Визначення молекулярної геометрії

Кандела Росіо Барбісан | Січ 2022
Інженер-хімік

В даний час молекулярні геометрії визначаються на основі теорія відштовхування електронних пар шару Валенсія (TRPECV). Ця теорія дозволяє передбачити поведінку хімічний речовин (зокрема ковалентних) і допомагає зрозуміти розповсюдження електроніки, що веде до геометрія з молекула. Це, в свою чергу, дозволяє зрозуміти багато властивостей, які набувають речовини.

Ця теорія заснована на низці фундаментальних стовпів, які ми розглянемо, а потім спробуємо зрозуміти їх додаток практика. По-перше, зв’язані та незв’язані (валентні) електрони розглядаються як море електронів, мають однаковий тип заряду, вони відштовхуються один від одного, тому завжди будуть розташовані якнайдалі від центрального атома молекула.

По-друге, це «море» електронів або «електронна хмара» утворює області високої електронної щільності, які утворюються у зв’язках, де електрони спільні або в парах електронів, які не спільні. У свою чергу, зв’язки, що утворюються, можуть бути одинарними, подвійними і навіть потрійними.

Нарешті, для вирішити молекулярної геометрії, дуже корисно мати структуру Льюїса, де буде підрахована кількість електронної густини навколо центрального атома, і це дасть індикація від назви його геометрії та форми, яку молекула набуває тривимірно.

Слід зазначити, що ці щільності будуть розташовані якомога далі один від одного, щоб прийняти найбільш стабільну структуру і там, де є менше відштовхування. Таким чином спочатку ідентифікується електронна геометрія, а потім молекулярна геометрія.

Шість рівнів щільності

У випадку, коли навколо центрального атома є дві електронні густини, зв’язки будуть розташовані якнайдалі один від одного. між ними, тобто на 180º один від одного, і, отже, їхня електронна геометрія є лінійною і молекулярно вона також лінійна.

У випадку, коли навколо центрального атома є три електронні густини, є два варіанти: три зв’язки або два зв’язки та одна незв’язана пара. Якщо є три зв’язки, електронна геометрія є Тригональна квартира, з кутами 120º між зв'язками і молекулярна геометрія носить ту саму назву. Тепер, якщо є пара без зв’язку, вони більше відштовхуються один від одного інтенсивність що зв'язані заряди, таким чином, мають тенденцію стискати зв'язні кути. Кут між вільною парою та кожним зв’язком становить 120º, а електронна геометрія — тригональна площина, а молекулярна — кутова.

У випадку, коли навколо центрального атома є чотири електронні густини, електронна геометрія є тетраедричною. Якщо всі чотири пари електронів з’єднані, їхня молекулярна геометрія збігається за назвою з їх електронною геометрією, а кут зв’язку становить 109,5º. Тепер, якщо одна з пар вільна, кут зв’язку стає меншим (107º) і молекулярна геометрія виглядає як Тригональна піраміда. Нарешті, якщо дві є вільними парами, а дві з’єднані, кут зв’язку дорівнює 104,5º, тоді як молекулярна геометрія називається Кутова.

Коли електронна густина навколо центрального атома дорівнює п’яти, це називається а Тригональна біпіраміда його електронна геометрія. Якщо всі навантаження з’єднані, то між екваторіально розташованими ланками залишаються кути 120ºC, а між осьовими і екваторіальними – 90º. Тепер молекулярна геометрія також називається тригональною біпірамідою, тоді як, маючи чотири пов'язані пари та одну вільну пару, молекулярна геометрія спотворюється, утворюючи добре відомий "рокер«Там і назва, яку вона отримує Спотворений тетраедр. Тоді як, якщо дві з п’яти пар електронів вільні, а три з них пов’язані, він має «Т»-подібну геометрію, і його назва пов’язана саме з його структурою. Нарешті, якщо це навпаки, три вільні пари і два зв’язаних заряди, то геометрія молекули лінійна.

Нарешті, навколо центрального атома є шість електронних густин, і утворюється октаедр, звідки його назва в електронній геометрії. Аналогічно молекулярна геометрія називається, якщо всі її пари пов'язані. Якщо у вас є п’ять пов’язаних пар і одна вільна пара, молекулярна геометрія – це квадратна піраміда основи. Якщо у вас є чотири зв’язані пари і дві вільні пари, геометрія молекули така Квадратна квартира.

Малюнок: Солодка природа