電子ドメインの定義と VSEPR 理論
イアン・カミング/ゲッティイメージズ
化学では、電子ドメインは孤立電子対または つなぐ 分子内の特定の原子の周りの位置。電子ドメインは、電子グループと呼ばれることもあります。結合の位置は、結合が単結合、二重結合、三重結合のいずれであるかには依存しません。
重要ポイント: 電子ドメイン
- 原子の電子ドメインは、原子を取り囲む孤立電子対または化学結合の位置の数です。これは、電子を含むと予想される場所の数を表します。
- 分子内の各原子の電子ドメインを知ることで、その形状を予測できます。これは、電子が原子の周りに分布して、相互の反発を最小限に抑えるためです。
- 電子反発だけが分子構造に影響を与える要因ではありません。電子は、正に帯電した原子核に引き寄せられます。の 核 、順番に、互いに反発します。
価電子殻電子対反発理論
2 つの風船の端を結び合わせると想像してみてください。風船は自動的に互いに反発します。 3 番目のバルーンを追加すると、同じことが起こり、結ばれた端が正三角形を形成します。 4 番目のバルーンを追加すると、結ばれた端が四面体の形に向きを変えます。
電子でも同じ現象が起こります。電子は互いに反発し合うため、互いに近くに配置すると、それらの間の反発を最小限に抑える形状に自動的に編成されます。この現象は、VSEPR、または Valence Shell Electron Pair Repulsion として説明されます。
電子ドメインはVSEPR分子の分子構造を決定するための理論。慣例では、結合電子対の数を大文字の X で、孤立電子対の数を大文字の E で、大文字の A を分子の中心原子 (AXnとメートル）。分子の形状を予測するときは、電子は通常、互いの距離を最大化しようとしますが、正に帯電した原子核の近接性やサイズなど、他の力の影響を受けることに注意してください。
例えば、 CO2中央の炭素原子の周りに 2 つの電子ドメインがあります。各二重結合は、1 つの電子ドメインとしてカウントされます。
電子ドメインと分子形状の関連付け
の数 電子 ドメインは、中心原子の周りに電子を見つけることが期待できる場所の数を示します。これは、分子の予想される形状に関連しています。電子ドメイン配置が分子の中心原子の周りを記述するために使用される場合、それは分子の電子ドメイン幾何学と呼ばれることがあります。空間内の原子の配置は分子構造です。
分子、その電子ドメイン構造、および分子構造の例は次のとおりです。
- 斧2- 2 電子ドメイン構造により、電子グループが 180 度離れた線形分子が生成されます。この形状を持つ分子の例は、CH2=C=CH2、2 つの H2C-C 結合は 180 度の角度を形成します。二酸化炭素（CO2) は、180 度離れた 2 つの O-C 結合からなる別の直鎖状分子です。
- 斧2EとAX2と2- 2 つの電子ドメインと 1 つまたは 2 つの孤立電子対がある場合、分子は曲がっている可能性があります。 ジオメトリー .孤立電子対は、分子の形状に大きく貢献しています。孤立ペアが 1 つある場合、結果は三角形の平面形状になり、孤立ペアが 2 つある場合は四面体の形状になります。
- 斧3- 3 電子ドメイン システムは、4 つの原子が互いに三角形を形成するように配置された、分子の三方晶平面ジオメトリを表します。角度の合計は 360 度になります。この構成を持つ分子の例は、三フッ化ホウ素 (BF) です。3)、3 つの F-B 結合があり、それぞれが 120 度の角度を形成します。
電子ドメインを使用して分子構造を見つける
VSEPR モデルを使用して分子構造を予測するには:
- スケッチルイス構造イオンまたは分子の。
- 反発を最小限に抑えるために、中心原子の周りに電子ドメインを配置します。
- 電子ドメインの総数を数えます。
- 原子間の化学結合の角度配置を使用して、分子の形状を決定します。複数の結合 (つまり、二重結合、三重結合) は 1 つの電子ドメインとしてカウントされることに注意してください。つまり、二重結合は 2 つではなく 1 つのドメインです。
ソース
ジョリー、ウィリアム L.「現代の無機化学」。マグロウヒル大学、1984 年 6 月 1 日。
Petrucci、Ralph H.「一般化学: 原則および現代適用」。 F. Geoffrey Herring、Jeffry D. Madura 他、第 11 版、ピアソン、2016 年 2 月 29 日。