5.1.1 ルイス構造
ex.) BeCl2
Be(価電子2) Octet
を満たさない:電子不足
Octet を満たす構造
分子内配位結合
でやや安定化
cf. モノマー(不安定:ルイス酸)
分子間配位結合
ポリマー
(BeCl2)n
ex.) BF3
(分子内配位結合)
!3つのB-F結合は等価
<共鳴>
ex.) オゾン (O3)
VB
=
[
(O-O=O)
+
(O=O-O) ]
rOO = 1.28 Å
( < rO-O [1.48 Å], > rO=O
[1.21 Å] )
・局在構造 = VB 展開基底 (実在しない!)
・エネルギー < 局在構造による予想 : 共鳴安定化
ex.) BF3
* 強い分子内配位結合のためルイス酸性は弱い・比較的安定
5.1.2 酸化数
<形式電荷>
<酸化数>
<超原子価化合物>
<混合原子価化合物>
原子価間遷移 | ...-CN-FeII-NC-FeIII-CN-...
![]() ...-CN-FeIII-NC-FeII-CN-... ![]() |
原子価局在性 | 原子価遷移 | ex. | |
クラスI: | 局在 | 紫外 | Pb3O4 |
クラスII: | (中間) | 可視 | Eu3S4, CsAuCl3 |
クラスIII: | 非局在 | 可視〜近赤外 | Ag2F (金属性導体) |
5.1.3結合エネルギー
孤立電子対なし (周期律表
... D
)
D / kJ mol-1 | |
C-C | 347 |
Si-C | 301 |
Ge-C | 242 |
孤立電子対あり
D / kJ mol-1 | D / kJ mol-1 | |||
N-O | 163 | C-Cl | 326 | |
P-O | 368 | Si-Cl | 401 | |
As-O | 330 | Ge-Cl | 339 | |
Sn-Cl | 314 |
5.1.4 混成軌道
<sp 混成>
ex.) BeCl2 の単結合, SF6 の z 軸 (上下) 方向の結合
s ![]() | pz ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | -![]() | ![]() |
<sp2 混成>
ex.) PCl5 の面内の結合
s ![]() | px ![]() | py ![]() | |
![]() | ![]() | 0 | ![]() |
![]() | -![]() | ![]() | ![]() |
![]() | -![]() | -![]() | ![]() |
5.2.1 対称操作・対称要素
記号 | 操作 | 対称要素 | 例 | |
Cn | 回転 | n 回回転軸 | 軸周り角度 2 ![]() | C2 (2回回転軸) ...
H2O [資料 5.1a] C3 (3回回転軸) ... NH3 [資料 5.1b] C ![]() ![]() |
![]() | 鏡映 | 鏡面 | 鏡面に 関する反射 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
i | 反転 | 対称心 | 対称中心に 関する反転 | i (対称心) ... SF6 [資料 5.3] |
Sn | 回映 | n 回回映軸 | Cn
+ 鏡映 (鏡面:回転軸に直交) | S4 (4回回映軸) ...
CH4 [資料 5.4] S6 (6回回映軸) ... Si2H6 |
5.2.2 分子の属する点群
・分子の持つ対称要素から決まる点群 | 判定基準 | 例 |
C![]() | 非対称直線分子 | CO, HCl, OCS |
D![]() | 対称な直線分子 | CO2, H2, N2 |
C1 | (対称要素なし) | CHBrClF
![]() |
Cs | 1![]() ![]() | HOCl
![]() ![]() |
Cnv | 1![]() ![]() ![]() | [C2v]: H2O,
SO2Cl2
![]() [C3v]: NH3, PCl3, POCl3 ![]() |
Dnh | 1![]() ![]() ![]() | [D2h]: N2O4
![]() [D3h]: PCl5 ![]() ![]() |
5.2.3 対称性の応用
<極性>
<キラリティ>