Електронна двойка геометрия срещу молекулярна геометрия
Геометрията на молекулата е важна при определянето на нейните свойства като цвят, магнетизъм, реактивност, полярност и др. Съществуват различни методи за определяне на геометрията. Има много видове геометрии. Линейни, огънати, тригонални равнинни, тригонални пирамидални, тетраедрични, октаедрични са някои от често срещаните геометрии.
Какво е молекулярна геометрия?
Молекулярната геометрия е триизмерното подреждане на атомите на молекулата в пространството. Атомите са подредени по този начин, за да се сведе до минимум отблъскването на връзката-връзка, отблъскването на двойка-връзка и самотата на двойката-самота на двойката. Молекулите с еднакъв брой атоми и електронните двойки са склонни да приспособяват еднаква геометрия. Следователно можем да определим геометрията на молекулата, като разгледаме някои правила. Теорията на VSEPR е модел, който може да се използва за прогнозиране на молекулярната геометрия на молекулите, като се използва броят на валентните електронни двойки. Ако обаче молекулната геометрия се определя по метода VSEPR, трябва да се вземат предвид само връзките, а не самотните двойки. Експериментално молекулярната геометрия може да се наблюдава с помощта на различни спектроскопски методи и дифракционни методи.
Какво е геометрия на електронни двойки?
При този метод геометрията на молекулата се предсказва от броя на валентните електрони двойки около централния атом. Отблъскването на електронна двойка на валентната обвивка или теорията на VSEPR предсказва молекулярната геометрия по този метод. За да приложим теорията на VSEPR, трябва да направим някои предположения относно естеството на свързването. При този метод се приема, че геометрията на молекулата зависи само от електрон-електронните взаимодействия. Освен това, по метода VSEPR се правят следните предположения.
• Атомите в молекулата са свързани помежду си с електронни двойки. Те се наричат свързващи двойки.
• Някои атоми в молекулата могат също да притежават двойки електрон, които не участват в свързването. Те се наричат самотни двойки.
• Свързващите двойки и самотните двойки около всеки атом в молекулата заемат позиции, при които взаимните им взаимодействия са сведени до минимум.
• Самотните двойки заемат повече място от свързващите двойки.
• Двойните връзки заемат повече пространства, отколкото единичните връзки.
За да се определи геометрията, първо трябва да се начертае структурата на Луис на молекулата. След това трябва да се определи броят на валентните електрони около централния атом. Всички единично свързани групи са определени като споделена електронна двойка тип връзка. Координационната геометрия се определя само от σ рамката. Електроните на централния атом, които участват в π връзката, трябва да бъдат извадени. Ако има общ заряд на молекулата, той също трябва да бъде присвоен на централния атом. Общият брой на електроните, свързани с рамката, трябва да бъде разделен на 2, за да се получи броят на σ електронни двойки. Тогава в зависимост от това число може да се присвои геометрия на молекулата. Следват някои от често срещаните молекулярни геометрии.
Ако броят на електронните двойки е 2, геометрията е линейна.
Брой електронни двойки: 3 Геометрия: тригонална равнинна
Брой електронни двойки: 4 Геометрия: тетраедрична
Брой електронни двойки: 5 Геометрия: тригонална бипирамидална
Брой електронни двойки: 6 Геометрия: октаедрична
Каква е разликата между електронните двойки и молекулярните геометрии?
• При определяне на геометрията на електронната двойка се вземат предвид самотни двойки и връзки, а при определяне на молекулярна геометрия се вземат предвид само свързани атоми.
• Ако около централния атом няма самотни двойки, молекулярната геометрия е същата като геометрията на електронната двойка. Ако обаче има включени самотни двойки, двете геометрии са различни.
