เปิดเมนูหลัก

โมเลกุลไฮเพอร์เวเลนต์

ฟอสฟอรัสเพนตะคลอไรด์ ตัวอย่างหนึ่งของโมเลกุลไฮเพอร์เวเลนต์

โมเลกุลไฮเพอร์เวเลนต์ (อังกฤษ: hypervalent molecule) หมายถึง โมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมของธาตุหมู่หลักอย่างน้อย 1 อะตอมที่มีอิเล็กตรอนในชั้นเวเลนซ์มากกว่าแปด ตัวอย่างโมเลกุลไฮเพอร์เวเลนต์ ได้แก่ ฟอสฟอรัสเพนตะคลอไรด์ (PCl5) ซัลเฟอร์เตตระฟลูออไรด์ (SF4) ซัลเฟอร์เฮกซะฟลูออไรด์ (SF6) ซีนอนเตตระฟลูออไรด์ (XeF4) เป็นต้น

นิยามและการเรียกชื่อแก้ไข

ไฮเพอร์เวเลนซีตามนิยามของ IUPACแก้ไข

สหภาพเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์ระหว่างประเทศ (IUPAC) นิยามคำว่า ไฮเพอร์เวเลนซี (hypervalency) ว่าเป็น ความสามารถของอะตอมในโมเลกุลที่จะขยายชั้นเวเลนซ์ที่มีอยู่ไปมากกว่ากฎออกเตต สารประกอบไฮเพอร์เวเลนต์โดยทั่วไปจะเป็นสารประกอบของในคาบที่สองขึ้นไปในหมู่ 15-18 ของตารางธาตุ การอธิบายพันธะไฮเพอร์เวเลนต์จะพิจารณาการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากอะตอมกลางไปยังออร์บิทัลเชิงโมเลกุลที่ไม่สร้างพันธะ (non-bonding molecular orbitals) ของลิแกนด์ ซึ่งโดยปกติลิแกนด์จะเป็นธาตุที่มีอิเล็กโตรเนกาติวิตีสูง [1]

คำว่า “โมเลกุลไฮเพอร์เวเลนต์” ถูกนิยามครั้งแรกโดย Jeremy I. Musher ในปี ค.ศ. 1969 ว่า หมายถึง โมเลกุลที่มีอะตอมกลางในหมู่ 15-18 ในตารางธาตุที่มีเวเลนซ์เป็นอย่างอื่นที่มากกว่าเวเลนซ์ต่ำที่สุด เช่น ธาตุหมู่ 15, 16, 17 และ 18 จะมีเวเลนซ์ำต่ำที่สุดเป็น 3, 2, 1 และ 0 ตามลำดับ[2]

สัญกรณ์ N-X-Lแก้ไข

การเรียกชื่อโดยใช้สัญกรณ์ N-X-L ถูกใช้ครั้งแรกในปี ค.ศ.1980[3] โดยที่:

  • N แทน จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน
  • X คือ สัญลักษณ์ธาตุอะตอมกลาง
  • L แทน จำนวนลิแกนด์รอบอะตอมกลาง เช่น
โมเลกุลตัวอย่าง จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน ธาตุอะตอมกลาง จำนวนลิแกนด์ สัญกรณ์ N-X-L
PCl5 10 P 5 10-P-5
ClF3 10 Cl 3 10-Cl-3
XeF4 12 Xe 4 12-Xe-4
XeF6 16 Xe 6 16-Xe-6
IF5 12 I 5 12-I-5

การเรียกชื่อตามกลุ่มสารประกอบแก้ไข

นอกจากการใช้สัญกรณ์ N-X-L แล้ว ยังมีการเรียกชื่อโมเลกุลไฮเพอร์เวเลนต์ตามกลุ่มของสารประกอบ โดยกลุ่มที่ปรากฏบ่อยครั้ง อาทิ

  • ไฮเพอร์เวเลนต์ไอโอไดด์ ได้แก่ สารประกอบพวก Dess-Martin เพอร์ไอโอเดน
  • เตตระ-, เพนตะ-, และเฮกซะโคออร์เดเนเตดฟอสฟอรัส, ซิลิคอน และ ซัลเฟอร์ เช่น PCl5 PF5 และ SF6
  • สารประกอบของแก๊สมีตระกูล
  • แฮโลเจนพอลิฟลูออไรด์
ไฮเพอร์เวเลนต์ไอโอไดด์ เฮกซะโคออร์เดเนเตดซัลเฟอร์ สารประกอบของแก๊สมีตระกูล แฮโลเจนพอลิฟลูออไรด์
       
Dess-Martin เพอร์ไอโอเดน ซัลเฟอร์เฮกซะฟลูออไรด์ ซีนอนเตตระฟลูออไรด์ ไอโอดีนเพนตะฟลูออไรด์

ดูเพิ่มแก้ไข

อ้างอิงแก้ไข

  1. IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Compiled by A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). XML on-line corrected version: http://goldbook.iupac.org (2006-) created by M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; updates compiled by A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8. External link in |title= (help)
  2. Musher, J.I. (1969). "The Chemistry of Hypervalent Molecules". Angew. Chem. Int. 8: 54–68. doi:10.1002/anie.196900541.
  3. Perkins,C. W.; Martin, J. C.; Arduengo, A. J.; Lau, W.; Alegria, A,; Kochi, J. K.; An Electrically Neutral a-Sulfuranyl Radical from the Homolysis of a Perester with Neighboring Sulfenyl Sulfur: 9-S-3 species J.Am. Chem. Soc. 1980, 102, 7753–7759 doi:10.1021/ja00546a019