Геометрия на електронна двойка срещу молекулярна геометрия
Геометрията на една молекула е важна за определяне на нейните свойства като цвят, магнетизъм, реактивност, полярност и т.н. Има различни методи за определяне на геометрията. Има много видове геометрии. Линейна, огъната, тригонална планарна, тригонална пирамидална, тетраедрична, октаедрична са някои от често срещаните геометрии.
Какво е молекулярна геометрия?
Молекулярната геометрия е триизмерното разположение на атомите на една молекула в пространството. Атомите са подредени по този начин, за да се сведе до минимум отблъскването връзка-връзка, отблъскването връзка-несподелена двойка и отблъскването несподелена двойка-несподелена двойка. Молекулите с еднакъв брой атоми и електронни несподелени двойки са склонни да поемат една и съща геометрия. Следователно можем да определим геометрията на една молекула, като вземем предвид някои правила. Теорията на VSEPR е модел, който може да се използва за прогнозиране на молекулярната геометрия на молекулите, като се използва броя на валентните електронни двойки. Въпреки това, ако молекулярната геометрия се определя чрез 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 методи на дифракция.
Какво е геометрията на електронната двойка?
При този метод геометрията на една молекула се предсказва от броя на двойките валентни електрони около централния атом. Отблъскването на електронните двойки на валентната обвивка или теорията на VSEPR предсказва молекулярната геометрия чрез този метод. За да приложим теорията на VSEPR, трябва да направим някои предположения относно природата на свързването. При този метод се приема, че геометрията на една молекула зависи само от електрон-електронните взаимодействия. Освен това, чрез метода VSEPR са направени следните допускания.
• Атомите в една молекула са свързани чрез електронни двойки. Те се наричат свързващи двойки.
• Някои атоми в една молекула може също да притежават двойки електрони, които не участват в свързването. Те се наричат самотни двойки.
• Свързващите двойки и самотните двойки около всеки атом в молекулата заемат позиции, при които взаимното им взаимодействие е сведено до минимум.
• Самотните двойки заемат повече място от свързващите двойки.
• Двойните връзки заемат повече места от единичните връзки.
За да се определи геометрията, първо трябва да се начертае структурата на Люис на молекулата. След това трябва да се определи броят на валентните електрони около централния атом. Всички единично свързани групи са определени като споделен тип връзка на електронната двойка. Координационната геометрия се определя само от рамката σ. Електроните на централния атом, които участват в π свързването, трябва да бъдат извадени. Ако има общ заряд на молекулата, той също трябва да бъде приписан на централния атом. Общият брой електрони, свързани с рамката, трябва да бъде разделен на 2, за да се получи броят на σ електронните двойки. Тогава в зависимост от това число може да се присвои геометрията 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 планарна
Брой електронни двойки: 4 Геометрия: тетраедър
Брой електронни двойки: 5 Геометрия: тригонална бипирамидална
Брой електронни двойки: 6 Геометрия: октаедрична
Каква е разликата между електронната двойка и молекулярната геометрия?
• При определяне на геометрията на електронната двойка се вземат предвид несподелените двойки и връзки, а при определяне на молекулярната геометрия се вземат предвид само свързаните атоми.
• Ако около централния атом няма несподелени двойки, геометрията на молекулата е същата като геометрията на електронната двойка. Въпреки това, ако има участващи самотни двойки, двете геометрии са различни.
