Elektronpár geometria vs molekuláris geometria
Egy molekula geometriája fontos a tulajdonságainak, például színének, mágnesességének, reakcióképességének, polaritásának stb. meghatározásában. A geometria meghatározására többféle módszer létezik. Sokféle geometria létezik. Lineáris, hajlított, trigonális sík, trigonális piramis, tetraéder, oktaéder néhány a gyakran használt geometriák közül.
Mi az a molekuláris geometria?
A molekuláris geometria egy molekula atomjainak háromdimenziós elrendezése a térben. Az atomok ilyen módon vannak elrendezve, hogy minimalizálják a kötés-kötés taszítását, a kötés-magányos pár taszítását és a magányos pár-magány pár taszítását. Az azonos számú atommal és elektronpárral rendelkező molekulák általában ugyanazt a geometriát alkalmazzák. Ezért néhány szabály figyelembe vételével meghatározhatjuk egy molekula geometriáját. A VSEPR elmélet egy olyan modell, amely a molekulák molekuláris geometriájának előrejelzésére használható a vegyértékelektronpárok számának felhasználásával. Ha azonban a molekuláris geometriát a VSEPR módszerrel határozzuk meg, akkor csak a kötéseket kell figyelembe venni, a magányos párokat nem. Kísérletileg a molekuláris geometria megfigyelhető különféle spektroszkópiai és diffrakciós módszerekkel.
Mi az elektronpár geometria?
Ebben a módszerben a molekula geometriáját a központi atom körüli vegyértékelektronpárok száma határozza meg. A vegyértékhéj-elektronpár taszítás vagy a VSEPR elmélet ezzel a módszerrel megjósolja a molekuláris geometriát. A VSEPR elmélet alkalmazásához néhány feltevést kell tennünk a kötés természetére vonatkozóan. Ebben a módszerben feltételezzük, hogy egy molekula geometriája csak az elektron-elektron kölcsönhatásoktól függ. Továbbá a következő feltevések a VSEPR módszerrel.
• Egy molekulában az atomokat elektronpárok kötik össze. Ezeket kötőpároknak nevezzük.
• Egy molekulában egyes atomok elektronpárokat is tartalmazhatnak, amelyek nem vesznek részt a kötésben. Ezeket magányos pároknak nevezzük.
• A kötőpárok és a magányos párok egy molekula bármely atomja körül olyan helyzeteket vesznek fel, ahol a kölcsönös kölcsönhatásuk minimális.
• A magányos párok több helyet foglalnak el, mint a kötőpárok.
• A kettős kötések több helyet foglalnak el, mint egy egyszerű kötés.
A geometria meghatározásához először meg kell rajzolni a molekula Lewis szerkezetét. Ezután meg kell határozni a központi atom körüli vegyértékelektronok számát. Az összes egyszeres kötésű csoport megosztott elektronpár kötéstípusként van hozzárendelve. A koordinációs geometriát csak a σ keret határozza meg. A központi atom elektronjait, amelyek részt vesznek a π kötésben, ki kell vonni. Ha a molekulában van egy teljes töltés, akkor azt a központi atomhoz is hozzá kell rendelni. A kerethez tartozó elektronok teljes számát el kell osztani 2-vel, hogy megkapjuk a σ elektronpárok számát. Ezután ettől a számtól függően hozzárendelhető a molekulához a geometria. Az alábbiakban bemutatunk néhány általános molekuláris geometriát.
Ha az elektronpárok száma 2, akkor a geometria lineáris.
Elektronpárok száma: 3 Geometria: trigonális sík
Elektronpárok száma: 4 Geometria: tetraéder
Elektronpárok száma: 5 Geometria: trigonális bipiramis
Elektronpárok száma: 6 Geometria: oktaéder
Mi a különbség az elektronpár és a molekuláris geometria között?
• Az elektronpár geometriájának meghatározásakor a magányos párokat és kötéseket veszik figyelembe, a molekuláris geometria meghatározásakor pedig csak a kötött atomokat.
• Ha nincsenek magányos párok a központi atom körül, akkor a molekuláris geometria megegyezik az elektronpár geometriájával. Ha azonban magányos párok vannak jelen, mindkét geometria különbözik.
