VSEPR 이론

VSEPR theory
구부러진 전자 배열의 예. 비절연 전자, 결합 원자, 결합 각도의 위치를 표시한다.(물 분자) 물의 결합 각도는 104.5°

발란스 셸 전자쌍 반발설, 즉 VSEPR 이론(/ˈvɛspər, vəvɛsəp/r/VESP-,[1]: 410 r, vse-SEP-rr)[2]은 화학에서 중심 원자를 둘러싼 전자쌍의 수로부터 개별 분자의 기하학을 예측하는 데 사용되는 모델이다.[3] 또한 두 주요 개발자인 로널드 길레스피와 로널드 나이홀름의 이름을 따서 길레스피-니홀름 이론으로 명명되기도 한다.

VSEPR의 전제는 원자를 둘러싼 발란스 전자 쌍이 서로를 밀어내는 경향이 있고 따라서 이러한 거부감을 최소화하는 배열을 채택할 것이다. 이것은 차례로 분자의 에너지를 감소시키고 분자의 안정성을 증가시켜 분자 기하학을 결정한다. 길레스피는 그동안 정전기적 반발보다 분자 기하학을 결정하는데 파울리 배제 원리에 따른 전자전기 반발력이 더 중요하다고 강조해왔다.[4]

VSEPR 이론의 통찰력은 분자의 전자 밀도에 대한 위상학적 분석에서 도출된다. 그러한 양자 화학 위상(QCT) 방법에는 전자 국산화 함수(ELF)와 분자 내 원자의 양자 이론(AIM 또는 QTAIM)이 포함된다.[4][5] 따라서 VSEPR은 발란스 본드 이론에서 궤도 혼합과 같은 파동 함수 기반 방법과 관련이 없다.[6]

역사

분자 기하학과 발란스 전자쌍의 수(공유 전자쌍과 비공유 전자쌍 모두)의 상관관계에 대한 생각은 원래 일본의 쓰치다 류타로에 의해 1939년에 제안되었고,[7] 1940년 옥스퍼드 대학의 네빌 시드윅과 허버트 파웰에 의해 베이커리 강의에서 독자적으로 발표되었다.[8] 1957년, 유니버시티 칼리지 런던의 로널드 길레스피와 로널드 시드니 니홀름은 이 개념을 다양한 대체 기하학적 기하학 사이에서 선택할 수 있는 보다 상세한 이론으로 다듬었다.[9][10]

개요

VSEPR 이론은 분자 내의 중심 원자를 중심으로 한 전자쌍의 배열을 예측하는데, 특히 단순하고 대칭적인 분자를 예측하는데 사용된다. 중심 원자는 이 이론에서 두 개 이상의 다른 원자에 결합되는 반면, 단자 원자는 다른 원자에만 결합되는 원자로 정의된다.[1]: 398 예를 들어 분자 이소시아네이트(HC-N3=C=C=O)에서는 두 개의 탄소와 한 개의 질소가 중심 원자가 되며, 세 개의 수력발전소와 한 개의 산소는 단자 원자가 된다.[1]: 416 중심 원자와 그 비결합 전자 쌍의 기하학은 차례로 더 큰 전체 분자의 기하학을 결정한다.

중심 원자의 발란스 껍질에 있는 전자쌍의 수는 분자의 루이스 구조를 그린 후 이를 확장하여 모든 본딩 그룹과 전자의 외로운 쌍을 보여준다.[1]: 410–417 VSEPR 이론에서는 이중 결합 또는 삼중 결합을 단일 결합 그룹으로 취급한다.[1] 중심 원자에 접합된 원자의 수와 그 비결합 발란스 전자에 의해 형성된 외로운 쌍의 수를 합한 것을 중심 원자의 강직수라고 한다.

