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双三角锥形分子构型

化學裡的双三角锥形分子构型(trigonal bipyramid)是指分子中心有一個原子,周圍有五個原子,以雙三角錐的構型和中心原子連結。周圍原子和中心原子的鍵角不完全相同(參照五角双锥形分子构型)。這種分子構形的例子子有氣態的五氟化磷 PF5五氯化磷 PCl5[1]

双三角锥形分子构型
舉例五氟化磷五羰基铁
點群D3h英语Dihedral symmetry in three dimensions
空間位數5
配位数5
鍵角90°, 120°
極性(μ)0

軸向及水平面

 
双三角锥形分子
ax代表軸向配體(在中心軸上)
eq代表水平面配體(在和中心軸垂直的平面上)

和中心原子鍵結的五個原子不完全等價,可以分為兩種不同的位子。以五氯化磷為例,磷原子和三個氯原子同一個平面,三個氯原子彼此之間相隔120度,這三個氯原子是在水平面(equatorial)位置,另外二個氯原子不在平面上,是在磷原子的的上方及下方,是在軸向(Axial)位置上。

依照分子構形的价层电子对互斥理论,軸向位置要比水平面位置要擁擠,軸向配體鄰近有三個配體與其有90度的夾角,而水平面配體鄰近只有二個配體與其有90度的夾角。若双三角锥形分子构型的五個配體均相同,軸向配體的鍵長會比水平面配體要長,因為軸向配體無法像水平面配體那麼接近中心原子。以PF5為例,軸向的P−F鍵鍵長為158 pm,水平面的P−F鍵鍵長為152 pm。PCl5的軸向鍵鍵長及水平面鍵鍵長分別是214 pm及202 pm[1]

在PF3Cl2中,二個氯原子都會在水平面位置上[1],表示氟原子的亲顶性英语apicophilicity(占軸向位置的傾向)較強,比較容易佔據軸向位置。一般而言亲顶性會隨电负性而增加,也會隨π電子吸收能力而增加,例如Cl < F < CN的例子[2]。兩個因素都會降低接近中心原子處的鍵合區的電子密度,因此軸向位置的擁擠對這些原子影響不大。

有孤電子對時的相關構型

VSEPR理論也有預測一個孤電子對取代配體時的情形,其電子分佈不變,不過孤電子對會佔據一個配體的位置。若分子的孤電子對和配體加起來共有五個,其電子對分佈會和双三角锥形分子构型一樣,不過孤電子會在水平面位置上,因此產生的分子構型也會不同。

四氟化硫 SF4的中心原子為硫,周圍有四個氟原子,分別在兩個軸向位置上以及兩個水平面位置上,孤電子對在水平面位置上,依照价层电子对互斥理论三氟化氯 ClF3屬於AX3E2分子,氟原子分別在兩個軸向位置上以及一個水平面位置上,兩個孤電子對則在水平面位置上。三碘阴离子 I3-也和双三角锥形分子构型有關,但實際分子構型是直线形分子构型,二個碘離子都在軸向位置上,而孤電子對都在水平面位置上(AX2E3)。

贝里假旋转

双三角锥形分子构型會出現贝里假旋转,因此使使分子發生異構化假旋轉英语Pseudorotation類似構象非對映異構體中原子移動的機制,沒有完成完整的旋轉。贝里假旋转的過程中,二個水平面配體會「移」往分子的軸向,而二個軸向配體會同時「移」往分子的水平面,會產生固定的周期性運動。贝里假旋转在一些簡單分子上格外明顯,例如五氟化磷 PF5

相關條目

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. Inorganic Chemistry 2nd. Prentice Hall. 2004: 407. ISBN 978-0130399137. 
  2. ^ 國際純化學和應用化學聯合會化學術語概略,第二版。(金皮書)(1997)。在線校正版: (2006–) "Apicophilicity"。doi:10.1351/goldbook.AT06990

