Lisaks ainulaadsetele omadustele on erinevatel molekulidel erinev geomeetria. Saate kasutada valents-kesta elektronide paari tõrjumist steeriline number molekuli geomeetrilise struktuuri määramiseks. See on üks põhjustest, miks mõista, mis on molekuli steeriline arv ja kuidas seda arvutada, on ülioluline keemiaõpilaste ja kõigi jaoks, kes soovivad uurida molekulaargeomeetriat.
Steriilse arvu leidmise protsess on siiski üsna lihtne, kui suudate loendada molekulaarseid sidemeid ja kasutada molekuli Lewise struktuuri üksikute elektronipaaride leidmiseks.
Mis on steeriline arv?
Molekuli steeriline arv on molekuli keskaatomiga seotud teiste aatomite arv pluss sellele kinnitatud üksikute elektronide paaride arv.
Seda kasutatakse määramiseks molekulaarne geomeetria kuna elektronid paaris tõrjuvad üksteist, olenemata sellest, kas need paarid on siduvad elektronid või üksikud paarid, mis pole seotud kindla aatomiga. Kuna nad paigutavad end maksimaalse eralduse saavutamiseks, annab steerilise arvu suhteliselt lihtne mõõt teile molekuli üldise kuju.
Steraarse arvuga 2 molekuli jaoks on lineaarne struktuur ja steriilseks arvuks 3 on trigonaalne tasapinnaline struktuur. Samamoodi jätkates viib steeriline arv 4 tetraeedrilisse struktuuri, 5 annab trigonaalse bipüramidaalse struktuuri ja steeriline arv 6 viib oktaeedrilise struktuuri.
Sterilise arvu valem
Steerilise arvu valemi saab kirjutada otse ülaltoodud määratluse põhjal:
Sterika number = (keskaatomiga seotud aatomite arv) + (üksikute elektronpaaride arv keskaatomil)
Seega on steerilise arvu arvutamise väljakutse tegeliku arvutamise jaoks väiksem ja suurem vaadates molekuli struktuuri elektronide sidumise mõttes ja leides need kaks numbrit vajadus. Seda on üsna lihtne teha, kui vaadata molekuli Lewise struktuuri ja mõista, kuidas leida üksik elektronipaar.
Lewise struktuur ja üksikud paarid
Molekuli Lewise struktuur on molekuli aatomite valentskihis olevate elektronide kujutis, üldiselt tähistatud aatomeid ümbritsevate täppidega, mis on tähistatud nende standardsete sümbolitega (nt O hapniku, C süsiniku, H vesiniku ja Cl kloor).
Kõigepealt tõmmake aatomid ja nende sidemed vastavalt molekulivalemile ja / või sellele, mida te molekuli kohta juba teate. Näiteks vesi (H2O) tähistab O-keskne aatom, mille mõlemal küljel on kaks H-aatomit ühendatud ühe sidemega (individuaalne sirgjoon).
Täitke valentskesta ülejäänud elektronid (st need, mis on saadaval sidumiseks, mis ei ole praegu sideme osa). Hapniku jaoks on kuus valentselektroni ja kaks neist on seotud vesiniku aatomitega seotud sidemetega, jättes neli valentselektroni täitmiseks. Joonistage skeemi lõpuleviimiseks kaks punkti paari sümboli O ümber.
Hapniku üksikud paarid on need kaks elektronide paari, mis ei ole seotud molekulaarse sidemega. Muidugi põhjustavad muud olukorrad erinevat tüüpi Lewise struktuure ja teatud juhtudel peate mõtlema veidi rohkem.
Näiteks ei moodusta elektronid paare, välja arvatud juhul, kui paarist väljaspool on vaba ruumi, nt. süsinikus on neid neli valentselektrone, kuid kuna saadaval on kokku kaheksa täppi, ei pea elektronid moodustama paari, et need mahuksid kestasse ja nii nad ära tee.
Sterilise arvu arvutamine
Sterilise arvu valemi kasutamine on lihtne, kui olete joonistanud kõnealuse molekuli Lewise struktuuri. Vaadake keskset aatomit ja lugege kõik selle külge kinnitatud sidemed (isegi kui see on topelt- või kolmikside). Seejärel vaadake aatomi ümbritsevaid punkte: kas on paarid, mis pole seotud sidumisega? Kui jah, lisage iga näite jaoks üks kogusummale.
H jaoks2O, tsentraalne hapnikuaatom on seotud kahe vesinikuaatomiga ja selle ümber on jäänud kaks elektronide paari. Selle saab tulemuse leidmiseks sisestada steerilise arvu valemisse:
\ begin {joondatud} text {Steric number} & = \ text {(keskaatomiga seotud aatomite arv)} + \ text {(üksikute elektronpaaride arv keskaatomil)} \\ & = 2 + 2 \\ & = 4 \ lõpp {joondatud}
Ja nii on vee tetraeedriline struktuur, kuigi osa sellest struktuurist koosneb üksikutest elektronpaaridest.