TiCl4の電子配置について

TiCl4は共有結合性の分子で正四面体構造をとる。Ti原子の電子配置は[Ar](3d)^2(4s)^2である。TiCl4では、Tiの3d電子が昇位して4つの不対電子となる事で、4つのClと4つの電子を共有して、[Ar](4s)^2(4p)^6というように閉殻になる、という事で良いのでしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： pndrnhk 回答日時： 2019/06/15 08:27

昇位する軌道間のエネルギー差が大きいと、エネルギーを多く必要とするので難しい。

4sは内側に食い込んでいるので、3dよりエネルギーが低く、実際のTiの電子配置はAr 4s2 3d2となっているはず。
4sが食い込んでいるから、4sと3dのエネルギー差は小さい。
となると4sの1電子が3dに昇位するほうが小さいエネルギーで済む。
先の方が回答されているが、この昇位にさらに混成という考えを用いると、結合距離が等しく正四面体構造になることと対応する。

4つのClと結合することで、安定した4つの分子軌道に8つの電子が入り、
一番外側にいる電子はすべて対になったから安定したと考えられる。

この回答へのお礼

分かりやすい説明ありがとうございました！！

お礼日時：2019/06/23 00:13

No.1 回答者： catsbee 回答日時： 2019/06/13 22:57

1つの4s軌道と、3つの3d軌道が干渉し合って

正四面体のように向きが異なる、4つの軌道（sd3混成軌道）になる。

4つの電子はこの軌道に1個ずつ入っている（4つの不対電子）

結合に関わる軌道は、
1つのチタンの混成軌道あたり、塩素原子のとある2p軌道1つ。

結合によって新たにできる分子軌道は
元の原子軌道に比べてよりエネルギーの低いσ軌道と、エネルギーの高いσ*軌道の2つ。

TiとClは不対電子を1個ずつ出してるので、エネルギーの低いσ軌道に電子が2個入り、電子は対になる。

この結合が4個分できるので、対になった電子の入ったσ軌道が4つ出来る。

σ軌道に入った電子は、各原子単体ときの電子に比べてエネルギーが安定したところにいるので、

電子配置は安定した状態になったといった感じでしょうか。

私は混成軌道の考え方を使ってこういう風に考えますが、的外れな回答かもしれません。申し訳ないです。

この回答へのお礼

sd3軌道は知らない考え方でした。sd3混成軌道とp軌道の分子軌道は複雑で理解出来ませんでしたが、参考になりました！ありがとうございます！！

お礼日時：2019/06/14 02:27