Sterisen luvun laskeminen

Eri molekyylien ainutlaatuisten ominaisuuksien lisäksi niiden geometria on erilainen. Voit käyttää valenssikuoren elektroniparien hylkäämistä steerinen numero molekyylin geometrisen rakenteen määrittämiseksi. Tämä on yksi syy siihen, että ymmärtäminen, mikä molekyyli on steerinen määrä ja miten se lasketaan, on ratkaisevan tärkeää kemian opiskelijoille ja kaikille, jotka haluavat tutkia molekyyligeometriaa.

Steerisen lukumäärän etsiminen on kuitenkin melko suoraviivaista, kunhan voit laskea molekyylisidoksia ja käyttää molekyylin Lewis-rakennetta yksinäisten elektroniparien löytämiseen.

Molekyylin steerinen määrä on molekyylin keskiatomiin sitoutuneiden muiden atomien määrä plus siihen kiinnittyneiden yksinäisten elektroniparien määrä.

Tätä käytetään määrittämään molekyyligeometria koska elektronit pareittain karkottavat toisiaan riippumatta siitä, ovatko nämä parit sitovia elektroneja vai yksinäisiä pareja, jotka eivät ole sitoutuneet tiettyyn atomiin. Koska he asettuvat itsensä saavuttaakseen maksimaalisen erotuksen, steerisen luvun suhteellisen yksinkertainen mitta kertoo molekyylin yleisen muodon.

Molekyylille, jonka steerinen määrä on 2, on lineaarinen rakenne ja steeriselle 3: lle trigonaalinen tasomainen rakenne. Samalla tavalla jatkamalla steerinen määrä 4 johtaa tetraedriseen rakenteeseen, 5 antaa trigonaalisen bipyramidaalisen rakenteen ja steerinen luku 6 johtaa oktaedriseen rakenteeseen.

Steerisen luvun kaava voidaan kirjoittaa suoraan yllä olevan määritelmän perusteella seuraavasti:

Steerinen numero = (keskiatomiin sitoutuneiden atomien määrä) + (keskiatomissa olevien yksinäisten elektroniparien määrä)

Steriikkaluvun laskemisen haaste on siis vähemmän kuin todellinen laskeminen ja enemmän tarkastelemalla molekyylin rakennetta elektronien sitoutumisen suhteen ja etsimällä kaksi sinä numeroa tarve. Tämä on melko helppo tehdä, jos tarkastellaan molekyylin Lewis-rakennetta ja ymmärretään, kuinka löytää yksinäinen elektronipari.

Molekyylin Lewis-rakenne edustaa molekyylin atomien valenssikuoressa olevia elektroneja, yleensä atomeja ympäröivät pisteet, jotka on esitetty niiden vakiosymboleilla (esim. O hapen, C hiilen, H vedyn ja Cl kloori).

Piirrä ensin atomit ja niiden sidokset molekyylikaavan ja / tai sen perusteella, mitä tiedät jo molekyylistä. Esimerkiksi vesi (H₂O: ta) edustaa O-keskiatomi, jossa on kaksi H-atomia, jotka on kytketty yhdellä sidoksella (yksittäinen suora viiva) sen kummallakin puolella.

Täytä valenssikuoressa jäljellä olevat elektronit (ts. Ne, jotka ovat käytettävissä sitomiseksi, jotka eivät tällä hetkellä kuulu sidokseen). Happea varten on kuusi valenssielektronia, ja kaksi niistä on sidoksissa vetyatomien kanssa, jolloin neljä valenssielektronia täyttyy. Piirrä kaavio täydentämällä kaksi pisteparia O-symbolin ympärille.

Yksinäiset happiparit ovat nämä kaksi elektroniparia, jotka eivät ole osallisina molekyylisidoksessa. Tietenkin muut tilanteet johtavat erityyppisiin Lewis-rakenteisiin, ja joissakin tapauksissa sinun on ajateltava hieman enemmän.

Esimerkiksi elektronit eivät muodosta paria, ellei parin ulkopuolella ole käytettävissä "välilyöntejä", esim. hiilessä on neljä valenssielektroneja, mutta koska käytettävissä on yhteensä kahdeksan täplää, elektronien ei tarvitse muodostaa paria, jotta ne sopisivat kuoreen, joten ne ei.

Steerisen luvun kaavan käyttö on helppoa, kun olet piirtänyt kyseisen molekyylin Lewis-rakenteen. Katsokaa keskiatomia ja laskekaa kaikki siihen kiinnitetyt sidokset (vaikka se olisikin kaksois- tai kolmoissidos) kumpaankin. Katsokaa sitten atomia ympäröiviä pisteitä: onko pareja, jotka eivät liity sitoutumiseen? Jos on, lisää yksi kunkin esimerkin kokonaismäärään.

H: lle₂O, keskeinen happiatomi on sitoutunut kahteen vetyatomiin, ja sen ympärillä on kaksi elektroniparia. Tämä voidaan lisätä steerisen luvun kaavaan tuloksen löytämiseksi:

Joten vedellä on tetraedrinen rakenne, vaikka osa tästä rakenteesta koostuu yksinäisistä elektronipareista.