Elektronų geometrija ir molekulinė geometrija yra elektronų ar atomų išsidėstymas aplink centrinį atomą trimatėje erdvėje. Tai suteikia molekulei tam tikrą formą ir tam tikrus jungties kampus.
Ar elektronų geometrijos ir molekulinės geometrijos apibrėžimai yra vienodi?
Molekulinės geometrijos apibrėžimas chemijoje yra atomų išsidėstymas centrinio atomo atžvilgiu trimatėje erdvėje.
Elektronų geometrija yra elektronų grupių išdėstymas. Jei molekulėje yra vienišos elektronų poros, elektronai, nesusiję su kitais atomais, tai pakeis molekulės geometriją, o ne elektronų geometriją.
Jei visos elektronų grupės yra susietos be atskirų porų, tada elektronų geometrija ir molekulinė geometrija yra vienodi.
VSEPR ir geometrija
Valance-shell elektronų atstūmimas (VSEPR) yra a teorija kuri siūlo molekulės geometriją, pagrįstą atstumimo tarp elektronų porų sumažinimu. Šis modelis yra naudingas daugumai junginių, turinčių centrinį atomą.
Elektronai, nesvarbu, ar jie susieti, ar pavienėmis poromis, atstums vienas kitą, ir jie išsidėstę aplink centrinį atomą taip, kad sumažintų šį atstūmimą ir padidintų atstumą tarp jų.
Vienišos elektronų poros atstumia stipresnius nei surišti, ir tai pakeis jungties kampus molekulinėje geometrijoje, todėl kampai bus šiek tiek mažesni.
Elektronų geometrija
Elektronų geometrija nustatoma pagal elektronų grupę:
- 2 elektronų grupės, tiesinės
- 3 elektronų grupės, trigoninės-plokštuminės
- 4 elektronų grupės, tetraedrinės
- 5 elektronų grupės, trigoninės-bipiramidinės
- 6 elektronų grupės, oktaedrinės
Linijinė elektronų geometrija ir molekulinė geometrija
Linijinė geometrija apima centrinį atomą, kurio dvi kampai yra surišantys elektronai 180 laipsnių (tiesi linija). Tai vienintelė įmanoma linijinės geometrijos forma; elektronų geometrija ir molekulinė geometrija yra vienodi.
Trikampio plokštumos elektronų geometrija
Trikampio plokštumos elektronų geometrija yra centrinis atomas, kuriame yra trys jungiančių elektronų poros 120 laipsnių kampai vienas kitam išsidėstę lėktuvu arba „plokščiu“.
Tik trigoninis plokštumas turi tą pačią elektronų ir molekulių geometriją:
- trigoninis plokštumas: visos trys jungiančių elektronų poros yra sujungtos su atomais
- sulenktas: susieti du atomai, viena vieniša elektronų pora (Čia molekulinė geometrija skiriasi nuo elektronų geometrijos, ir, kaip minėta aukščiau, jungties kampas yra šiek tiek mažesnis nei 120 laipsnių.)
Tetraedrinė elektronų geometrija
Tetraedrinė elektronų geometrija yra centrinis atomas, apsuptas keturių jungiamųjų elektronų porų, esančių kampuose 109,5 laipsnių viena nuo kitos, suformuodama figūrą, panašią į tetraedrą.
Tik tetraedrinė forma turi tą pačią elektronų ir molekulių geometriją:
- tetraedrinis: visos keturios jungiančių elektronų poros yra sujungtos su atomais
- trigoninė piramidė: susieti trys atomai, viena vieniša elektronų pora
- sulenkta: susieti du atomai, dvi vienišos elektronų poros
Trigonalė bipiramidinė elektronų geometrija
Trigonalis bipiramidinis yra centrinis atomas, turintis penkias jungiančių elektronų porų poras.
Geometrinis pavadinimas kilęs iš trijų porų, esančių plokštumoje, formos 120 laipsnių kampai (trigoninė plokštuminė geometrija) ir likusios dvi poros 90 laipsnių kampai į lėktuvą. Forma primena dvi piramides, kurių trikampis pagrindas pritvirtintas kartu.
Svarbu pažymėti, kad vienišos elektronų poros pirmiausia užpildys trigoninę plokštuminę geometrijos dalį. Tik trigoninė bipiramidinė forma turi tą pačią elektronų ir molekulių geometriją:
- trigoninis bipiramidinis: visos penkios jungiančių elektronų poros yra sujungtos su atomais
- sūpynės: susieti keturi atomai, viena vieniša elektronų pora
- t formos: susieti trys atomai, dvi vienišos elektronų poros
- linijinis: susieti du atomai (išsidėstę priešais vienas kitą), trys vienišos elektronų poros
Oktaedrinė elektronų geometrija
Oktaedrinė elektronų geometrija yra centrinis atomas, turintis šešias jungiančių elektronų poras, kurios visos yra 90 laipsnių kampu viena kitos atžvilgiu. Forma primena dvi piramides su kvadratiniu pagrindu, pritvirtintu kartu.
Tik oktaedrinės formos elektronų geometrija ir molekulinė geometrija yra vienodi. Atkreipkite dėmesį, kad šioje geometrinėje formoje nėra jokių kitų derinių, nei išvardyti toliau:
- aštuonkampis: visos šešios jungiančių elektronų poros yra sujungtos su atomais
- kvadratinė piramidė: susieti penki atomai, viena vieniša elektronų pora
- kvadratinis plokštuminis: susieti keturi atomai, dvi vienišos elektronų poros