전자쌍(또는 복수의 결합이 존재하는 경우 그룹)은 중심 원자를 중심으로 한 구의 표면에 놓여 있는 것으로 가정하며, 이들 사이의 거리를 최대화하여 상호 거부반응을 최소화하는 위치를 차지하는 경향이 있다.[1]: 410–417 [11] 그러므로 전자쌍(또는 그룹)의 수는 그들이 채택할 전체적인 기하학을 결정한다. 예를 들어 중심 원자를 둘러싸고 있는 두 개의 전자쌍이 있을 때, 구면의 반대편 극에 놓여 있을 때 상호 반발은 미미하다. 따라서 중심 원자는 선형 기하학을 채택할 것으로 예측된다. 중심 원자를 둘러싸고 있는 전자쌍이 3개인 경우 원자를 중심으로 한 정삼각형의 정점에 배치해 반발력을 최소화한다. 따라서 예측 기하학은 삼각형이다. 마찬가지로, 4개의 전자쌍의 경우, 최적의 배치는 사면체다.[1]: 410–417

주어진 수의 전자쌍으로 채택된 지오메트리를 예측하는 도구로서, 종종 사용되는 최소 전자쌍 반발 원리의 물리적 실증 실험은 팽창된 풍선을 이용한다. 풍선은 취급에 의해 표면의 약간의 정전기 전하를 얻는데, 이것은 그들이 줄기에 함께 묶였을 때 상응하는 전자쌍의 수로 대략 같은 기하학적 구조를 채택하게 된다. 예를 들어, PCl5 분자의 5개의 본딩 쌍이 그렇듯이, 함께 묶인 5개의 풍선은 삼각형 쌍동형 기하학을 채택한다.

스테릭 수

테트라플루오르화 황은 5의 견고한 번호를 가지고 있다.

분자 내 중심 원자의 강직 수는 그 중심 원자에 결합되는 원자의 수에 그 조정 번호라고 하는 원자의 수를 더한 것이며, 중심 원자에 있는 발란스 전자의 외로운 쌍의 수를 더한 것이다.[12] 예를 들어 분자 SF에서4 중심 황 원자는 4개의 리간드를 가지고 있다; 황의 조정 번호는 4이다. 유황은 네 개의 리간드 외에도 이 분자 안에 한 쌍의 외로운 쌍을 가지고 있다. 따라서, 강직수는 4 + 1 = 5이다.

반발 정도

결합 전자쌍과 비결합 전자쌍을 구분하여 전체적인 기하학을 더욱 정교하게 다듬는다. 인접 원자와의 시그마 결합에서 공유되는 결합 전자 쌍은 양전하 핵에 가깝게 고정된 그 원자의 비결합(론) 쌍보다 중심 원자로부터 더 멀리 있다. 따라서 VSEPR 이론은 단독 쌍에 의한 반발력이 본딩 쌍에 의한 반발보다 크다고 본다. 이와 같이 분자가 서로 다른 정도의 반발로 2가지 상호작용을 할 때 VSEPR 이론은 외로운 쌍이 서로 반감을 덜 경험할 수 있는 위치를 점하는 구조를 예측한다. 론 페어-론 페어(lp-lp) 리펄스는 론 페어-본딩 페어(lp-bp) 리펄스보다 강한 것으로 간주되며, 이는 다시 본딩 페어-본딩 페어(bp-bp) 리펄스보다 강한 것으로 간주되며, 2개 이상의 비등등한 위치가 가능할 때 전체적인 지오메트리 결정을 안내한다.[1]: 410–417 예를 들어, 5개의 발란스 전자 쌍이 중심 원자를 둘러싸고 있을 때, 그들은 두 개의 콜린어 축 위치와 세 개의 적도 위치를 가진 삼각형 바이피라미달 분자 기하학을 채택한다. 축방향 위치의 전자쌍은 3개의 가까운 적도 이웃을 불과 90°, 4번째는 180°에서 훨씬 더 멀리 두고 있는 반면, 적도 전자쌍은 90°에서 2개, 120°에서 2개만 인접해 있다. 90°의 가까운 이웃으로부터의 반발력이 더 중요하기 때문에 축방향 위치가 적도 위치보다 더 많은 반발력을 경험하기 때문에 외로운 쌍이 있을 때는 다음 절의 5번 도표와 같이 적도 위치를 점유하는 경향이 있다.[11]

