Trójkątny bipiramidalną geometria cząsteczkowy - Trigonal bipyramidal molecular geometry

Trójkątny bipiramidalną geometria cząsteczkowej
Trójkątny-bipiramidalną-3D-balls.png
Przykłady PF 5 , Fe (CO) 5
grupa punkt D 3H
liczba koordynacyjna 5
kąt (a) wiązanie 90 °, 120 °
μ (biegunowość) 0

W chemii trójkątny podwójnej piramidy formacja jest geometria cząsteczkowej z jednego atomu w środku oraz 5 atomów w rogach trójkąta podwójnej piramidy . Jest to jeden z geometrii, dla których kąty wiązań otaczające centralny atom nie identyczne (patrz pięciokątny podwójnej piramidy ), ponieważ nie ma układ geometryczny z pięcioma atomami terminali w równoważnych pozycjach. Przykłady takiej geometrii molekularnego pentafluorek fosforu (PF 5 ) i pięciochlorek fosforu (PCL 5 ) w fazie gazowej.

Osiową (lub wierzchołkowego) i pozycje ekwatorialne

Bipiramidalną trójkątny kształt cząsteczkowej
AX = ligand osiowa (unikalną osi)
równ = równikowej ligandu (w płaszczyźnie prostopadłej do osi unikalny)

Pięć atomy przyłączone do centralnego atomu nie wszystkie są równoważne i dwa różne typy położenia są określone. Dla pięciochlorku fosforu jako przykład, akcja atom fosforu płaszczyzna trzema atomami chloru w 120 ° prostopadle do siebie w równikowej stanowiska, a dwa dodatkowe atomy chloru poniżej i powyżej płaszczyzny ( osiowy lub wierzchołkowych pozycjach).

Według VSEPR teorii geometrii molekularnym położenie osiowe jest bardziej zatłoczone ponieważ osiowe atom trzy sąsiednie atomy równikowych (na tym samym atomie centralnym) pod kątem 90 ° wiązania, podczas gdy równikowej atom ma tylko dwa sąsiednie osiowe węgla w A 90 ° kąt wiązanie. W przypadku cząsteczek z pięciu identycznych ligandów osiowe długości wiązań tendencję do czasu, ponieważ atom liganda może zbliżyć się centralny atom zbliżony. Jako przykłady PF 5 osiowa długość wiązania PF 158  pm i 152 pm jest równikowej i w PCL 5 osiowe i równikowej są 214 i 202 pm, odpowiednio.

W mieszanych halogenkiem PF 3 Cl 2 z chlorków zajmowania dwóch równikowych pozycji, co oznacza, że fluor ma większą apicophilicity lub tendencję do zajmowania położenia osiowego. Na ogół zwiększa się wraz z ligandem apicophilicity elektroujemności oraz PI-odciągające elektrony możliwość, że w sekwencji Cl <M <CN. Oba czynniki zmniejszają gęstość elektronów w obszarze wiązania w pobliżu centralnego atomu, aby tłoczyć w położeniu osiowego ma mniejsze znaczenie.

Powiązane geometrie z parami

Teoria VSEPR przewiduje również, że podstawienie ligandu na centralnym atomie przez wolną parę elektronów walencyjnych pozostawia ogólną postać układu elektronów niezmienionej z wolną parę teraz zajmują jedną pozycję. W przypadku cząsteczek z pięciu par elektronów walencyjnych w tym zarówno par wiążących i wolnych par, pary elektronów są nadal umieszczone w trójkątny podwójnej piramidy, ale jeden lub więcej pozycji równikowe nie jest przyłączony do atomu ligand taki sposób, że geometria cząsteczkowym (dla jąder tylko) jest inny.

Huśtawka geometria cząsteczkowy znajduje się w tetrafluorek siarki (SF 4 ) z centralnym atomem siarki otoczony czterema atomami fluoru zajmują dwa osiowe i dwóch punktach poprzecznego, jak również jeden równikowej wolnej pary elektronów, co odpowiada AX 4 cząsteczki E w notacji AX . Geometrię cząsteczki w kształcie litery T znajdują się w trifluorku chloru CLF ( 3 ), siekiery 3 E 2 cząsteczkę atomów fluoru w dwa osiowe i jeden ekwatorialnej, oraz dwóch równikowych wolne pary. Wreszcie, trijodek jonowego ( I -
3
) opiera się również, na trójkątny podwójnej piramidy, ale konkretna geometria cząsteczkowy liniowe z izotopów jodu końcowych w dwóch osiowych tylko pozycje i trzy stanowiska równikowej wypełnionych parami jonów w elektronach (AX 2 E 3 ).

Berry pseudorotation

Izomery o trójkątny bipiramidalną geometrii mogą przekształcać się w procesie znanym jako Berry pseudorotation . Pseudorotation jest podobne w koncepcji do ruchu konformacyjnym diastereomeru, choć nie ma pełnych obrotach są zakończone. W procesie pseudorotation dwóch równikowych ligandów (z których oba mają mniejszą długość wiązania niż trzeci) „zmiany” w kierunku osi molekuły, a jednocześnie ligandami osiowe „Shift” w kierunku równika, tworząc stały cykliczny ruch. Pseudorotation szczególnie wyraźny w prostych związków, takich jak pentafluorku fosforu (PF 5 ).

Zobacz też

Referencje

Linki zewnętrzne