Care este diferența dintre geometria electronică și forma moleculară?

Geometria electronică și geometria moleculară sunt dispunerea electronilor sau a atomilor în jurul unui atom central în spațiul tridimensional. Acest lucru conferă unei molecule o anumită formă și anumite unghiuri de legătură.

Definiția geometriei moleculare în chimie este dispunerea atomilor în raport cu un atom central în spațiul tridimensional.

Geometria electronilor este dispunerea grupurilor de electroni. Dacă în moleculă se află perechi izolate de electroni, electroni care nu sunt legați de alți atomi, acest lucru va schimba geometria moleculară, nu geometria electronilor.

Dacă toate grupurile de electroni sunt legate, fără perechi solitare, atunci geometria electronică și geometria moleculară sunt aceleași.

Repulsia electronică a valance-shell (VSEPR) este o teorie care propune geometria unei molecule bazată pe minimizarea repulsiei între perechile de electroni. Acest model este util pentru majoritatea compușilor cu atom central.

Electronii, fie legați, fie în perechi izolate, se vor respinge reciproc și se aranjează în jurul unui atom central într-un mod care minimizează această respingere și maximizează distanța dintre ei.

Perechile izolate de electroni se vor respinge mai puternic decât cele legate și acest lucru va modifica unghiurile de legătură din geometria moleculară, făcând unghiurile puțin mai mici.

Geometria electronilor este determinată de grupul de electroni:

• 2 grupe de electroni, liniare
• 3 grupe de electroni, trigonal-plan
• 4 grupe de electroni, tetraedrică
• 5 grupe de electroni, trigonal-bipiramidal
• 6 grupe de electroni, octaedrică

Geometria liniară implică un atom central cu două perechi de electroni care leagă la un unghi de 180 de grade (o linie dreaptă). Aceasta este singura formă posibilă pentru o geometrie liniară; geometria electronică și geometria moleculară sunt aceleași.

Geometria electronică plană trigonală este un atom central cu trei perechi de electroni care leagă la Unghiuri de 120 de grade între ele dispuse într-un plan sau „plat”.

Doar planul trigonal are aceeași geometrie electronică și geometrie moleculară:

• plan trigonal: toate cele trei perechi de electroni care leagă sunt legați de atomi
  
• îndoit: doi atomi legați, o singură pereche de electroni (Aici, geometria moleculară diferă de geometria electronilor și, după cum sa menționat mai sus, unghiul de legătură este puțin mai mic de 120 de grade.)

Geometria tetraedrică a electronilor este un atom central înconjurat de patru perechi de electroni care leagă la unghiuri de 109,5 grade unele de altele, formând o formă care seamănă cu un tetraedru.

Doar forma tetraedrică are aceeași geometrie electronică și geometrie moleculară:

• tetraedric: toate cele patru perechi de electroni care leagă sunt legați de atomi
• piramidal trigonal: trei atomi legați, o singură pereche de electroni
• îndoit: doi atomi legați, două perechi izolate de electroni

Bipiramidalul trigonal este un atom central cu cinci perechi de perechi de electroni care leagă.

Numele geometric vine de la forma a trei perechi într-un plan la Unghiuri de 120 de grade (geometria plană trigonală) și restul de două perechi la Unghiuri de 90 de grade la avion. Forma seamănă cu două piramide cu o bază triunghiulară atașată între ele.

Este important să rețineți că perechile de electroni singulari vor umple mai întâi porțiunea plană trigonală a geometriei. Doar forma bipiramidală trigonală are aceeași geometrie electronică și geometrie moleculară:

• bipiramidal trigonal: toate cele cinci perechi de electroni care leagă sunt legați de atomi
• balansoar: patru atomi legați, o singură pereche de electroni
• în formă de t: trei atomi legați, două perechi izolate de electroni
• liniar: doi atomi legați (situați unul față de celălalt), trei perechi de electroni singulari

Geometria octaedrică a electronilor este un atom central cu șase perechi de electroni care leagă, toți la 90 de grade unul față de celălalt. Forma seamănă cu două piramide cu o bază pătrată atașată între ele.

Numai forma octaedrică are aceeași geometrie electronică și moleculară. Rețineți că nu există alte combinații în cadrul acestei forme geometrice decât cele enumerate mai jos:

• octaedric: toate cele șase perechi de electroni care leagă sunt legați de atomi
• piramidal pătrat: cinci atomi legați, o singură pereche de electroni
• plan pătrat: patru atomi legați, două perechi solitare de electroni