Farklı moleküllerin benzersiz özelliklerinin yanı sıra farklı geometrileri de vardır. Bunun yanında değerlik kabuğu elektron çifti itme kullanabilirsiniz. sterik sayı Bir molekülün geometrik yapısını belirlemek için. Bu, bir molekülün sterik sayısının ne olduğunu ve onu nasıl hesapladığınızı anlamanın kimya öğrencileri ve moleküler geometriyi araştırmak isteyen herkes için çok önemli olmasının nedenlerinden biridir.
Moleküler bağları sayabildiğiniz ve yalnız elektron çiftlerini bulmak için bir molekülün Lewis yapısını kullanabildiğiniz sürece, sterik sayıyı bulma süreci oldukça basittir.
Sterik Sayı Nedir?
Bir molekülün sterik sayısı, molekülün merkez atomuna bağlı diğer atomların sayısı ile ona bağlı yalnız elektron çiftlerinin sayısıdır.
Bu belirlemek için kullanılır Moleküler geometri çünkü çiftler halindeki elektronlar, bu çiftler bağ elektronları veya belirli bir atoma bağlı olmayan yalnız çiftler olsun, birbirini iter. Kendilerini maksimum ayrılma elde edecek şekilde konumlandırdıkları için, sterik sayının nispeten basit ölçümü size molekülün genel şeklini söyler.
Sterik sayısı 2 olan bir molekül için doğrusal bir yapı olacaktır ve sterik sayısı 3 olan bir molekül için üçgen düzlemsel bir yapı olacaktır. Aynı şekilde devam edersek, sterik sayı 4 tetrahedral yapıya, 5 trigonal bipiramidal yapıya ve 6 sterik sayı oktahedral yapıya yol açar.
Sterik Sayı Formülü
Sterik sayı formülü, yukarıda verilen tanıma göre doğrudan şu şekilde yazılabilir:
sterik numarası = (merkez atoma bağlı atom sayısı) + (merkez atomdaki yalnız elektron çifti sayısı)
Bu nedenle, sterik sayının hesaplanmasındaki zorluk, gerçek hesaplamadan daha az ve daha fazlasıdır. elektronların bağlanması açısından molekülün yapısına bakmak ve bulduğunuz iki sayıyı bulmak ihtiyaç. Molekülün Lewis yapısına bakarsanız ve yalnız bir elektron çiftini nasıl bulacağınızı anlarsanız, bunu yapmak oldukça kolaydır.
Lewis Yapısı ve Yalnız Çiftler
Bir molekülün Lewis yapısı, genellikle moleküldeki atomlar için değerlik kabuğundaki elektronların bir temsilidir. standart sembolleri ile gösterilen atomları çevreleyen noktalarla temsil edilir (örneğin oksijen için O, karbon için C, hidrojen için H ve için Cl klor).
İlk olarak, atomları ve bağlarını moleküler formüle ve/veya molekül hakkında bildiklerinize göre çizin. Örneğin, su (H2O), her iki tarafında tek bir bağla (bireysel düz çizgi) bağlanan iki H atomu ile merkezi bir O atomu ile temsil edilir.
Değerlik kabuğundaki kalan elektronları doldurun (yani, şu anda bir bağın parçası olmayan bağ için uygun olanlar). Oksijen için altı değerlik elektronu vardır ve bunlardan ikisi hidrojen atomlarıyla olan bağlarda yer alır ve doldurulması için dört değerlik elektronu bırakır. Diyagramı tamamlamak için O sembolünün etrafına iki çift nokta çizin.
Oksijen için yalnız çiftler, moleküler bağda yer almayan bu iki elektron çiftidir. Tabii ki, diğer durumlar farklı Lewis yapılarına yol açar ve bazı durumlarda biraz daha düşünmeniz gerekir.
Örneğin, bir çiftin dışında "boşluk" olmadığı sürece elektronlar çift oluşturmazlar, ör. karbonda dört tane var değerlik elektronları, ancak mevcut sekiz toplam nokta ile elektronların kabuğa sığması için çiftler oluşturmasına gerek yoktur ve bu nedenle yapma.
Sterik Sayının Hesaplanması
Söz konusu molekül için Lewis yapısını çizdikten sonra sterik sayı formülünü kullanmak kolaydır. Merkez atoma bakın ve ona bağlı olan bağların her birini (çift veya üçlü bağ olsa bile) birer birer sayın. Sonra atomu çevreleyen noktalara bakın: bağda yer almayan çiftler var mı? Eğer öyleyse, her örnek için toplama bir ekleyin.
H için2O, merkezi oksijen atomu iki hidrojen atomuna bağlıdır ve çevresinde kalan iki çift elektron vardır. Bu, sonucu bulmak için sterik sayı formülüne eklenebilir:
\begin{hizalanmış} \text{Sterik sayı} &= \text{(merkez atoma bağlı atomların sayısı)} + \text{(merkezi atomdaki yalnız elektron çiftlerinin sayısı)} \\ &= 2 + 2 \\ &= 4 \end{hizalı}
Ve böylece su, tetrahedral bir yapıya sahiptir, ancak bu yapının bir kısmı yalnız elektron çiftlerinden oluşur.