Az elektrongeometria és a molekulageometria az elektronok vagy atomok elrendezése a központi atom körül a háromdimenziós térben. Ez egy molekulának adott alakot és bizonyos kötési szögeket ad.
Az elektrongeometria és a molekulageometria meghatározása megegyezik?
A kémiai molekuláris geometria meghatározása az atomok elrendezése a központi atomhoz viszonyítva a háromdimenziós térben.
Az elektrongeometria az elektroncsoportok elrendezése. Ha a molekulában magányos elektronpárok találhatók, amelyek nem kapcsolódnak más atomokhoz, akkor ez megváltoztatja a molekula geometriáját, nem pedig az elektron geometriáját.
Ha az összes elektroncsoport meg van kötve, nincsenek egyedülálló párok, akkor az elektrongeometria és a molekulageometria ugyanaz.
VSEPR és a geometria
A valance-shell elektron-taszítás (VSEPR) a elmélet amely egy molekula geometriáját javasolja az elektronpárok közötti taszítás minimalizálása alapján. Ez a modell a legtöbb központi atomot tartalmazó vegyület számára hasznos.
Az elektronok, akár kötve, akár magányos párokban, taszítják egymást, és úgy rendeződnek a központi atom körül, hogy minimalizálják ezt az taszítást és maximalizálják a köztük lévő távolságot.
A magányos elektronpárok erősebben taszítják, mint a megkötöttek, és ez megváltoztatja a molekulaszerkezetben a kötés szögeit, kissé kisebbé téve azokat.
Elektrongeometria
Az elektrongeometriát elektroncsoportok határozzák meg:
- 2 elektroncsoport, lineáris
- 3 elektroncsoport, trigonális-sík
- 4 elektroncsoport, tetraéderes
- 5 elektroncsoport, trigonális-bipiramidális
- 6 elektroncsoport, oktaéder
Lineáris elektrongeometria és molekuláris geometria
A lineáris geometria egy központi atomot foglal magában, amelynek két pár kötőelektronja van 180 fok (egyenes vonal). Ez az egyetlen lehetséges forma egy lineáris geometriához; az elektrongeometria és a molekulageometria megegyezik.
Trigonális sík elektrongeometria
A háromszög sík elektrongeometria egy központi atom, amelynek három pár kötődő elektronja van 120 fokos szögek egymásnak síkban vagy "laposan" elrendezve.
Csak a trigonális síknak van ugyanaz az elektron-geometriája és a molekuláris geometriája:
- trigonális sík: mind a három kötő elektronpár az atomokhoz kapcsolódik
- hajlított: két atom kapcsolódik, egy magányos elektronpár (Itt a molekuláris geometria eltér az elektrongeometriától, és mint fentebb említettük, a kötés szöge valamivel kevesebb, mint 120 fok.)
Tetraéderes elektrongeometria
A tetraéderes elektrongeometria egy központi atom, amelyet négy pár kötési elektron vesz körül, a szöge 109,5 fok egymástól, tetraéderre hasonlító alakot képezve.
Csak a tetraéder alakúnak van ugyanaz az elektron- és molekulageometriája:
- tetraéderes: mind a négy kötő elektronpár az atomokhoz kapcsolódik
- trigonális piramis: három atom kapcsolódik, egy magányos elektronpár
- hajlított: két atom kapcsolódik, két magányos elektronpár
Trigonális bipiramidális elektrongeometria
A trigonális bipiramidális egy központi atom, öt pár kötő elektronpárral.
A geometriai név három pár alakjából származik a síkban 120 fokos szögek (a trigonális síkgeometria) és a fennmaradó két pár 90 fokos szögek a repülőgéphez. A forma két piramisra hasonlít, amelyek háromszög alakú talppal vannak összekötve.
Fontos megjegyezni, hogy a magányos elektronpárok töltik ki először a geometria trigonális sík részét. Csak a trigonális bipiramidális alaknak van ugyanaz az elektron-geometriája és a molekuláris geometriája:
- trigonális bipiramidális: mind az öt kötő elektronpár az atomokhoz kapcsolódik
- hinta: négy atom kötött, egy magányos elektronpár
- t alakú: három atom kapcsolódik, két magányos elektronpár
- lineáris: két atom kötött (egymással szemben helyezkedik el), három magányos elektronpár
Oktaéderes elektrongeometria
Az oktaéderes elektrongeometria egy központi atom, amelynek hat pár kötődő elektronja van, amelyek mindegyike 90 fokon áll egymáshoz képest. A forma két piramisra hasonlít, négyzet alakú aljzattal.
Csak az oktaéder alaknak van ugyanaz az elektron geometriája és a molekuláris geometriája. Vegye figyelembe, hogy ezen a geometriai alakzaton belül az alábbiakban felsoroltakon kívül nincsenek más kombinációk:
- oktaéderes: mind a hat kötő elektronpár az atomokhoz kapcsolódik
- négyzet alakú piramis: öt atom kapcsolódik, egy magányos elektronpár
- négyzet alakú sík: négy atom kapcsolódik, két magányos elektronpár