외로운 쌍과 본딩 쌍의 차이는 이상적인 기하학적 구조로부터의 편차를 합리화하는 데 사용될 수도 있다. 예를 들어, HO2 분자는 발란스 껍질에 2개의 외로운 쌍과 2개의 결합 쌍의 4개의 전자 쌍을 가지고 있다. 4개의 전자쌍은 사면체의 정수를 향해 대략적으로 가리키도록 퍼진다. 그러나 두 O-H 결합 사이의 결합 각도는 두 개의 단독 쌍(산소 핵에 더 가까운 밀도 또는 확률 봉투)이 두 결합 쌍보다 더 큰 상호 반발력을 발휘하기 때문에 일반 사면체 109.5°가 아닌 104.5°에 불과하다.[1]: 410–417 [11]

높은 결합질서의 결합은 또한 파이 결합 전자가 기여하기 때문에 더 큰 반발력을 발휘한다.[11] 예를 들어 이소부틸렌, (HC3)2C=CH2, HC-C3=C 각도(124°) HC-C-CH33 각도(111.5°)보다 크다. 그러나 탄산염 이온 CO에서는2−
3 공명으로 인해 C-O 본드 3개가 모두 120° 각도로 등가한다.

AXE 방식

전자계수의 "AXe 방식"은 VSEPR 이론을 적용할 때 일반적으로 사용된다. 중심 원자 주위의 전자쌍은 AXEnm 공식으로 표현되는데, 여기서 A는 중심 원자를 나타내며 항상 암시적인 첨자를 가지고 있다. 각 X는 리간드(A에 결합된 원자)를 나타낸다. 각각의 E는 중심 원자에 있는 한 쌍의 전자를 나타낸다.[1]: 410–417 X와 E의 총 숫자는 steric number로 알려져 있다. 예를 들어 AXE32 분자에서는 원자 A가 5의 steric number를 가지고 있다.

대체(X) 원자가 모두 같지 않을 때, 기하학은 여전히 근사적으로 유효하지만, 결합 각도는 모든 외부 원자가 동일한 것과 약간 다를 수 있다. 예를 들어 CH와24 같은 알케인에 있는 더블본드 탄소는 AXE이지만30, 결합 각도가 모두 정확히 120°인 것은 아니다. 마찬가지로 SOCl은2 AXC이지만31 X 대체품이 동일하지 않기 때문에 X-A-X 각도가 모두 동일한 것은 아니다.

VSEPR 이론은 Xs와 Es의 긴장된 숫자와 분포를 바탕으로 다음 표에서 예측을 한다.

주그룹요소

주군 원소의 경우 0에서 3 사이의 숫자가 달라질 수 있는 입체 화학 활성 단독 쌍 E가 있다. 기하학은 전자 배열이 아닌 원자 위치에만 따라 이름이 지정된다는 점에 유의하십시오. 예를 들어 AXE를21 구부러진 분자로 기술하는 것은 원자가 하나뿐인 쌍이 지오메트리를 결정하는 데 도움이 되기는 하지만 세 개의 원자가2 한 직선 안에 있지 않다는 것을 의미한다.