外部連結

双三角锥形分子构型, 化學裡的, trigonal, bipyramid, 是指分子中心有一個原子, 周圍有五個原子, 以雙三角錐的構型和中心原子連結, 周圍原子和中心原子的鍵角不完全相同, 參照五角双锥形分子构型, 這種分子構形的例子子有氣態的五氟化磷, pf5及五氯化磷, pcl5, 舉例五氟化磷, 五羰基铁點群d3h, 英语, dihedral, symmetry, three, dimensions, 空間位數5配位数5鍵角90, 極性, 目录, 軸向及水平面, 有孤電子對時的相關構型, 贝里假旋转, 相關. 化學裡的双三角锥形分子构型 trigonal bipyramid 是指分子中心有一個原子 周圍有五個原子 以雙三角錐的構型和中心原子連結 周圍原子和中心原子的鍵角不完全相同 參照五角双锥形分子构型 這種分子構形的例子子有氣態的五氟化磷 PF5及五氯化磷 PCl5 1 双三角锥形分子构型舉例五氟化磷 五羰基铁點群D3h 英语 Dihedral symmetry in three dimensions 空間位數5配位数5鍵角90 120 極性 m 0 目录 1 軸向及水平面 2 有孤電子對時的相關構型 3 贝里假旋转 4 相關條目 5 參考資料 6 外部連結軸向及水平面 编辑 双三角锥形分子ax代表軸向配體 在中心軸上 eq代表水平面配體 在和中心軸垂直的平面上 和中心原子鍵結的五個原子不完全等價 可以分為兩種不同的位子 以五氯化磷為例 磷原子和三個氯原子同一個平面 三個氯原子彼此之間相隔120度 這三個氯原子是在水平面 equatorial 位置 另外二個氯原子不在平面上 是在磷原子的的上方及下方 是在軸向 Axial 位置上 依照分子構形的价层电子对互斥理论 軸向位置要比水平面位置要擁擠 軸向配體鄰近有三個配體與其有90度的夾角 而水平面配體鄰近只有二個配體與其有90度的夾角 若双三角锥形分子构型的五個配體均相同 軸向配體的鍵長會比水平面配體要長 因為軸向配體無法像水平面配體那麼接近中心原子 以PF5為例 軸向的P F鍵鍵長為158 pm 水平面的P F鍵鍵長為152 pm PCl5的軸向鍵鍵長及水平面鍵鍵長分別是214 pm及202 pm 1 在PF3Cl2中 二個氯原子都會在水平面位置上 1 表示氟原子的亲顶性 英语 apicophilicity 占軸向位置的傾向 較強 比較容易佔據軸向位置 一般而言亲顶性會隨电负性而增加 也會隨p電子吸收能力而增加 例如Cl lt F lt CN的例子 2 兩個因素都會降低接近中心原子處的鍵合區的電子密度 因此軸向位置的擁擠對這些原子影響不大 有孤電子對時的相關構型 编辑VSEPR理論也有預測一個孤電子對取代配體時的情形 其電子分佈不變 不過孤電子對會佔據一個配體的位置 若分子的孤電子對和配體加起來共有五個 其電子對分佈會和双三角锥形分子构型一樣 不過孤電子會在水平面位置上 因此產生的分子構型也會不同 四氟化硫 SF4的中心原子為硫 周圍有四個氟原子 分別在兩個軸向位置上以及兩個水平面位置上 孤電子對在水平面位置上 依照价层电子对互斥理论 三氟化氯 ClF3屬於AX3E2分子 氟原子分別在兩個軸向位置上以及一個水平面位置上 兩個孤電子對則在水平面位置上 三碘阴离子 I3 也和双三角锥形分子构型有關 但實際分子構型是直线形分子构型 二個碘離子都在軸向位置上 而孤電子對都在水平面位置上 AX2E3 贝里假旋转 编辑双三角锥形分子构型會出現贝里假旋转 因此使使分子發生異構化 假旋轉 英语 Pseudorotation 類似構象非對映異構體中原子移動的機制 沒有完成完整的旋轉 贝里假旋转的過程中 二個水平面配體會 移 往分子的軸向 而二個軸向配體會同時 移 往分子的水平面 會產生固定的周期性運動 贝里假旋转在一些簡單分子上格外明顯 例如五氟化磷 PF5 相關條目 编辑价层电子对互斥理论 分子幾何參考資料 编辑 1 0 1 1 1 2 Housecroft C E Sharpe A G Inorganic Chemistry 2nd Prentice Hall 2004 407 ISBN 978 0130399137 國際純化學和應用化學聯合會 化學術語概略 第二版 金皮書 1997 在線校正版 2006 Apicophilicity doi 10 1351 goldbook AT06990外部連結 编辑Indiana University Molecular Structure Center Interactive molecular examples for point groups Molecular Modeling Animated Trigonal Planar Visual 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 双三角锥形分子构型 amp oldid 63512484, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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