ისევე როგორც მათი უნიკალური თვისებები, სხვადასხვა მოლეკულას აქვს სხვადასხვა გეომეტრია. შეგიძლიათ გამოიყენოთ ვალენტური გარსის ელექტრონული წყვილის მოგერიება პარალელურად სტერილური ნომერი მოლეკულის მისი გეომეტრიული სტრუქტურის დასადგენად. ეს არის ერთ-ერთი მიზეზი იმისა, რომ იმის გაგება, თუ რა არის მოლეკულის სტერილური რიცხვი და როგორ გამოთვლით მას, გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ქიმიის სტუდენტებისთვის და ყველასთვის, ვისაც სურს გამოიკვლიოს მოლეკულური გეომეტრია.
სტერილური რიცხვის პოვნის პროცესი საკმაოდ მარტივია, მანამ, სანამ შეგიძლიათ დაითვალოთ მოლეკულური ბმები და გამოიყენოთ მოლეკულის Lewis სტრუქტურა, რომ იპოვოთ მარტოხელა ელექტრონული წყვილი.
რა არის სტერილური ნომერი?
მოლეკულის სტერიული რიცხვი არის სხვა ატომების რაოდენობა, რომლებიც დაკავშირებულია მოლეკულის ცენტრალურ ატომთან, პლუს მასზე მიმაგრებული მარტოხელა წყვილი ელექტრონების რაოდენობა.
ეს გამოიყენება იმის დასადგენად მოლეკულური გეომეტრია რადგან ელექტრონები წყვილებში მოგერიებენ ერთმანეთს, იქნება ეს შემაკავშირებელი ელექტრონი თუ მარტოხელა წყვილი, რომელიც არ არის შეკრული კონკრეტულ ატომთან. იმის გამო, რომ ისინი თავსდებიან ისე, რომ მიაღწიონ მაქსიმალურ გამოყოფას, სტერიული რიცხვის შედარებით მარტივი საზომი გიჩვენებთ მოლეკულის საერთო ფორმას.
2-ის სტერიული რიცხვის მქონე მოლეკულისთვის იქნება წრფივი სტრუქტურა და 3-ის სტერილური რიცხვისთვის - ტრიგონოლური პლანარული სტრუქტურა. ანალოგიურად გაგრძელდება, სტერილური რიცხვი 4 მივყავართ ტეტრაედრალურ სტრუქტურას, 5 იძლევა ტრიგონულ ბიპირამიდულ სტრუქტურას, ხოლო სტერიული რიცხვი 6 იწვევს რვაკუთხა სტრუქტურას.
სტერილური რიცხვების ფორმულა
სტერილური რიცხვების ფორმულის ჩამოწერა შესაძლებელია პირდაპირ ზემოთ მოცემული განსაზღვრების საფუძველზე, როგორც:
სტერილური ნომერი = (ცენტრალურ ატომთან შეერთებული ატომების რაოდენობა) + (ელექტრონული მარტოხელა წყვილების რაოდენობა ცენტრალურ ატომზე)
ამიტომ სტერიული რიცხვის გაანგარიშებისას გამოწვევა გამოწვეულია ფაქტობრივი გაანგარიშებით და მეტიც ეძებს მოლეკულის სტრუქტურას ელექტრონების შემაკავშირებელ თვალსაზრისით და ორი ციფრის პოვნას საჭიროება ამის გაკეთება საკმაოდ მარტივია, თუ გადახედავთ მოლეკულის ლუისის სტრუქტურას და გესმით, როგორ იპოვოთ მარტოხელა ელექტრონული წყვილი.
ლუის სტრუქტურა და მარტოხელა წყვილი
მოლეკულის ლუისის სტრუქტურა წარმოადგენს ელექტრონების წარმოდგენას ვალენტურ გარსში მოლეკულის ატომებისთვის, ზოგადად წარმოდგენილია ატომების მიმდებარე წერტილებით, რომლებიც ნაჩვენებია მათი სტანდარტული სიმბოლოებით (მაგ: O ჟანგბადისთვის, C ნახშირბადისთვის, H წყალბადისთვის და Cl ქლორი).
პირველი, დახაზეთ ატომები და მათი ბმულები მოლეკულური ფორმულისა და / ან იმის შესახებ, რაც უკვე იცით მოლეკულის შესახებ. მაგალითად, წყალი (H2O) წარმოდგენილია ცენტრალური O ატომით, ორი H ატომი, რომლებიც დაკავშირებულია ერთი ბმით (ინდივიდუალური სწორი ხაზი) მის ორივე მხარეს.
შეავსეთ დარჩენილი ელექტრონები ვალენტურ გარსში (ე.ი. ის, რაც ხელმისაწვდომია შეერთებისთვის, რომელიც ამჟამად არ არის ობლიგაციის ნაწილი). ჟანგბადისთვის არსებობს ექვსი ვალენტური ელექტრონი და აქედან ორი მონაწილეობს წყალბადის ატომებთან კავშირებში და ტოვებს ოთხ ვალენტურ ელექტრონს. დახაზეთ ორი წყვილი წერტილი O სიმბოლოს გარშემო, რომ დასრულდეს სქემა.
ჟანგბადის მარტოხელა წყვილი არის ელექტრონების ეს ორი წყვილი, რომლებიც არ მონაწილეობენ მოლეკულურ კავშირში. რა თქმა უნდა, სხვა სიტუაციებში სხვადასხვა ტიპის ლუისის სტრუქტურები ხდება და გარკვეულ შემთხვევებში ცოტა მეტი ფიქრი მოგიწევთ.
მაგალითად, ელექტრონები არ ქმნიან წყვილებს, თუ წყვილის გარეთ არ არსებობს "სივრცეები", მაგ. ნახშირბადში არის ოთხი ვალენტური ელექტრონები, მაგრამ რვა ლაქის არსებობით, ელექტრონებს არ სჭირდებათ წყვილების შექმნა, რომ მოთავსდნენ გარსში და ამიტომ ისინი ნუ
სტერიული რიცხვის გაანგარიშება
სტერილური რიცხვების ფორმულის გამოყენება მარტივია მას შემდეგ, რაც თქვენ დაადგენთ Lewis სტრუქტურას მოლეკულისთვის. გადახედეთ ცენტრალურ ატომს და დაითვალეთ თითოეული ობლიგაცია (თუნდაც ეს იყოს ორმაგი ან სამმაგი ბმა), რომელიც მას ერთვის თითოეულად. შემდეგ გადახედეთ წერტილებს ატომის გარშემო: არის რაიმე წყვილი, რომლებიც არ მონაწილეობენ შეკავშირებაში? თუ ასეა, თითოეული მაგალითისთვის ჯამში დაამატეთ ერთი.
ჰ2O, ჟანგბადის ცენტრალური ატომი შეერთებულია წყალბადის ორ ატომთან და მის გარშემო დარჩენილია ორი წყვილი ელექტრონი. ეს შეიძლება ჩასმული იყოს სტერილური რიცხვების ფორმულაში, რომ იპოვოთ შედეგი:
\ დაწყება {გასწორება} \ ტექსტი {სტერილური ნომერი} & = \ ტექსტი {(ცენტრალურ ატომთან შეერთებული ატომების რაოდენობა)} + \ ტექსტი {(ელექტრონების მარტოხელა წყვილების რაოდენობა ცენტრალურ ატომზე)} \\ & = 2 + 2 \\ & = 4 \ ბოლო {გასწორებული}
და ამრიგად, წყალს აქვს ტეტრაედრული სტრუქტურა, თუმცა ამ სტრუქტურის ნაწილი ელექტრონების მარტოხელა წყვილებისგან შედგება.