스테릭
번호를 붙이다 		분자 기하학[13]
0개의 단독쌍 		분자 기하학[1]: 413–414
1쌍 		분자 기하학[1]: 413–414
외로운 두 쌍 		분자 기하학[1]: 413–414
단독 3쌍
2 AX2E0-2D.png
선형
3 AX3E0-side-2D.png
삼각평면체
 AX2E1-2D.png
벤트
4 AX4E0-2D.png
사면체
 AX3E1-2D.png
삼각 피라미드
 AX2E2-2D.png
벤트
5 AX5E0-2D.png
삼위일체
 AX4E1-2D.png
시소
 AX3E2-2D.png
T자형
 AX2E3-2D.png
선형
6 AX6E0-2D.png
팔면체
 AX5E1-2D.png
사각 피라미드
 AX4E2-2D.png
사각 평면체
7 AX7E0-2D.png
오각형 두피라미드
 AX6E1-2D.png
오각형 피라미드
 AX5E2-2D.png
오각형 평면
8
정사각형 항정신병
분자
타자를 치다 		모양[1]: 413–414 전자배열[1]: 413–414
연한 노란색으로 표시된 외로운 쌍 포함 		기하학[1]: 413–414
단독 쌍 제외 		예
액스20 선형 AX2E0-3D-balls.png Linear-3D-balls.png Becl2,[3] CO2[11]
액스21 벤트 AX2E1-3D-balls.png Bent-3D-balls.png NO−
2,[3] SO2,[1]: 413–414 O3,[3] CCl2
액스22 벤트 AX2E2-3D-balls.png Bent-3D-balls.png H2O,[1]: 413–414 OF2[14]: 448
액스23 선형 AX2E3-3D-balls.png Linear-3D-balls.png XeF2,[1]: 413–414 I−
3,[14]: 483 XeCl2
액스30 삼각평면체 AX3E0-3D-balls.png Trigonal-3D-balls.png BF3,[1]: 413–414 CO2−
3,[14]: 368 NO−
3,[3] SO3[11]
액스31 삼각 피라미드 AX3E1-3D-balls.png Pyramidal-3D-balls.png NH3,[1]: 413–414 PCL3[14]: 407
액스32 T자형 AX3E2-3D-balls.png T-shaped-3D-balls.png CLF3,[1]: 413–414 BRF3[14]: 481
액스40 사면체 AX4E0-3D-balls.png Tetrahedral-3D-balls.png CH4,[1]: 413–414 PO3−
4, SO2−
4,[11] ClO−
4,[3] XeO4[14]: 499
액스41 시소 또는 분산형 AX4E1-3D-balls.png Seesaw-3D-balls.png SF4[1]: 413–414 [14]: 45
액스42 사각 평면체 AX4E2-3D-balls.png Square-planar-3D-balls.png 제프4[1]: 413–414
액스50 삼위일체 Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png PCl5[1]: 413–414
액스51 사각 피라미드 AX5E1-3D-balls.png Square-pyramidal-3D-balls.png CLF5,[14]: 481 BRF5,[1]: 413–414 XeOF4[11]
액스52 오각형 평면 AX5E2-3D-balls.png Pentagonal-planar-3D-balls.png 제프−
5[14]: 498
액스60 팔면체 AX6E0-3D-balls.png Octahedral-3D-balls.png SF6[1]: 413–414
액스61 오각형 피라미드 AX6E1-3D-balls.png Pentagonal-pyramidal-3D-balls.png XeOF−
5,[15] IOF2−
5[15]
액스70 오각형 두피라미드[11] AX7E0-3D-balls.png Pentagonal-bipyramidal-3D-balls.png IF7[11]
액스80 정사각형 항정신병[11] AX8E0-3D-balls.png Square-antiprismatic-3D-balls.png IF−
8, XeF82- in (NO)2XeF8

전환 금속(Kepert 모델)

전이 금속 원자의 외로운 쌍은 대개 입체 화학적으로 비활성이며, 이들의 존재가 분자 기하학을 바꾸지 않는다는 것을 의미한다. 예를 들어, 중심 금속 이온의 전자적 구성이 각각 d2, d, d46, d8, d, d, d임에도10 불구하고 헥사쿼 복합체 M(HO2)6은 모두3+ M = V3+, Mn3+, Co2+, Ni, Zn의2+ 옥타헤드랄이다.[14]: 542 케퍼트 모델은 전환 금속 원자의 모든 외로운 쌍을 무시하므로 그러한 모든 원자의 주변의 기하학은 0개의 외로운 쌍 E를 가진 AX의n VSEPR 기하학과 일치한다.[16][14]: 542 이것은 종종 ML로n 쓰여지는데, 여기서 M = 금속, L = 리간드. 케퍼트 모델은 2에서 9까지의 조정 번호에 대해 다음과 같은 기하학적 구조를 예측한다.

