超价分子(hypervalence)是指由一种或多种主族元素形成,而且中心原子价层电子数超过8的一类分子。例如五氯化磷、六氟化硫、磷酸根离子、三氟化氯以及三碘阴离子都是典型的超价分子。
简介
八隅体规则的例外主要有三种,缺电子分子(例如三氟化硼
中心原子价电子数为6)、奇电子分子(例如一氧化氮的价电子数是奇数)和超价分子。利用分子轨道理论可以很好地解释前两种分子,然而对于超价分子,不但结构没有得到公认的解释,甚至定义都处于争论之中。
定义、例子与命名
超价分子的概念最早由杰里米穆舍尔(JeremyI。Musher)在1969年正式提出,他定义以VA族到0族(包括氮族元素、氧族元素、卤素、稀有气体)元素为中心原子,而且中心原子氧化态比最低氧化态低的分子为超价分子。
例子
以下是一些较为常见的超价分子的例子:
有机化学中非常有用的高价碘化合物,例如戴斯马丁氧化剂(DMP)。
一些四配位(硅除外)、五配位、六配位的硅、磷、硫化合物。例如五氯化磷、五氟化磷、六氟化硫、硫烷以及高价硫烷。
稀有气体化合物,比如四氟化氙。
一些卤素互化物,比如五氟化氯。
非经典碳正离子,比如降冰片烷阳离子。
一些常见的酸,比如氯酸、磷酸、硫酸等。
NXL命名
超价分子的NXL命名法在1960年提出,经常用于区分超价分子中心原子所在主族,NXL的含义分别是:
N为中心原子的价电子数
X为中心原子的元素符号
L为中心原子周围的配体数目
以下是一些NXL命名的例子:
XeF2,10Xe2
PCl5,10P5
SF6,12S6
IF7,14I7
历史
关于超价分子本质和分类方法的争论可追溯到20世纪20年代,即路易斯和兰米尔时期关于化学键本质的争论。路易斯...
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