Ορισμός της Μοριακής Γεωμετρίας

Candela Rocío Barbisan | Ιαν. 2022
ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ

Οι μοριακές γεωμετρίες ορίζονται επί του παρόντος με βάση το Θεωρία Απώθησης Ηλεκτρονικών Ζευγών του Στρώματος της Βαλένθια (TRPECV). Αυτή η θεωρία επιτρέπει την πρόβλεψη της συμπεριφοράς χημική ουσία των ουσιών (συγκεκριμένα ομοιοπολικής) και βοηθά στην κατανόηση των κατανομή ηλεκτρονικά, που οδηγεί σε γεωμετρία απο μόριο. Αυτό, με τη σειρά του, μας επιτρέπει να κατανοήσουμε πολλές από τις ιδιότητες που αποκτούν οι ουσίες.

Αυτή η Θεωρία βασίζεται σε μια σειρά θεμελιωδών πυλώνων που θα εξετάσουμε και στη συνέχεια θα προσπαθήσουμε να τους κατανοήσουμε εφαρμογή πρακτική. Καταρχήν, τα συνδεδεμένα και μη συνδεδεμένα ηλεκτρόνια (σθένους) θεωρούνται ως μια θάλασσα ηλεκτρονίων που, από έχουν τον ίδιο τύπο φορτίου, απωθούν το ένα το άλλο, επομένως θα βρίσκονται πάντα όσο πιο μακριά από το κεντρικό άτομο του μόριο.

Δεύτερον, αυτή η «θάλασσα» ηλεκτρονίων ή «ηλεκτρονικό σύννεφο» σχηματίζει περιοχές υψηλής πυκνότητας ηλεκτρονίων, που αποτελούνται σε δεσμούς, όπου τα ηλεκτρόνια είναι κοινά ή σε ζεύγη ηλεκτρονίων που δεν μοιράζονται. Με τη σειρά τους, οι δεσμοί που σχηματίζονται μπορεί να είναι απλοί, διπλοί ή και τριπλοί.

Τέλος, για αποφασίζω μοριακή γεωμετρία, είναι πολύ χρήσιμο να έχουμε τη δομή Lewis, όπου θα μετράται η ποσότητα των πυκνοτήτων ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο και αυτό θα δώσει ένδειξη από το όνομα της γεωμετρίας του και το σχήμα που παίρνει τρισδιάστατα το μόριο.

Να σημειωθεί ότι αυτές οι πυκνότητες θα βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο μακριά μεταξύ τους, ώστε να υιοθετείται η πιο σταθερή δομή και όπου υπάρχει λιγότερη απώθηση. Έτσι εντοπίζεται πρώτα η ηλεκτρονική γεωμετρία και μετά η μοριακή γεωμετρία.

Έξι επίπεδα πυκνότητας

Στην περίπτωση που υπάρχουν δύο πυκνότητες ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο, οι δεσμοί θα βρίσκονται τόσο μακριά μεταξύ τους μεταξύ τους, δηλαδή 180º μεταξύ τους και, επομένως, η ηλεκτρονική τους γεωμετρία είναι γραμμική και μοριακά είναι επίσης γραμμική.

Στην περίπτωση που υπάρχουν τρεις πυκνότητες ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο, υπάρχουν δύο επιλογές: τρεις δεσμοί ή δύο δεσμοί και ένα μη δεσμευμένο ζεύγος. Εάν υπάρχουν τρεις δεσμοί, η ηλεκτρονική γεωμετρία είναι Τρίγωνο Διαμέρισμα, με γωνίες 120º μεταξύ των δεσμών και η μοριακή γεωμετρία παίρνει το ίδιο όνομα. Τώρα, αν υπάρχει ένα μη δεσμευμένο ζεύγος, απωθεί ο ένας τον άλλον με περισσότερα ένταση ότι τα συνδεδεμένα φορτία τείνουν επομένως να συμπιέζουν τις γωνίες του δεσμού. Η γωνία μεταξύ του ελεύθερου ζεύγους και κάθε δεσμού είναι 120º και η ηλεκτρονική γεωμετρία είναι τριγωνικό επίπεδο ενώ η μοριακή γεωμετρία είναι γωνιακή.

Στην περίπτωση που υπάρχουν τέσσερις πυκνότητες ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο, η ηλεκτρονική γεωμετρία είναι τετραεδρική. Εάν και τα τέσσερα ζεύγη ηλεκτρονίων είναι συνδεδεμένα, η μοριακή τους γεωμετρία συμπίπτει κατ' όνομα με την ηλεκτρονική τους γεωμετρία και η γωνία του δεσμού είναι 109,5º. Τώρα, εάν ένα από τα ζεύγη είναι ελεύθερο, η γωνία του δεσμού γίνεται μικρότερη (107º) και η μοριακή γεωμετρία είναι τύπου Τριγωνική Πυραμίδα. Τέλος, αν δύο είναι ελεύθερα ζεύγη και δύο είναι συνδεδεμένα, η γωνία του δεσμού είναι 104,5º ενώ η μοριακή γεωμετρία ονομάζεται Γωνιώδης.

Όταν οι πυκνότητες ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο είναι πέντε, ονομάζεται α Τριγωνική Διπυραμίδα την ηλεκτρονική του γεωμετρία. Εάν όλα τα φορτία είναι συνδεδεμένα, υπάρχουν γωνίες 120ºC μεταξύ των ισημερινών συνδέσμων και 90º μεταξύ των αξονικών με τις ισημερινές. Τώρα, η μοριακή γεωμετρία ονομάζεται επίσης Τριγωνική Διπυραμίδα ενώ, έχοντας τέσσερα συνδεδεμένα ζεύγη και ένα ελεύθερο ζεύγος, η μοριακή γεωμετρία παραμορφώνεται σχηματίζοντας το γνωστό "κουνιστή πολυθρόνα”, Εκεί το όνομα που αποκτά είναι Παραμορφωμένο τετράεδρο. Ενώ, αν δύο από τα πέντε ζεύγη ηλεκτρονίων είναι ελεύθερα και τα τρία από αυτά είναι συνδεδεμένα, έχει γεωμετρία σε σχήμα «Τ» και το όνομά του οφείλεται ακριβώς στη δομή του. Τέλος, αν είναι το αντίστροφο, τρία ελεύθερα ζεύγη και δύο συνδεδεμένα φορτία, η μοριακή γεωμετρία είναι γραμμική.

Τέλος, υπάρχουν έξι πυκνότητες ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο και σχηματίζεται ένα οκτάεδρο, εξ ου και το όνομά του στην ηλεκτρονική γεωμετρία. Ομοίως, η μοριακή γεωμετρία ονομάζεται εάν όλα τα ζεύγη της είναι συνδεδεμένα. Εάν έχετε πέντε συνδεδεμένα ζεύγη και ένα ελεύθερο ζεύγος, η μοριακή γεωμετρία είναι Πυραμίδα Τετραγωνικής Βάσης. Εάν έχετε τέσσερα συνδεδεμένα ζεύγη και δύο ελεύθερα ζεύγη, η μοριακή γεωμετρία είναι Τετράγωνο Διαμέρισμα.

Εικόνα: Γλυκιά φύση