分子の線形形状

はじめに

VSEPR 理論は、1940 年に Powell と Sidgwick によって導入されました。この理論は、主に電子対から分子の形状を予測するために使用されます。この記事では、VSEPR 理論、分子の線形形状、およびその他の関連トピックについて説明します。

VSEPR理論

一般に VSEPR 理論として知られる価電子殻電子対反発理論は、1940 年に Sidgwick と Powell によって最初に導入されました。この理論は、各原子の価電子間に反発ステッカーが存在し、すべての原子は電子対の反発が最小になるように再配置されるという前提に依存しています。 VSEPR 理論の別名は、Gillespie-Nyholm 理論です。

VSEPR 番号とは?

VSEP 番号は、下の表で説明されているように、分子の形状を説明する役割を果たします-

VSEPR 理論の仮定

VSEPR 理論の仮説は次のとおりです。

• 分子は 3 つ以上の原子を構成します。これらは多原子分子です。
• 分子の形状は、価電子殻電子対の完全な数によって決まります。
• 電子対は、電子間の反発力を減らし、2 つの間の距離を大きくする方向に向ける能力を持っています。
• 原子価殻は球体として扱われることがあります。ただし、電子のペアは、2 つの間の距離が増加するように局在化されます。
• VSEPR 理論は、分子の共鳴構造に簡単に適用できます。
• 反発力は 2 つの結合ペアで最も弱く、2 つの孤立ペアで最も強い。
• 電子対が互いに接近している場合、それらは反発する可能性が最も高くなります。それは分子エネルギーの増加につながります。
• 電子対が互いに離れている場合、それらは反発しません。その結果、分子のエネルギーが減少します。

ツールとしての VSEPR 理論

VSEPR 理論は、分子の中心原子を取り囲む電子対から分子の形状を予測するために使用されるツールとして定義できます。原子は互いに接触して分子を構築しますが、分子は接触して化合物や元素を形成します。化学結合は、原子間の 3 種類の相互作用につながります。

• 電子交換
• コーディネート
• 共有

VSEPR 理論の制限

この地球上のすべてのものと同様に、VSEPR 理論にも特定の欠点や制限があります。

• VSEPR 理論は、等電子種を明確に説明していません。同じ電子で構成されているにもかかわらず、種の形状は互いに異なる場合があります。
• VSEPR 理論は、2 つのハロゲン化物のグループが線形構造を持つ可能性が最も高いと予測する傾向があります。ただし、それは1つの曲がった構造で構成されています。
• VSEPR 理論のもう 1 つの大きな欠点は、VSEPR 理論のように遷移金属化合物に光が当てられないことです。このような化合物の構造は、この理論では適切に記述されていません。

VSEPR 理論による分子構造の予測

分子形状を正しく予測するには、以下の手順を考慮する必要があります-

• 最小の電気陰性度の原子は、分子に属するいくつかの他の原子と一緒に電子を共有する能力が最大であるため、主要な原子として選択する必要があります。
• 中心原子の最外殻に属する電子を数えるべきです。
• 結合で使用される他の原子に属する電子をカウントする必要があります。

線形分子形状

• 二酸化炭素

孤立電子対がなく、2 つの原子が結合している分子。このタイプの分子では、炭素が 4 つの電子を構成して結合を形成し、すべての酸素原子が電子対を提供します。主な焦点は中心原子にあります。その結果、酸素原子上の電子の孤立電子対は、分子の形状を決定する上で重要な役割を果たしません。

• BeF2

BeF2 は、原子価殻の 2 つの場所を構成する別の分子タイプです。これらは、反発を最小限に抑えるために、異なる方向を向くように体系的に配置する必要があります。

結論

これで、分子の線形形状に関する学習資料は終わりです。これは化学の重要なトピックです。したがって、完全な理解が必要です。ルイス電子対理論は、多数の孤立電子対や分子の構造を見つけるのに最適な理論ではなく、VSEPR モデルは分子の構造を決定するために使用される可能性が最も高いと結論付けることができます。

この記事では、分子の長さの線形形状について調べました。また、VSEPR 理論など、他の重要な概念についても詳しく説明しました。最後に、理論の限界について議論しました。分子の線形形状に関するこの学習教材は、分子の線形形状やその他の関連トピックについての理解を深めるのに役立ったに違いありません。