分子空間結構
分子構型,也稱爲分子空間結構,是指共價鍵化合物分子中各原子在空間的相對排列關係。這種排列關係是由共價鍵的方向性所決定的,並且在沒有經歷共價鍵的斷裂和重新形成的情況下是穩定的。分子構型的改變通常會導致分子的光學活性發生變化。
分子構型可以根據原子在空間中的排列方式分爲不同的幾何形狀,例如:
直線型:如二氧化碳(O=C=O),所有原子共面且鍵角爲180°。
平面三角形:如三氟化硼(BF3),三個周邊原子均勻分佈在中心原子周圍,鍵角爲120°。
四面體型:如甲烷(CH4),四個周邊原子處在四面體的四個頂點,中心原子位於四面體中心,理想鍵角爲109°28'。
八面體型:如六氟化硫(SF6),六個周邊原子處在八面體的六個頂點,中心原子位於四面體中心,理想鍵角爲90°。
三角錐形:如氨(NH3),由於孤對電子的存在,使得鍵角較四面體型要小。
四方錐形:如五氟化溴(BrF5),一條鍵被孤對電子佔據,剩下五條鍵形成四方錐型。
角形:如水(H2O),兩條鍵的三個原子不在一條直線上。
這些構型可以通過物理方法如偶極矩測定和電子衍射法來測定分子中原子的相對位置,從而確定鍵長和鍵角。分子構型的穩定性意味着要改變它,必須經過化學鍵的斷裂與重組。