ベント則
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ベント則(ベントそく、英語: Bent's rule)は、分子内の中心原子の混成軌道と置換基の電気陰性度との関係を表す規則である[1][2]。 ヘンリー・ベント(英語版)はこの規則について次のように記述している[2][3]。
「 | 中心原子上の軌道のs性は電気陽性基との結合に集中する傾向がある | 」 |
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分子の化学構造は分子の特性や反応性によく関連している。原子価結合法によると分子構造は原子間の共有結合によるものであり、各結合は2つの原子軌道の重なりから成っていて、通常原子軌道は混成するとしている。分子中のpブロック元素の混成軌道はspn(n =1,2,3)で書き表され、更に混成軌道はすべて等価であると仮定される(つまり、n + 1個のspn混成軌道のp性は同じであると仮定される)。この仮定に基づくアプローチは混成軌道が非整数で非等価なp性を持ち得る等原子価混成を認めることによってより正確になり得る。ベント則は原子軌道がどのように構築されるかについて定性的に推定する[4]。ベント則によると分子内において複数の基と結合した中心原子はよりs性の高い軌道が電気陽性基との結合に向けられ、p性のより高い軌道が電気陰性基との結合に向けられるように混成する。分子内のすべての軌道が等価なspn軌道を持つという仮定を除くと、分子構造や結合の強さといった分子の特性をより正確に説明することが可能となり得る[5]。現代的な結合理論とより強い実験による裏付けによって、より簡単に分子構造を説明できるため、原子価殻電子対反発則に代わってベント則が単純な分子構造を持つ分子の説明に用いられるようになった。
ベント則はdブロック元素にも適用可能である。s性のより高い軌道がより共有結合性の高い結合を形成している配位子との結合に向けられるよう混成された金属原子の中心が配置される。同様にd性の高い軌道はより大きなイオン性を持つ結合を形成する基に向けられるとされる[1]。 最近では典型元素間の75種類の結合へのベント則の有効性が検証された[6]。低い周期の大きな原子の間での結合の場合、軌道混成の傾向は電気陰性度と原子軌道の大きさの両方に強く依存する傾向にある。