いて分子の構造を予測します。 これは、充填軌道にある電子は同じ電荷を持っているため、互いに反発するという考え方です(ちょうど同じ極性を持つ磁石が反発するように)。

  • 結合対も孤立対も、すべての電子のペアは、分子の形を決める上で重要です。
  • 結合対は、正に帯電した2つの原子核が引っ張っているので孤立対より小さいです。

  • ABxCy という分子において、中心原子(A)が異なる原子(BとC)に囲まれている場合、BとCの相対的な大きさが分子の構造に影響を与えることがあります。 いくつかの例を見てみよう。 CH4, NH3, BH3

    中心原子上の電子対は、他の原子との距離を最大にするように配置される。 2つのペアは常に180度離れて、直線的に配置されます。 3つのペアは、三角形の配置で120度離れているでしょう。 4つのペアは、109度離れて四面体に配置されます。 電子のペアが5つある場合、三角錐(90度と120度の角度)と角錐(90度の角度)の2つの配置が可能です。 三角両錐型は最もエネルギーが低いですが、四角錐型もかなり近い構造で、重要視されています。 電子が6対あると、八面体(90度の角度)の頂点を占めます。

    メタンとアンモニアはどちらも電子が4対あり、四面体に配列しています。 アンモニアではそのうちの3対だけが別の原子に結合しています。

    配位幾何学

    結合する電子対と結合しない電子対の両方が構造を決定しますが、原子の配置によって分子の幾何学的構造を命名します。

    電子対 0個 1個 2個 3個
    2個e-… pairs linear
    linear
    none
    3 e- … 続きを読む pairs trigonal
    bent
    linear
    none
    4 e- のようなもの。 pairs 四面体
    三角錐
    屈曲
    直線
    5 e- …。 pairs 三角錐
    二角錐
    T型
    線形
    6 e-… ペア 八面体
    角錐
    角型平面
    T-型shaped

    すべての結合と非結合電子対が同じ「サイズ」を持っていないため、実際の結合角度は通常、上の写真の理想的な角度からゆがむことになる。

    lone pairs > triple bond > double bond > single bond

    また、中心原子に結合している原子も違いがある。 CH2I2ではI原子がH原子よりはるかに大きく、H-H角は理想の109度より小さく、I-I角は大きくなります。
    戻るコンパス表目次序章次