Elektronska geometrija in molekularna geometrija sta razporeditev elektronov ali atomov okoli osrednjega atoma v tridimenzionalnem prostoru. To daje molekuli določeno obliko in določene kote vezi.
Ali sta definiciji elektronske geometrije in molekularne geometrije enaki?
Definicija molekularne geometrije v kemiji je razporeditev atomov glede na osrednji atom v tridimenzionalnem prostoru.
Elektronska geometrija je razporeditev elektronskih skupin. Če se v molekuli nahajajo osamljeni pari elektronov, elektroni, ki niso povezani z drugimi atomi, bo to spremenilo molekularno geometrijo in ne elektronsko geometrijo.
Če so vse elektronske skupine povezane, brez osamljenih parov, sta geometrija elektronov in molekularna geometrija enaki.
VSEPR in geometrija
Odbijanje elektronov valance-lupine (VSEPR) je a teorija ki predlaga geometrijo molekule, ki temelji na zmanjšanju odbijanja med elektronskimi pari. Ta model je uporaben za večino spojin s centralnim atomom.
Elektroni, bodisi povezani bodisi v samotnih parih, se bodo odganjali in se razporedili okoli osrednjega atoma na način, ki to odbijanje zmanjša in razdaljo med njimi poveča.
Osamljeni pari elektronov bodo odganjali močnejše od vezanih, kar bo spremenilo kote vezi v molekularni geometriji, zaradi česar bodo koti nekoliko manjši.
Elektronska geometrija
Elektronsko geometrijo določa elektronska skupina:
- 2 elektronski skupini, linearni
- 3 elektronske skupine, trigonalno-planarne
- 4 elektronske skupine, tetraedra
- 5 elektronskih skupin, trigonalno-bipiramidna
- 6 elektronskih skupin, oktaedral
Linearna elektronska geometrija in molekularna geometrija
Linearna geometrija vključuje osrednji atom z dvema paroma veznih elektronov pod kotom 180 stopinj (ravna črta). To je edina možna oblika za linearno geometrijo; elektronska in molekularna geometrija sta enaki.
Trigonalna ravninska elektronska geometrija
Trigonalna ravninska geometrija elektronov je osrednji atom s tremi pari veznih elektronov na 120-stopinjski koti drug drugemu razporejeni v ravnini ali "ravno".
Samo trigonalna ravnina ima enako geometrijo elektronov in molekularno geometrijo:
- trigonalno ravninsko: vsi trije pari veznih elektronov so vezani na atome
- upognjen: dva atoma vezana, en samotni par elektronov (tu se molekularna geometrija razlikuje od elektronske in, kot je navedeno zgoraj, je kot vezi nekoliko manjši od 120 stopinj.)
Tetraedrična elektronska geometrija
Tetraedrična geometrija elektronov je osrednji atom, obdan s štirimi pari veznih elektronov pod koti 109,5 stopinj drug od drugega, tvorijo obliko, ki spominja na tetraeder.
Samo tetraedrična oblika ima enako geometrijo elektronov in molekularno geometrijo:
- tetraedrski: vsi štirje pari veznih elektronov so vezani na atome
- trigonalni piramidalni: trije atomi povezani, en samotni par elektronov
- upognjen: dva atoma vezana, dva osamljena para elektronov
Trigonalna bipiramidna elektronska geometrija
Trigonalni bipiramidalni je osrednji atom s petimi pari veznih elektronskih parov.
Geometrijsko ime izhaja iz oblike treh parov v ravnini na 120-stopinjski koti (trigonalna ravninska geometrija) in preostala dva para pri 90-stopinjski koti na letalo. Oblika spominja na dve piramidi s trikotno podlago, pritrjeno skupaj.
Pomembno je omeniti, da osamljeni elektronski pari najprej zapolnijo trigonalni ravninski del geometrije. Samo trigonalna bipiramidna oblika ima enako geometrijo elektronov in molekularno geometrijo:
- trigonalni bipiramidalni: vseh pet parov veznih elektronov je vezanih na atome
- klackalica: štirje atomi povezani, en samotni par elektronov
- v obliki črke t: povezani trije atomi, dva samotna para elektronov
- linearno: dva atoma povezana (nameščena nasproti drug drugemu), trije osamljeni pari elektronov
Oktaedrična elektronska geometrija
Geometrija osmerokotne elektrone je osrednji atom s šestimi pari veznih elektronov, ki so vsi med seboj pod 90 stopinjami. Oblika spominja na dve piramidi s kvadratno podlago, pritrjeno skupaj.
Le oktaedrska oblika ima tako elektronsko geometrijo kot molekularno geometrijo enako. Upoštevajte, da znotraj te geometrijske oblike ni nobenih drugih kombinacij, kot so spodaj navedene:
- oktaedral: vseh šest parov veznih elektronov je vezanih na atome
- kvadratni piramidalni: pet vezanih atomov, en samoten par elektronov
- kvadratna ravnina: štirje atomi povezani, dva osamljena para elektronov