Vad är skillnaden mellan elektronisk geometri och molekylär form?

Elektrongeometri och molekylgeometri är arrangemanget av elektroner eller atomer runt en central atom i ett tredimensionellt utrymme. Detta ger en molekyl en viss form och vissa bindningsvinklar.

Molekylgeometerdefinitionen i kemi är arrangemanget av atomer i förhållande till en central atom i tredimensionellt utrymme.

Elektrongeometri är arrangemanget av elektrongrupper. Om ensamma elektronpar, elektroner som inte är bundna till andra atomer, finns i molekylen, kommer detta att förändra molekylgeometrin, inte elektrongeometrin.

Om alla elektrongrupper är bundna, utan några ensamma par, är elektrongeometrin och molekylgeometrin desamma.

Valance-shell electron repulsion (VSEPR) är en teori som föreslår geometrin hos en molekyl baserad på att minimera avstötningen mellan elektronpar. Denna modell är användbar för de flesta föreningar med en central atom.

Elektroner, oavsett om de är bundna eller i ensamma par, kommer att avvisa varandra, och de ordnar sig runt en central atom på ett sätt som minimerar denna avstötning och maximerar avståndet mellan dem.

Ensamma elektronpar kommer att stöta bort starkare än bundna, och detta kommer att ändra bindningsvinklarna i molekylgeometrin, vilket gör vinklarna något mindre.

Elektrongeometri bestäms av elektrongruppen:

• 2 elektrongrupper, linjära
• 3 elektrongrupper, trigonal-plan
• 4 elektrongrupper, tetrahedral
• 5 elektrongrupper, trigonal-bipyramidal
• 6 elektrongrupper, oktaedrisk

Linjär geometri involverar en central atom med två par bindningselektroner i en vinkel på 180 grader (en rak linje). Detta är den enda möjliga formen för en linjär geometri; elektrongeometrin och molekylgeometrin är desamma.

Trigonal plan elektrongeometri är en central atom med tre par bindande elektroner vid 120 graders vinklar till varandra ordnade i ett plan eller "platt".

Endast trigonalplanet har samma elektrongeometri och molekylgeometri:

• trigonal plan: alla tre paren av bindningselektroner är bundna till atomer
  
• böjda: två atomer bundna, ett ensamt elektronpar (här skiljer sig molekylgeometrin från elektrongeometrin, och som sagt ovan är bindningsvinkeln något mindre än 120 grader.)

Tetrahedral elektrongeometri är en central atom omgiven av fyra par bindningselektroner i vinklar av 109,5 grader bildar en form som liknar en tetraeder.

Endast den tetraedriska formen har samma elektrongeometri och molekylgeometri:

• tetrahedral: alla fyra paren av bindningselektroner är bundna till atomer
• trigonal pyramidal: tre atomer bundna, ett ensamt elektronpar
• böjda: två atomer bundna, två ensamma elektronpar

Trigonal bipyramidal är en central atom med fem par bindande elektronpar.

Det geometriska namnet kommer från formen av tre par i ett plan vid 120 graders vinklar (den trigonala plana geometrin) och de återstående två paren vid 90 graders vinklar till planet. Formen liknar två pyramider med en triangulär bas fäst ihop.

Det är viktigt att notera att de ensamma elektronparen fyller den trigonala plana delen av geometrin först. Endast den trigonal bipyramidala formen har samma elektrongeometri och molekylgeometri:

• trigonal bipyramidal: alla fem par bindande elektroner är bundna till atomer
• gungbräda: fyra atomer bundna, ett ensamt elektronpar
• t-formad: tre atomer bundna, två ensamma elektronpar
• linjär: två atomer bundna (belägna mittemot varandra), tre ensamma elektronpar

Oktahedrisk elektrongeometri är en central atom med sex par bindningselektroner, som alla ligger 90 grader i förhållande till varandra. Formen liknar två pyramider med en fyrkantig bas fäst ihop.

Endast den oktaedriska formen har samma elektrongeometri och molekylgeometri. Observera att det inte finns några andra kombinationer inom denna geometriska form än de som anges nedan:

• oktaedrisk: alla sex par bindningselektroner är bundna till atomer
• kvadratisk pyramidal: fem atomer bundna, ett ensamt elektronpar
• kvadratisk plan: fyra atomer bundna, två ensamma elektronpar