sp² は、BCl₃ に見られるハイブリダイゼーションの一種です。 BCl ₃ のホウ素は、結合を持つ 3 つの電子を持つ中心原子として決定されますが、電子対は含まれません。 BCl₃、BCl3 ルイス構造、BCl3 結合角、BCl3 分子図と結合角などのハイブリダイゼーションをさらに理解するために読み続けてください。
ハイブリダイゼーションを簡単に定義する方法
1931 年、科学者のライナス カール ポーリング (アメリカの化学者) は、ハイブリダイゼーションの革命的な理論を発表しました。彼は、ハイブリダイゼーションを、特定の原子軌道のエネルギーを再分配して、等しいエネルギーの新しい軌道を生成することと定義しました..
彼らは 2 つの原子軌道を組み合わせて、混成と呼ばれる新しいタイプの混成軌道を形成しました。通常、この混合により、根本的に異なるエネルギー、形状などを持つ混成軌道が発達します。同じエネルギーレベルの原子軌道は、主に混成の原因となります。ただし、それらのエネルギーが等しい場合、満たされた軌道と半分満たされた軌道の両方が参加できます。ハイブリダイゼーションの原理は、結合形成、結合エネルギー、および結合長を理解するのに役立つ原子価結合理論の拡張です。
2s 軌道と 2p 軌道の混合、または s 軌道と p 軌道との混合により、類似エネルギーの無限小軌道がハイブリダイゼーション法で同様に混合されます。
BCl3 の極性
BCl3 は非極性分子です。極性結合は、BCl3 にはない電気双極子を生成するために、電子密度の非対称な形状変化を必要とします。化学分子 BCl3 は、sp² ハイブリダイゼーション タイプを持っています。
したがって、BCl3 パッチ全体に電荷の分極は存在しません。詳細については、BCl3 の反対に関する組成も確認する必要があります。
三塩化ホウ素の分子構造と結合角
三塩化ホウ素のハイブリダイゼーションは sp2 ハイブリダイゼーションです。これは、他の 3 つの原子と結合するホウ素の能力を説明しており、1 つの軌道が満たされていない場合、結合を形成する準備ができています。
sp2 ハイブリダイゼーション フラグメントの 1 つの s 軌道と 2 つの p 軌道が混ざり合い、3 つの元の軌道を形成する方法は、sp2 ハイブリダイゼーションと呼ばれます。 1 つの平面で sp2 混成で作成された 3 つの軌道は、互いに 1200 になります。
基底状態のパターンは 1s2 2s2 2p1 です。不対電子が1つだけあります。 3 つの未接続電子が必要なため、2p サブレベルで電子の 1 2s サポートがあります。
したがって、パターンは 1s2 2s2 2px1 2py1 になります。
ただし、BCl3 パッチの平面三角形の形状を取るために、結合構造をサポートする前に sp2 ハイブリダイゼーションがサポートされます。
Boro Gesta SP2 ハイブリダイゼーションは、1 つの 2s 軌道と 2 つの 2p 軌道を興奮して使用して、三角面平衡として知られる 3 つの半充填交差 sp2 軌道を提供します。また、半分満たされた sp2 ハイブリッド カチオンを使用して、3 つの塩素力価を持つ 3 つの sp-p 結合を形成します。 σ結合立体配座では、半分満たされたβ軌道が使用されます。
BCl ₃ ルイス構造
BCl₃ ルイス構造は、F と Br がグループ 7 に属し、7 つの価電子を含むため、BF ₃ (三フッ化ホウ素) と BBr ₃ (三臭化ホウ素) に類似しています。
ホウ素は、オクトロンを作るのに 8 個ではなく 6 個の電子しか必要としません。
最適な BCl ₃ ルイス構造があるかどうかわからない場合は、形式電荷を計算できます。 BCl ₃ の B には 6 つの価電子しか含まれていないことを調べます。
24 個の価電子の集合体が BCl ₃ ルイス構造内に含まれています。
BCl₃ 結合角
BCl₃ の結合角を計算するための最初のステップは、ルイス構造を作成することです。
たとえば、BCl₃ は三方晶平面である可能性があるため、結合角は 120° です。それでも、それが極性の場合、形状が三角平面である場合、結合角が正確に 120⁰ になることはありません。
パッチが 2 つの関連基と 1 つのブレースのみを保持し、不正な分子形状を引き起こす場合、BCl ₃ 結合角は 120° 未満になります。孤立ブレース電子のおかげで、類似の球体形状を持つモートは、異なる分子形状を持つことができます。
結論
歴史科学者は、底部状態の電子配置が、これらの元素がいくつかの複合体で形成した共有結合の量に対応しておらず、実験的に決定された分子の形状/結合角を説明していないことに気付きました。それに応じて、物理世界で実際に何が観察されているかを説明するのに役立つ軌道混成の原理が開発されました。ただし、BCl3 パッチの平面三角形の形状を取るために、結合構造をサポートする前に sp2 ハイブリダイゼーションがサポートされます。
