고유 한 특성뿐만 아니라 분자마다 형상이 다릅니다. 원자가 쉘 전자쌍 반발력을 입체 번호 분자의 기하학적 구조를 결정합니다. 이것은 분자의 입체 수가 무엇인지, 그리고 그것을 계산하는 방법을 이해하는 것이 화학 학생과 분자 기하학을 조사하려는 모든 사람에게 중요한 이유 중 하나입니다.
입체 번호를 찾는 과정은 분자 결합을 계산하고 분자의 루이스 구조를 사용하여 고독한 전자 쌍을 찾을 수 있다면 매우 간단합니다.
입체 번호 란 무엇입니까?
분자의 입체 수는 분자의 중심 원자에 결합 된 다른 원자의 수와 그것에 부착 된 고독한 전자 쌍의 수를 더한 것입니다.
이것은 결정하는 데 사용됩니다 분자 기하학 쌍으로 된 전자는 서로를 밀어 내기 때문입니다. 그 쌍이 결합 전자이든 특정 원자에 결합되지 않은 고독한 쌍이든 상관 없습니다. 그들은 최대 분리를 달성하기 위해 스스로 위치하기 때문에 상대적으로 간단한 입체 수 측정은 분자의 전체 모양을 알려줍니다.
입체 번호가 2 인 분자의 경우 선형 구조가 있고 입체 번호가 3 인 경우 삼각 평면 구조가 있습니다. 같은 방식으로 계속해서 4의 입체 숫자는 4 면체 구조로 이어지고, 5는 삼각 쌍뿔 구조를 제공하고 입체 숫자 6은 8 면체 구조로 이어집니다.
입체 숫자 공식
입체 숫자 공식은 위에 주어진 정의에 따라 다음과 같이 직접 기록 할 수 있습니다.
입체 번호 = (중심 원자에 결합 된 원자의 수) + (중심 원자에있는 고독한 전자 쌍의 수)
따라서 입체 수를 계산하는 데있어 문제는 실제 계산이 아니라 전자를 결합하는 관점에서 분자의 구조를보고 두 숫자를 찾는 필요한 것. 분자의 루이스 구조를보고 고독한 전자쌍을 찾는 방법을 이해한다면 이것은 매우 쉽습니다.
루이스 구조와 고독한 쌍
분자의 루이스 구조는 일반적으로 분자의 원자에 대한 원자가 껍질의 전자를 나타냅니다. 원자를 둘러싼 점으로 표시되며 표준 기호로 표시됩니다 (예: 산소는 O, 탄소는 C, 수소는 H, 염소).
먼저, 분자식 및 / 또는 분자에 대해 이미 알고있는 내용에 따라 원자와 그 결합을 그립니다. 예를 들어 물 (H2O)는 중심 O 원자로 표시되며 두 개의 H 원자가 양쪽에 단일 결합 (개별 직선)으로 연결되어 있습니다.
원자가 껍질에 남아있는 전자 (즉, 현재 결합의 일부가 아닌 결합에 사용할 수있는 전자)를 채 웁니다. 산소의 경우 6 개의 원자가 전자가 있으며, 이들 중 2 개는 수소 원자와의 결합에 관여하여 4 개의 원자가 전자를 채 웁니다. O 기호 주위에 두 쌍의 점을 그려 다이어그램을 완성합니다.
산소의 고독한 쌍은 분자 결합에 관여하지 않는이 두 쌍의 전자입니다. 물론, 다른 상황은 다른 유형의 루이스 구조로 이어지며 어떤 경우에는 조금 더 생각해야합니다.
예를 들어, 전자는 쌍 외부에 사용할 수있는 "공간"이없는 한 쌍을 형성하지 않습니다. 탄소에는 4 가지 원자가 전자이지만 총 8 개의 스팟을 사용할 수 있으므로 전자는 껍질에 맞추기 위해 쌍을 형성 할 필요가 없습니다. 하지 마십시오.
입체 숫자 계산
문제의 분자에 대한 루이스 구조를 그리면 입체 숫자 공식을 사용하는 것은 쉽습니다. 중심 원자를보고 그것에 붙어있는 각 결합 (이중 또는 삼중 결합이더라도)을 각각 하나로 세십시오. 그런 다음 원자를 둘러싼 점들을보십시오. 결합에 관여하지 않는 쌍이 있습니까? 그렇다면 각 예의 합계에 하나를 추가하십시오.
H 용2O, 중심 산소 원자는 두 개의 수소 원자에 결합되어 있고 그 주위에 두 쌍의 전자가 남아 있습니다. 결과를 찾기 위해 입체 숫자 공식에 삽입 할 수 있습니다.
\ begin {aligned} \ text {Steric number} & = \ text {(중앙 원자에 결합 된 원자 수)} + \ text {(중심 원자에있는 고독한 전자 쌍의 수)} \\ & = 2 + 2 \\ & = 4 \ end {aligned}
그래서 물은 사면체 구조를 가지고 있지만이 구조의 일부는 고독한 전자 쌍으로 구성되어 있습니다.