Geometria pary elektronów a geometria molekularna
Geometria cząsteczki jest ważna przy określaniu jej właściwości, takich jak kolor, magnetyzm, reaktywność, polaryzacja itp. Istnieją różne metody określania geometrii. Istnieje wiele rodzajów geometrii. Liniowe, wygięte, trygonalne planarne, trygonalne piramidalne, czworościenne, oktaedryczne to tylko niektóre z powszechnie spotykanych geometrii.
Co to jest geometria molekularna?
Geometria molekularna to trójwymiarowy układ atomów cząsteczki w przestrzeni. Atomy są ułożone w ten sposób, aby zminimalizować odpychanie wiązanie-same, odpychanie wiązanie-same i odpychanie samotnej pary-samej pary. Cząsteczki o tej samej liczbie atomów i parach pojedynczych elektronów mają tendencję do przystosowania się do tej samej geometrii. Dlatego możemy określić geometrię cząsteczki, biorąc pod uwagę pewne zasady. Teoria VSEPR jest modelem, który można wykorzystać do przewidywania geometrii molekularnej cząsteczek przy użyciu liczby par elektronów walencyjnych. Jeśli jednak geometrię molekularną określa się metodą VSEPR, należy brać pod uwagę tylko wiązania, a nie pojedyncze pary. Eksperymentalnie geometrię molekularną można obserwować przy użyciu różnych metod spektroskopowych i metod dyfrakcyjnych.
Co to jest geometria pary elektronów?
W tej metodzie geometria cząsteczki jest przewidywana przez liczbę par elektronów walencyjnych wokół centralnego atomu. Odpychanie par elektronów powłoki walencyjnej lub teoria VSEPR przewiduje geometrię molekularną tą metodą. Aby zastosować teorię VSEPR, musimy przyjąć pewne założenia dotyczące natury wiązania. W metodzie tej zakłada się, że geometria cząsteczki zależy tylko od oddziaływań elektron-elektron. Dalej, następujące założenia są wykonane metodą VSEPR.
• Atomy w cząsteczce są połączone parami elektronów. Są to tak zwane pary łączące.
• Niektóre atomy w cząsteczce mogą również posiadać pary elektronów, które nie są zaangażowane w wiązanie. Są to tak zwane samotne pary.
• Pary wiążące i samotne pary wokół dowolnego atomu w cząsteczce przyjmują pozycje, w których ich wzajemne oddziaływania są zminimalizowane.
• Samotne pary zajmują więcej miejsca niż pary łączące.
• Wiązania podwójne zajmują więcej przestrzeni niż wiązanie pojedyncze.
Aby określić geometrię, najpierw należy narysować strukturę Lewisa cząsteczki. Następnie należy określić liczbę elektronów walencyjnych wokół centralnego atomu. Wszystkie pojedyncze grupy związane są przypisane jako typ wspólnego wiązania par elektronów. Geometria koordynacji jest określana tylko przez szkielet σ. Należy odjąć elektrony z centralnego atomu, które są zaangażowane w wiązanie π. Jeśli w cząsteczce znajduje się ładunek całkowity, należy go również przypisać do atomu centralnego. Całkowitą liczbę elektronów związanych ze szkieletem należy podzielić przez 2, aby otrzymać liczbę par elektronów σ. Następnie, w zależności od tej liczby, cząsteczce można przypisać geometrię. Oto niektóre z typowych geometrii molekularnych.
Jeśli liczba par elektronów wynosi 2, geometria jest liniowa.
Liczba par elektronów: 3 Geometria: trygonalna planarna
Liczba par elektronów: 4 Geometria: czworościenna
Liczba par elektronów: 5 Geometria: trygonalna dwupiramidowa
Liczba par elektronów: 6 Geometria: oktaedry
Jaka jest różnica między parą elektronów a geometriami molekularnymi?
• Podczas określania geometrii par elektronów brane są pod uwagę pary i wiązania pojedyncze, a podczas określania geometrii cząsteczek brane są pod uwagę tylko atomy związane.
• Jeśli wokół centralnego atomu nie ma żadnych samotnych par, geometria molekularna jest taka sama jak geometria pary elektronów. Jeśli jednak w grę wchodzą jakieś pojedyncze pary, obie geometrie są różne.