분자
타자를 치다 		모양 기하학 예
AX2 선형 Linear-3D-balls.png HgCl2[3]
AX3 삼각평면체 Trigonal-3D-balls.png
AX4 사면체 Tetrahedral-3D-balls.png 니클2−
4
AX5 삼위일체 Trigonal-bipyramidal-3D-balls.png Fe(CO)
5
사각 피라미드 Square-pyramidal-3D-balls.png 엠클52−
AX6 팔면체 Octahedral-3D-balls.png WCl6[14]: 659
AX7 오각형 두피라미드[11] Pentagonal-bipyramidal-3D-balls.png ZrF3−
7
뚜껑이 있는 팔면체 Face-capped octahedron.png 모프−
7
뚜껑이 있는 삼각 프리즘 MonocappTrigPrism.CapRightps.png TaF2−
7
AX8 정사각형 항정신병[11] Square-antiprismatic-3D-balls.png 레프−
8
도데카헤드랄 Snub disphenoid.png 모(CN)4−
8
쌍절삼각 프리즘 Square face bicapped trigonal prism.png ZrF4−
8
AX9 삼차 프리즘 AX9E0-3D-balls.png REH2−
9[14]: 254
뚜껑이 있는 사각형 항균성 Monocapped square antiprism.png

예

메탄 분자(CH4)는 4쌍의 전자가 있기 때문에 사면체다. 4개의 수소 원자는 4면체의 정점에 위치하며, 결합 각도는 cos−1(-)이다.1⁄3) ≈ 109° 28′.[17][18] 이것을 AX형4 분자라고 한다. 위에서 언급한 바와 같이 A는 중심 원자를, X는 외부 원자를 나타낸다.[1]: 410–417

암모니아 분자(NH3)는 결합에 관여하는 세 쌍의 전자를 가지고 있지만 질소 원자에는 한 쌍의 전자가 있다.[1]: 392–393 그것은 다른 원자와 결합되지 않는다. 그러나 그것은 거부반응을 통해 전체적인 모양에 영향을 미친다. 위의 메탄과 같이 전자 밀도의 네 영역이 있다. 따라서 전자 밀도 영역의 전체적인 방향은 사면체다. 반면 외부 원자는 3개밖에 없다. 이것을 AXE형3 분자라고 하는데, 이는 단독 쌍이 E로 표현되기 때문이다.[1]: 410–417 정의에 의해 분자 모양이나 기하학은 NH의3 삼각형인 원자핵의 기하학적 배열만을 기술한다.[1]: 410–417

7 이상의 강직 숫자는 가능하지만 덜 흔하다. 스테릭 수 7은 요오드 헵타플루오리드(IF7)에서 발생한다. 스테릭 수 7의 기본 형상은 오각형 바이피라미달이다.[11] 8이라는 긴 숫자에 대한 가장 일반적인 기하학은 사각 반분열 기하학이다.[19]: 1165 이것의 예로는 옥타시아노몰리브데이트(Mo(CN))4−
8와 옥타플루오로지르콘산(ZrF4−
8) 음이온 등이 있다.[19]: 1165 비무수도헤네이트 칼륨의 비무수도레네이트 이온(ReH2−
9)은 3중 프리즘 기하학을 가진 강합물 9의 희귀한 예다.[14]: 254 [19]

10, 11, 12 또는 14의 장골수에 대한 가능한 기하학적 구조는 각각 이중 사각형 항정신병(또는 이중 도데카델타헤드랄), 8각형, 2각형 항정신병이다. 이렇게 높은 숫자의 단수 리간드를 포함하는 화합물은 존재하지 않으며, 다차원 리간드를 포함하는 화합물은 종종 일부 다차원 리간드를 하나의 단위로 취급할 때 더 낮은 장수를 가진 콤플렉스로 더 단순하게 분석할 수 있다.[19]: 1165, 1721

예외

VSEPR이 정확한 지오메트리를 예측하지 못하는 화합물 그룹이 있다.

