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三中心四電子鍵
鎖定
- 中文名
- 三中心四電子鍵
- 別 名
- Pimentel-Rundle三中心模型
- 包 括
- 五氟化磷、六氟化硫、氟化氙
- 發表時間
- 1951年
三中心四電子鍵定義
三中心四電子鍵簡介
早在1951年,George C. Pimentel就發表了相關研究,
[3]
而該研究是建立在Robert E. Rundle對於缺電子成鍵研究上的。
[4]
這個模型主要研究三個成直線原子間的成鍵,例如XeF2中的成鍵情況。該模型使用了三個並排成直線原子軌道來描述直線型的F-Xe-F分子。Xe-F鍵是由中心原子(Xe)的全滿p軌道和軸向原子(F)的兩個半滿軌道組合而成,包括一個全滿的成鍵軌道,一個全滿的非鍵軌道和一個空的反鍵軌道。HOMO主要集中在兩個端基原子上,對應的現象是在超價分子中端基原子的電負性都很大。其他更復雜的分子,例如PF5和SF4,則相當於採取了一個三中心四電子鍵外加三個(PF5)或兩個(SF4)其他的已知鍵。而SF6中所有鍵均用三中心四電子鍵來解釋。
超價分子XeF2中的3c-4e模型。
在一些描述超價鍵的比較舊的理論中,一般引用到d軌道。儘管直到2008年,一些初學者層次的大學課本仍然會出現這些理論,但是根據量子化學的計算,因為p軌道(全滿)和d軌道(空)之間的能量差別太大,所以d軌道參與程度幾乎可以忽略不計。另外需要了解的是,談論共價鍵時所討論的“d軌道”和進行量子化學計算時用到的“d方程”並不是完全相同的。三中心四電子鍵的理論的優點就是免去了對d軌道的描述,這也是人們接受該理論的原因。
- 參考資料
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- 1. Greenwood, N. N.,Earnshaw, A.(1997).Chemistry of the Elements,2nd Edition,Oxford:Butterworth-Heinemann.ISBN 0-7506-3365-4. p. 897.
- 2. Weinhold, F.; Landis, C. Valency and bonding, Cambridge, 2005; pp. 275-306.
- 3. Pimentel, G. C. The Bonding of Trihalide and Bifluoride Ions by the Molecular Orbital Method. J. Chem. Phys. 1951, 19, 446-448. DOI:10.1063/1.1748245
- 4. Rundle, R. E. Electron Deficient Compounds. II. Relative Energies of "Half-Bonds". J. Chem. Phys 1949, 17, 671-675.DOI:10.1063/1.1747367
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