三角平面と三角錐の違い: 三角平面と三角錐は、化学で一般的に観察される 2 つの分子幾何学です。三角形の平面幾何学では、分子の中央にある 1 つの原子が他の 3 つの原子に結合しており、中心の原子には孤立電子対がありません。この幾何学配置では、原子は中心の原子の周りに平らな正三角形に配置されます。対照的に、三角錐の幾何学では、分子の中心原子は他の 3 つの原子に接続されており、単一の孤立電子対を含んでいます。原子はピラミッド状に配置され、孤立電子対が 4 番目の位置を占めます。中心原子上の孤立電子対の有無により、原子の空間配置が異なり、これが分子の特性や反応性に影響を与える可能性があります。
この記事では、三角平面と三角錐の違いと、図による基本的な説明について詳しく説明します。
三角平面
三角平面とは、分子またはイオン内の原子の幾何学的配置または配置を定義するために使用される用語で、中心の原子が正三角形の角に配置された 3 つの同一の原子または原子グループによって囲まれています。この幾何学形状では、中心の原子と周囲の 3 つの原子の間の結合角はすべて 120 度であり、結果として平らで平面的な形状になります。平面三方晶系の分子は sp2 混成を起こすことが多く、これは中心原子に 3 つの混成軌道と 1 つの非混成 p 軌道があることを意味します。三方晶系の平面形状を持つ分子の例には、三フッ化ホウ素 (BF3)、ホルムアルデヒド (CH) などがあります。2O)、および炭酸イオン (CO) などのいくつかのイオン32-）。
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三角錐
三角錐とは、中心の原子が 3 つの同一の原子または原子団と 1 つの孤立電子対で囲まれている、分子またはイオン内の原子の幾何学的配置または配置を表すために使用される用語です。この幾何学形状では、中心の原子と周囲の 3 つの原子間の結合角が 120 度未満であるため、平面ではなく 3 次元の形状になります。
三角錐形状の分子は sp3 混成を起こすことが多く、これは中心原子に 4 つの混成軌道があることを意味します。軌道のうち 3 つは他の原子とシグマ結合を形成するために使用され、4 番目の軌道には孤立電子対が含まれています。三角錐形状の分子の例には、アンモニア (NH3)、ホスフィン (PH3)、およびアンモニウム イオン (NH3) などのいくつかのイオンが含まれます。4+）。三角錐型分子内に孤立電子対が存在すると、その極性、反応性、その他の特性に影響を与える可能性があります。たとえば、三角錐形状の分子は、孤立電子対によって生じる非対称性により、一般に極性を持っています。
三角錐型分子内に孤立電子対が存在すると、その極性、反応性、その他の特性に影響を与える可能性があります。たとえば、三角錐形状の分子は、非共有電子対によって生じる非対称性により、一般に極性を持っています。
三角平面と三角錐の違い
三角平面と三角錐の違いを以下の表に示します。
| パラメーター | 三角平面 順序ツリーの走査 | 三角錐 |
|---|---|---|
| 意味 | 中心の原子が、1 つの平面内の正三角形の角に配置された 3 つの同一の原子または原子グループによって囲まれている幾何学形状。 | 中心の原子が 3 つの同一の原子または原子団と 1 つの孤立電子対によって囲まれ、その結果 3 次元形状となる幾何学形状。 |
| 平面性 | すべての原子は単一の平面上にあります。 | 原子は単一の平面上に存在しません。 |
| ハイブリダイゼーション | 三角平面幾何学は sp2d 幾何学として分類されます。 | 三角錐形状は sp3d ジオメトリとして分類されます。 |
| 反発力の種類 | 三角形の平面分子は、各原子が単結合のみに関与しているため、結合間反発を経験します。 | 三角錐分子は、中心原子の周囲に結合と非共有電子対の両方が存在するため、結合-結合と結合-非共有電子対の両方の反発を経験します。 |
| 反発力 | 結合と結合の反発のみが存在するため、原子間の反発は小さくなります。 | 原子間の反発力は、結合対結合と結合対非結合の両方の反発が存在するため増加します。 |
| 中心原子に結合している原子の数 | 三つ | 三つ |
| 中心原子上の孤立電子対の数 | ゼロ | 1つ |
| 原子間の結合角 | 120度 | 120度未満 |
| 分子の形状 | 平らで平面的 | 平面ではなく三次元である |
| 極性 | 極性または非極性の場合があります | ほぼ常に極性 |
| 安定性 | 一般的にはより安定しています | 安定性が若干劣る |
| 例 | 三フッ化ホウ素（BF）3)、ホルムアルデヒド(CH2お） | アンモニア (NH3)、ホスフィン(PH3) |
三角平面と三角錐の類似点
三角平面と三角錐の類似点は次のとおりです。
- 三角錐と三角平面は両方とも、他の 3 つの原子または原子グループに囲まれた中心原子を持っています。
- どちらも周囲の原子または原子団との間に 120 度の結合角を持っています。
- さらに、どちらのジオメトリにも C3 回転対称軸があります。ただし、三角錐形状は、中心原子に孤立電子対が存在するため、完全な三角平面形状からの偏差が生じるという点で、三角錐平面形状とは異なります。
結論
平面三角形と三角錐形は、中心原子の周囲の原子または原子団の配置によって決定される 2 つの分子幾何学形状です。三角平面幾何学では 3 つの原子または原子団が平らな三角形に配置され、三角錐幾何学では 3 つの原子または原子団がピラミッド状に配置されます。分子の幾何学形状は、中心原子上の電子の結合対と孤立電子対の数、およびそれらの間の反発力によって決まります。これらの幾何学的形状を理解することは、さまざまな分子やイオンの特性や挙動を予測するために重要です。
主な特長
- 三角平面と三角錐の幾何学形状は、主に、後者が中心原子上に非共有電子対を持つという点で異なります。
- 分子の全体的な形状はこの非共有電子対の影響を受け、三方晶系の平面構造に見られる理想的な結合角からの変動が生じます。
- その結果、極性、反応性、分子間相互作用などは、三角錐形状の分子が三角錐平面形状の分子とは異なる特性を示すことがよくあります。
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三角平面と三角錐の違い FAQ
三角平面と三角錐の主な違いは何ですか?
三角平面と三角錐の主な違いは、前者は 3 つの原子または原子団が同じ平面上に配置されているのに対し、後者は 4 番目の原子または原子団が平面上に存在する孤立電子対の存在により平面上にあることです。中心原子。
どのような種類の分子が三角平面構造を持っていますか?
BFなどの分子3(三フッ化ホウ素)、CO32-(炭酸イオン)、SO32-（亜硫酸イオン）は三方晶系の平面形状を持っています。
インスタンスの
三角錐の構造を持つ分子にはどのような種類がありますか?
NH3（アンモニア）、PFなどの分子3(三フッ化リン)、ClO3–（塩素酸イオン）は三角錐の形状をしています。
平面三角形状と三角錐形状の両方に共通する対称要素は何ですか?
どちらの幾何学形状にも C3 回転対称軸があり、これは中心の原子と周囲の 2 つの原子またはグループを通過する回転軸です。