일부 AXE20 분자

더 무거운 그룹 14 요소 알키네 아날로그(RMmrMR, 여기서 M = Si, Ge, Sn 또는 Pb)의 형상은 구부러지도록 계산되었다.[20][21][22]

일부 AXE22 분자

AXE22 기하학의 한 예는 분자 리튬 산화물 LiO로2, 구부러진 구조보다는 선형 구조로 되어 있는데, 이는 결합이 본질적으로 이온적이고 그 결과로 나타나는 강한 리튬-리튬 반발로 기인한다.[23] 또 다른 예로는 Si-O-Si 각도가 144.1°인 O(SiH3)2가 있는데, 이는2 ClO(110.93°),2 (CH)O(111.7°), 3N3(CH)(110.9°)의 각도와 비교된다.[24] 길레스피와 로빈슨은 리간드의 외로운 쌍이 중앙 원자보다 크거나 같을 때 다른 전자 쌍을 가장 크게 밀어내는 관측 능력에 기초하여 Si-O-Si 결합 각도를 합리화한다.[24] O(SiH3)2에서는 중심 원자가 더 전기적이며, 외로운 쌍은 국소적이 적고 더 약하게 반발한다. Si-O-Si 결합 각도가 클수록 이 때문에 발생하며 상대적으로 큰 SiH3 결합에 의한 리간드-리간드 반발력이 강하다.[24] 버포드 외 연구진은 X선 회절 연구를 통해 ClAl-O3–을 밝혀냈다.PCl은3 선형 Al-O-P 결합 각도를 가지며 따라서 비 VSEPR 분자다.[citation needed]

일부 AXE61 및 AXE81 분자

8면 기하가 일그러진 제논 육불화 제논.

일부 AX6E1 분자들, 예를 들어 6플루오르화 크세논(XeF6)과 Te(IV)과 Bi(3세) 음이온이 인체 TeCl2−6, TeBr2−6, BiCl3−6, BiBr3−6과 BiI3−6, 오각형의 피라미드보다는, 고립 전자 쌍은 학위 VSEPR.[25]마찬가지로, nitrosonium octafluoroxenate(6세)[의octafluoroxenate 이온(XeF2−8)이 예측하기 위해 기하학에 영향을 미치지 않는다 8면체고 있다.14 뻗는다:498[26][27]은 평방 antiprism. 한 쌍의 짝을 가지고 있음에도 불구하고 이중삼각 프리즘(AXE81 분자에 대한 VSEPR 이론에 의해 예측된 바와 같이)이 아니다. 한 가지 합리화는 리간드의 장황한 혼잡은 비결합성 외로운 쌍을 위한 공간을 거의 또는 전혀 허용하지 않는다는 것이다.[24] 또 다른 합리화는 불활성 쌍의 효과다.[14]: 214

정사각형 평면 전환 금속 복합체

케퍼트 모델은 AX4 전이 금속 분자가 사면체 형태로 되어 있으며, 사각 평면 복합체의 형성을 설명할 수 없다고 예측하고 있다.[14]: 542 그러한 복합체의 대부분은 테트라클로로플라타민산염(PtCl2−
4) 이온에 대한 d 구성을8 나타낸다. 사각 평면 복합체의 형상에 대한 설명은 전자적 효과를 수반하며 수정장 이론을 사용해야 한다.[14]: 562–4

d기여력이 강한 단지

헥사메틸퉁스텐(Hexamethyltungsten)은 주군 조정과는 기하가 다른 전이 금속 복합체다.

d 전자 수가 낮은 일부 전환 금속 복합체는 비정상적인 기하학적 형상을 가지며, 이는 d 하위 쉘 본딩 상호작용에 기인할 수 있다.[28] 길레스피는 이러한 상호작용이 구의 각 반향점(리건드 반대)을 점유하는 결합 쌍을 생성한다는 것을 발견했다.[29][4] 이 현상은 sdx 하이브리드 궤도의 편향된 모양에서 기인하는 전자적 효과다.[30][31] 이러한 양방향 본딩 쌍의 반발은 다른 모양 세트로 이어진다.

