ZH3,ZH4+及ZH4X(Z=N,P,As,Sb,Bi,X=F,Cl,Br,I)的结构与电子性质

作者：李志锋^*; 雷志敏; 杨筱平

来源：化学教育 (中英文), 2020, 41(08): 18-23.

DOI：10.13884/j.1003-3807hxjy.2019050053

• 氮族元素
• 卤族元素
• 结构
• 电子性质

采用MP2/def2-TZVP理论方法考察了ZH3,ZH+4及ZH4X(Z=N,P,As,Sb,Bi,X=F, Cl, Br, I)的结构与电子性质。结果表明,随着氮族元素原子序数的递增,其氢化物(ZH3)中心原子杂化轨道中s成分减小,p成分逐渐增大,杂化轨道偏离平面的程度依次增大,导致NH3空间构型的最为"平面",而BiH3最为"锥形"。尽管阳离子ZH+4由ZH3中Z的一个不等性sp3杂化轨道提供孤对电子与H+形成,但ZH+4中4个Z—H键等价,Z总体呈现等性sp3杂化。ZH4X均为C3v对称的四面体结构,ZH3与HX之间的作用驱动力来源于离子型的氢键(H3Z…H*—X)而非ZH+4与X-阴阳离子对(ZH+4X-)间的静电作用,H3Z…H*—X内的电子转移主要发生在轨道LP1(Z)与σ*(H*—X)之间。

• 单位
  土木工程学院; 天水师范学院