ベリリウムは、冶金で硬化剤として使用される灰色の金属です。塩化ベリリウムは、ベリリウムと塩化物からできています。発がん性があり、遺伝子毒素として使用されています。ハイブリダイゼーションは、元素の原子軌道を組み合わせて新しいハイブリッド構造を作成するプロセスです。形成されたハイブリッドは、異なる形状とエネルギーを持ちます。塩化ベリリウムと塩化スズは分子式が似ています。二塩化ベリリウムは sp 混成であり、直線構造を持っていますが、塩化スズは曲がった構造を持っています。ハイブリダイゼーションとその特徴を、二塩化ベリリウムのハイブリダイゼーションと一緒に調べてみましょう。
ハイブリダイゼーション
ハイブリダイゼーションは、元素の原子軌道を組み合わせて新しいハイブリッド構造を作成するプロセスです。形成されたハイブリッドは、異なる形状とエネルギーを持ちます。同じ分子式の化合物でも、満たす原子軌道の違いにより、異なる構造を持つ場合があります。原子の最低エネルギー構成は、同じエネルギーを持つ一連の軌道でパウリの原理によって許可される最大数の不対電子を持つ構成であることが確立されています。ハイブリダイゼーションは、分子の形状を説明できます。軌道のタイプに基づいて、ハイブリダイゼーションは sp3、sp2、sp、sp3d、sp3d2、sp3d3 になります。
Sp ハイブリダイゼーション
's' が 50%、'p' が 50% の文字が表示されるハイブリダイゼーションです。それは、等しいエネルギーの 1 つの s 軌道と 1 つの p 軌道の混合です。対角ハイブリダイゼーションとも呼ばれます。例としては、BeCl₂、BeF₂、BeH₂、および三重結合を持つすべての炭素化合物が含まれます。
二塩化ベリリウム
二塩化ベリリウムは無色の無機化合物です。ベリリウム電解の原料やフリーデルクラフツ反応の触媒として使用されます。酸化ベリリウムは炭素を熱還元して塩化ベリリウムを形成したものです。
塩化ベリリウムのハイブリダイゼーション – ノート
ベリリウムには 2 つの価電子があり、その電子配置は (1s2 2s2) です。その 2s 電子の 1 つが空の 2p 軌道に昇格しました。したがって、励起状態では、「Be」の電子配置は 1s2 2s1 2p1 です。ベリリウムが純粋な軌道で形成されている場合、ベリリウムは角張っていなければなりません。しかし、励起状態では、ベリリウム原子は 2s と 1 つの 2p 軌道を混合することによって「sp」混成を起こします。これらの 2 つの半分満たされた軌道は、塩素と 2 つの σ 結合を形成します。したがって、2 つの sp 混成軌道フォームの結合角は 180° であるため、BeCl2 は必然的に線形です。
しかし、固体状態では、二塩化ベリリウムはポリマーとして存在します。したがって、1 つのベリリウムは 2 つの塩素と共有結合を形成し、2 つの塩素と配位結合を形成します。 sp3 ハイブリダイゼーションを示し、構造が高分子鎖です。
二塩化ベリリウムのハイブリダイゼーション – 質問
-
気体状態での二塩化ベリリウムの混成とは?
ベリリウムには 2 つの価電子があり、その電子配置は (1s2 2s2) です。その 2s 電子の 1 つが空の 2p 軌道に昇格しました。したがって、励起状態では、「Be」の電子配置は 1s2 2s1 2p1 です。ベリリウムが純粋な軌道で形成されている場合、ベリリウムは角張っていなければなりません。しかし、励起状態では、ベリリウム原子は 2s と 1 つの 2p 軌道を混合することによって「sp」混成を起こします。これらの 2 つの半分満たされた軌道は、塩素と 2 つの σ 結合を形成します。したがって、2 つの sp 混成軌道フォームの結合角は 180° であるため、BeCl2 は必然的に線形です。
-
固体状態での二塩化ベリリウムのハイブリダイゼーションとは?
しかし、固体状態では、二塩化ベリリウムはポリマーとして存在します。したがって、1 つのベリリウムは 2 つの塩素と共有結合を形成し、2 つの塩素と配位結合を形成します。 sp3 ハイブリダイゼーションを示し、構造が高分子鎖です。
-
気体状態の二塩化ベリリウムの構造を描いてください。
-
固体状態の二塩化ベリリウムの構造を描いてください。
結論
二塩化ベリリウムは無色の無機化合物です。ベリリウム電解の原料やフリーデルクラフツ反応の触媒として使用されます。酸化ベリリウムは、炭素を熱還元して塩化ベリリウムを形成したものです。ベリリウムが純粋な軌道で形成されている場合、ベリリウムは角張っていなければなりません。しかし、励起状態では、ベリリウム原子は 2s と 1 つの 2p 軌道を混合することによって「sp」混成を起こします。これらの 2 つの半分満たされた軌道は、塩素と 2 つの σ 結合を形成します。したがって、2 つの sp 混成軌道フォームの結合角は 180° であるため、BeCl2 は必然的に線形です。しかし、固体状態では、二塩化ベリリウムはポリマーとして存在します。したがって、1 つのベリリウムは 2 つの塩素と共有結合を形成し、2 つの塩素と配位結合を形成します。 sp3 ハイブリダイゼーションを示し、構造が高分子鎖です。