분자형 모양 기하학 예
AX2 벤트 Bent-3D-balls.png VO+
2
AX3 삼각 피라미드 Pyramidal-3D-balls.png CRO3
AX4 사면체 Tetrahedral-3D-balls.png 티클4[14]: 598–599
AX5 사각 피라미드 Square-pyramidal-3D-balls.png Ta(CH3)5[32]
AX6 C3v 삼각 프리즘 Prismatic TrigonalP.png W(CH3)6[33]

그룹 2의 중량 부재 중 3원자 할로겐화물의 가스상 구조(즉, 칼슘, 스트론튬 및 바륨 할로겐화물, MX2)는 예측한 대로 선형이 아니라 구부러져 있다(약칭 X–M–X 각도: CaF2, 145°; SrF2, 120° BaF2, 108° SrCl2, 130° BaCl2, 115° BaBr2, 115° BaI2, 105°).[34] 이것 또한 금속 원자의 d 하위 껍질과 리간드의 상호작용을 결합하여 분자 기하학에 영향을 미치기 때문에 발생한다는 것이 길레스피에 의해 제안되었다.[24][35]

초헤비 원소

초중량 원소의 전자 궤도에 대한 상대론적 영향은 일부 화합물의 분자 기하학에 영향을 미칠 것으로 예측된다. 예를 들어 니혼륨의 6d5/2 전자는 본딩에서 예상외로 강한 역할을 하므로, NhF는3 그것의 가벼운 원추형 BF와3 같은 삼각 평면 기하학 대신 T자형 기하학을 가정해야 한다.[36] 이와는 대조적으로 테네신에서 7p1/2 전자의 추가적인 안정성은 IF에서3 관측되고 ATF에서3 예측된 T자형 기하학과는 달리 TsF3 삼각 평면을 만들 것으로 예측된다.[37] 이와 유사하게 OgF는4 사면 기하학을 가져야 하며, XeF는4 사각 평면 기하학을 가지고 있고 RnF는4 동일할 것으로 예측된다.[38]

홀수전기분자

VSEPR 이론은 손상된 전자를 "반쪽 전자쌍"으로 처리하여 홀수 전자수를 가진 분자로 확장할 수 있다. 예를 들어, 길레스피와 니홀름에서는[9]: 364–365 시리즈 NO+
2(180°), NO2(134°), NO−
2(115°)의 결합각 감소를 제안했다. 주어진 결합 전자 쌍의 집합이 비 결합 전자 쌍의 쌍보다 비 결합 전자 한 쌍에 더 약한 저항을 가한다는 것을 나타낸다. 실제로 그들은 이산화질소를 AX20.5 분자로 간주했는데, NO와+
2 NO 사이에−
2 기하학적 중간을 가지고 있다. 마찬가지로, 이산화염소(ClO2)는 AX21.5 분자로, CLO와+
2 ClO−
2 사이에 기하학적 중간을 가지고 있다.[citation needed]

마지막으로 메틸 레디컬(CH3)은 메틸 음이온(CH−
3)과 같이 삼각 피라미드(Trigonal flanar methyl cation(CH+
3)와 같이 삼각 피라미드(Trigonal pyramidal)가 될 것으로 예측된다. 그러나, 이 경우, 피라미드 기하학으로의 왜곡은 거의 에너지를 필요로 하지 않지만, 실제로는 CH가3 평면이기 때문에 VSEPR 예측은 그다지 사실이 아니다.[39]

참고 항목

참조

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외부 링크

  • 증강현실 앱을 통한 VSEPR AR - 3D VSEPR 이론 시각화
  • 3D 화학 – 화학, 구조 및 3D 분자
  • IUMSC – 인디애나 대학교 분자 구조 센터