الهندسة الجزيئية الهرمية الثلاثية

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة
الهندسة الجزيئية الهرمية الثلاثية
أمثلةPF 5 ، Fe(CO) 5
مجموعة النقاطد 3س
رقم التنسيق5
زاوية الرابطة90 درجة، 120 درجة
μ (القطبية)0

في الكيمياء ، يعتبر تكوين الهرم الثنائي الثلاثي هندسة جزيئية بها ذرة واحدة في المركز وخمس ذرات أخرى في زوايا الهرم الثنائي المثلث . [1] هذه هندسة لا تكون فيها زوايا الرابطة المحيطة بالذرة المركزية متطابقة (انظر أيضًا الهرم الثنائي الخماسي )، لأنه لا يوجد ترتيب هندسي مع خمس ذرات طرفية في مواضع متكافئة. ومن أمثلة هذه الهندسة الجزيئية خماسي فلوريد الفوسفور ( PF 5 )، وخماسي كلوريد الفوسفور ( PCl 5 ) في الطور الغازي. [2]

المواضع المحورية (أو القمية) والاستوائية

الشكل الجزيئي الهرمي ثنائي الشكل المثلث
ax = ربيطة محورية (على محور فريد)
eq = ربيطة استوائية (في مستوى عمودي على المحور الفريد)

الذرات الخمس المرتبطة بالذرة المركزية ليست كلها متكافئة، ويتم تحديد نوعين مختلفين من المواضع. بالنسبة لخماسي كلوريد الفوسفور كمثال، تشترك ذرة الفوسفور في المستوى مع ثلاث ذرات كلور بزاوية 120 درجة مع بعضها البعض في مواضع استوائية ، وذرتي كلور إضافيتين أعلى وأسفل المستوى ( مواضع محورية أو قمية ).

وفقًا لنظرية VSEPR للهندسة الجزيئية، يكون الموضع المحوري أكثر ازدحامًا لأن الذرة المحورية لها ثلاث ذرات استوائية مجاورة (على نفس الذرة المركزية) بزاوية رابطة 90 درجة، في حين أن الذرة الاستوائية لها ذرتان محوريتان مجاورتان فقط بزاوية رابطة 90 درجة. بالنسبة للجزيئات ذات خمسة ربيطات متطابقة، تميل أطوال الرابطة المحورية إلى أن تكون أطول لأن ذرة الربيط لا يمكنها الاقتراب من الذرة المركزية عن كثب. على سبيل المثال، في PF 5 يبلغ طول الرابطة المحورية P−F 158  بيكومتر والرابطة الاستوائية 152 بيكومتر، وفي PCl 5 يبلغ طول الرابطة المحورية والاستوائية 214 و202 بيكومتر على التوالي. [2]

في الهاليد المختلط PF 3 Cl 2 تشغل الكلورينات موقعين استوائيين، [2] مما يشير إلى أن الفلور لديه ميل أكبر للقطبية أو ميل لاحتلال موضع محوري. بشكل عام، تزداد محبة الربيطة للقطبية مع السالبية الكهربية وأيضًا مع قدرة سحب الإلكترون باي، كما هو الحال في التسلسل Cl < F < CN. [3] يقلل كلا العاملين من كثافة الإلكترون في منطقة الرابطة بالقرب من الذرة المركزية بحيث يكون الازدحام في الموضع المحوري أقل أهمية.

تتنبأ نظرية VSEPR أيضًا بأن استبدال ربيطة عند ذرة مركزية بزوج وحيد من إلكترونات التكافؤ يترك الشكل العام لترتيب الإلكترونات دون تغيير مع احتلال الزوج الوحيد الآن لموضع واحد. بالنسبة للجزيئات التي تحتوي على خمسة أزواج من إلكترونات التكافؤ بما في ذلك أزواج الرابطة والأزواج الوحيدة، لا تزال أزواج الإلكترونات مرتبة في هرم ثنائي الشكل ثلاثي الزوايا ولكن لا يرتبط موضع استوائي واحد أو أكثر بذرة ربيطة بحيث تكون الهندسة الجزيئية (للنوى فقط) مختلفة.

توجد الهندسة الجزيئية المتأرجحة في رباعي فلوريد الكبريت (SF 4 ) مع ذرة كبريت مركزية محاطة بأربع ذرات فلور تشغل موضعين محوريين وموضعين استوائيين، بالإضافة إلى زوج استوائي وحيد، يتوافق مع جزيء AX 4 E في تدوين AXE . توجد هندسة جزيئية على شكل حرف T في ثلاثي فلوريد الكلور (ClF 3 )، وهو جزيء AX 3 E 2 مع ذرات فلور في موضعين محوريين وموضع استوائي واحد، بالإضافة إلى زوجين استوائيين وحيدين. أخيرًا، أيون ثلاثي يوديد ( I-
3) يعتمد أيضًا على هرم ثنائي ثلاثي، ولكن الهندسة الجزيئية الفعلية خطية مع ذرات اليود الطرفية في الموضعين المحوريين فقط والمواضع الاستوائية الثلاثة تشغلها أزواج وحيدة من الإلكترونات (AX 2 E 3 )؛ يتم توفير مثال آخر على هذه الهندسة بواسطة ثنائي فلوريد الزينون ، XeF 2 .

دوران التوت الزائف

تستطيع المتزامرات ذات الهندسة الهرمية الثلاثية أن تتحول فيما بينها من خلال عملية تُعرف باسم الدوران الزائف لبيري . يشبه الدوران الزائف من حيث المفهوم حركة الفراغ المتماثل التكويني، على الرغم من عدم اكتمال أي دورة كاملة. في عملية الدوران الزائف، "تتحرك" ربيطتان استوائيتان (كلاهما لهما طول رابطة أقصر من الثالث) نحو محور الجزيء، بينما تتحرك الربيطات المحورية في نفس الوقت نحو خط الاستواء، مما يخلق حركة دورية ثابتة. يكون الدوران الزائف ملحوظًا بشكل خاص في الجزيئات البسيطة مثل خماسي فلوريد الفوسفور (PF 5 ).

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "الجزيئات الهرمية ثنائية الشكل الثلاثية". الكيمياء الإبداعية . تم الاسترجاع في 2023-02-07 .
  2. ^ abc Housecroft, CE; Sharpe, AG (2004). Inorganic Chemistry (2nd ed.). Prentice Hall. p. 407. ISBN 978-0-13-039913-7.
  3. ^ IUPAC ، Compendium of Chemical Terminology ، الطبعة الثانية ("الكتاب الذهبي") (1997). النسخة المصححة على الإنترنت: (2006–) "Apecophilicity". doi :10.1351/goldbook.AT06990
  • مركز البنية الجزيئية بجامعة إنديانا
  • أمثلة جزيئية تفاعلية للمجموعات النقطية
  • النمذجة الجزيئية
  • رسوم متحركة ثلاثية الأبعاد
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=هندسة_جزيئية_مثلثية_ثنائية_الهرم&oldid=1138012808"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate