Hva er forskjellen mellom elektronisk geometri og molekylær form?

Elektrongeometri og molekylær geometri er arrangementet av elektroner eller atomer rundt et sentralt atom i et tredimensjonalt rom. Dette gir et molekyl en bestemt form og visse bindingsvinkler.

Molekylgeometri-definisjonen i kjemi er arrangementet av atomer i forhold til et sentralt atom i tredimensjonalt rom.

Elektrongeometri er arrangementet av elektrongrupper. Hvis ensomme par elektroner, elektroner som ikke er bundet til andre atomer, befinner seg i molekylet, vil dette endre molekylgeometrien, ikke elektrongeometrien.

Hvis alle elektrongruppene er bundet, uten ensomme par, er elektrongeometrien og molekylgeometrien den samme.

Valance-shell electron repulsion (VSEPR) er en teori som foreslår geometrien til et molekyl basert på å minimere frastøtingen mellom elektronpar. Denne modellen er nyttig for de fleste forbindelser med et sentralt atom.

Elektroner, enten de er bundet eller i ensomme par, vil frastøte hverandre, og de ordner seg rundt et sentralt atom på en måte som minimerer denne frastøtingen og maksimerer avstanden mellom dem.

Ensomme par elektroner vil avvise sterkere enn bundet, og dette vil endre bindingsvinklene i molekylgeometrien, noe som gjør vinklene litt mindre.

Elektrongeometri bestemmes av elektrongruppen:

• 2 elektrongrupper, lineære
• 3 elektrongrupper, trigonal-planar
• 4 elektrongrupper, tetraeder
• 5 elektrongrupper, trigonal-bipyramidal
• 6 elektrongrupper, oktaedrisk

Lineær geometri involverer et sentralt atom med to par bindingselektroner i en vinkel på 180 grader (en rett linje). Dette er den eneste mulige formen for en lineær geometri; elektrongeometrien og molekylgeometrien er de samme.

Trigonal plan elektrongeometri er et sentralt atom med tre par bindingselektroner ved 120 graders vinkler til hverandre ordnet i et fly eller "flat".

Bare trigonal planar har samme elektrongeometri og molekylgeometri:

• trigonal plan: alle tre parene av bindingselektroner er bundet til atomer
  
• bøyd: to atomer bundet, et ensomt elektronpar (her skiller molekylgeometrien seg fra elektrongeometrien, og som nevnt ovenfor er bindingsvinkelen litt mindre enn 120 grader.)

Tetrahedral elektrongeometri er et sentralt atom omgitt av fire par bindingselektroner i vinkler av 109,5 grader fra hverandre, og danner en form som ligner en tetraeder.

Bare den tetraedriske formen har samme elektrongeometri og molekylgeometri:

• tetrahedral: alle fire parene av bindingselektroner er bundet til atomer
• trigonal pyramidal: tre atomer bundet, ett ensomt elektronpar
• bøyd: to atomer bundet, to ensomme par elektroner

Trigonal bipyramidal er et sentralt atom med fem par bindende elektronpar.

Det geometriske navnet kommer fra formen av tre par i et plan ved 120 graders vinkler (den trigonale plane geometrien) og de resterende to parene ved 90-graders vinkler til flyet. Formen ligner to pyramider med en trekantet base festet sammen.

Det er viktig å merke seg at de ensomme elektronparene først vil fylle den trigonale plane delen av geometrien. Bare den trigonale bipyramidale formen har samme elektrongeometri og molekylgeometri:

• trigonal bipyramidal: alle fem parene av bindingselektroner er bundet til atomer
• seesaw: fire atomer bundet, ett ensomt par elektroner
• t-formet: tre atomer bundet, to ensomme elektronpar
• lineær: to atomer bundet (plassert motsatt hverandre), tre ensomme elektronpar

Octahedral elektrongeometri er et sentralt atom med seks par bindingselektroner, som alle ligger 90 grader i forhold til hverandre. Formen ligner to pyramider med en firkantet base festet sammen.

Bare den oktaedriske formen har både elektrongeometrien og molekylgeometrien den samme. Vær oppmerksom på at det ikke er andre kombinasjoner innen denne geometriske formen enn de som er oppført nedenfor:

• oktaedrisk: alle seks parene av bindingselektroner er bundet til atomer
• firkantet pyramideformet: fem atomer bundet, ett ensomt par elektroner
• firkantet plan: fire atomer bundet, to ensomme elektronpar