Електронната геометрия и молекулярната геометрия са разположението на електрони или атоми около централен атом в триизмерното пространство. Това придава на молекулата определена форма и определени ъгли на връзка.
Еднакви ли са определенията за електронна геометрия и молекулярна геометрия?
Дефиницията на молекулярната геометрия в химията е подреждането на атомите спрямо централен атом в триизмерното пространство.
Електронната геометрия е подреждането на електронните групи. Ако самотни двойки електрони, електрони, несвързани с други атоми, се намират в молекулата, това ще промени молекулярната геометрия, а не електронната геометрия.
Ако всички електронни групи са свързани, без единични двойки, тогава електронната геометрия и молекулната геометрия са еднакви.
VSEPR и геометрия
Електронното отблъскване на Valance-shell (VSEPR) е a теория което предлага геометрията на молекулата, базирана на минимизиране на отблъскването между електронните двойки. Този модел е полезен за повечето съединения с централен атом.
Електроните, независимо дали са свързани или в самотни двойки, ще се отблъснат и ще се разположат около централен атом по начин, който минимизира това отблъскване и увеличава разстоянието между тях.
Самотните двойки електрони ще отблъснат по-силно от свързаните и това ще промени ъглите на връзката в молекулярната геометрия, правейки ъглите малко по-малки.
Електронна геометрия
Електронната геометрия се определя от електронната група:
- 2 електронни групи, линейни
- 3 електронни групи, тригонално-планарни
- 4 електронни групи, тетраедрични
- 5 електронни групи, тригонално-бипирамидални
- 6 електронни групи, октаедрични
Линейна електронна геометрия и молекулярна геометрия
Линейната геометрия включва централен атом с две двойки свързващи електрони под ъгъл от 180 градуса (права линия). Това е единствената възможна форма за линейна геометрия; електронната геометрия и молекулярната геометрия са еднакви.
Тригонална равнинна електронна геометрия
Тригоналната равнинна геометрия на електроните е централен атом с три двойки свързващи електрони в 120-градусови ъгли един към друг подредени в равнина или „плоска“.
Само тригоналната равнина има същата електронна геометрия и молекулярна геометрия:
- тригонална равнинна: и трите двойки свързващи електрони са свързани с атоми
- огънат: два атома свързани, една самотна двойка електрони (тук молекулярната геометрия се различава от електронната геометрия и, както е посочено по-горе, ъгълът на връзката е малко по-малък от 120 градуса.)
Тетраедрична електронна геометрия
Тетраедричната електронна геометрия е централен атом, заобиколен от четири двойки свързващи електрони под ъгли на 109,5 градуса един от друг, образувайки форма, която прилича на тетраедър.
Само тетраедричната форма има еднаква електронна геометрия и молекулярна геометрия:
- тетраедричен: и четирите двойки свързващи електрони са свързани с атоми
- тригонална пирамидална: три атома свързани, една самотна двойка електрони
- огънати: два атома свързани, две самотни двойки електрони
Тригонална бипирамидална електронна геометрия
Тригоналният бипирамидален е централен атом с пет двойки свързващи електронни двойки.
Геометричното наименование идва от формата на три двойки в равнина при 120-градусови ъгли (тригоналната равнинна геометрия) и останалите две двойки при Ъгли от 90 градуса до самолета. Формата наподобява две пирамиди с триъгълна основа, прикрепени заедно.
Важно е да се отбележи, че самотните електронни двойки ще запълнят първо тригоналната равнинна част на геометрията. Само тригоналната бипирамидна форма има еднаква електронна геометрия и молекулярна геометрия:
- тригонален бипирамидален: всичките пет двойки свързващи електрони са свързани с атоми
- клатушка: четири атома свързани, една самотна двойка електрони
- т-образна: три атома свързани, две несподелени двойки електрони
- линейни: два атома свързани (разположени един срещу друг), три самотни двойки електрони
Октаедрична електронна геометрия
Октаедричната електронна геометрия е централен атом с шест двойки свързващи електрони, всички от които са на 90 градуса един към друг. Формата наподобява две пирамиди с квадратна основа, прикрепена заедно.
Само октаедричната форма има еднаква геометрия на електроните и молекулната геометрия. Имайте предвид, че в тази геометрична форма няма други комбинации, освен изброените по-долу:
- октаедричен: всичките шест двойки свързващи електрони са свързани с атоми
- квадратни пирамидални: пет атома свързани, една единична двойка електрони
- квадратна равнинна: свързани четири атома, две единични двойки електрони