vsepr理論の理解
分子の結合角は、主に原子価殻電子ペア反発(VSEPR)理論によって決定されます。この理論では、中央原子の周りの電子ペア(結合と孤立ペアの両方)が反発を最小限に抑えるために自分自身を整えると述べています。
ph₃(ホスフィン)
* 構造: Ph₃は三角錐体形状を持っています。
* 電子ペア: リン(P)には5つの価電子があります。これらのうち3つは水素原子と結合し、残りの2つは孤独なペアを形成します。
* 反発: リンの孤独なペアは、結合ペアよりも強い反発力を発揮し、水素原子を互いに近づけ、109.5°よりわずかに少ない結合角を押し出します(実際の結合角は〜93.5°)。
ph₄⁺(ホスホニウムイオン)
* 構造: Ph₄⁺は四面体の形状を持っています。
* 電子ペア: リン(P)には5つの価電子があります。 水素イオン(H⁺)を受け入れることにより、正電荷を獲得します。現在、5つの電子すべてが4つの水素原子との結合に関与しています。
* 反発: リン原子に孤立したペアはありません。すべての電子ペアは結合ペアであり、同様の反発を経験します。これにより、より対称的な配置と、109.5°の理想的な四面体角度に近い結合角につながります。
要約
ph₄⁺の結合角は、次のためにph₃よりも高くなります。
*Ph₃はリンに孤独なペアを持っており、それがより強い反発を発揮し、結合角を減らします。
*Ph₄⁺には孤立ペアがなく、対称電子ペア分布と理想的な四面体角に近い大きな結合角があります。