a mai posztban megvitatjuk a VSEPR elméletet, amely segít megérteni a molekulák geometriáját. Először is, mit jelent a VSEPR? Ez a Valenciahéj elektronpár repulziós elmélete. Figyeljük meg a kiemelt szó “taszítás”.
Ez a kulcsszó, és csak annyit kell megragadnod ezt a fogalmat, hogy szem előtt tartod azt az elképzelést, hogy az atomok a lehető legtávolabb akarnak maradni egymástól, mert az elektronok között repulzió van.
használjuk ezt a modellpéldákat annak illusztrálására, hogy ez hogyan működik., A vörös gömb a központi atomot képviseli, a kék pedig hozzá van kötve:
szem előtt tartva, hogy a kék atomok taszítják egymást, optimális geometriát javasolnak számukra. Egy olyan orientáció, amely a lehető legtávolabb helyezi őket, ugyanolyan szögben az összes között.,
ebben az esetben a 180o-nál történő keresztezés lehetővé teszi az optimális geometria elérését:
Ha három atom van a központi egység körül, az optimális szög 120o:
négy atom kapcsolódik a központhoz?
Ha még soha nem hallott a tetraéderes geometriáról, és azt gondolta, hogy 90o, ez rendben van, mindannyian megtettük, amikor először bemutattuk ezt a témát., Azonban a tetraéderes geometria egy jobb összehangolása, mivel a szög a csoportok között az 109.5 o:
Minden ilyen geometriák, hogy az általunk tárgyalt neve:
nem lehet több, mint négy atomok, azonban ez nem az esetben a szén-dioxid -, ezért nem tudjuk, hogy azok, mivel ez a poszt farkú felé szerves kémia.
most menjünk néhány terminológiához. A fenti modell bemutatásakor azt mondtuk, hogy a kék gömbök atomokat képviselnek., A tényleges molekulákban azonban atomok vagy magányos elektronpárok lehetnek. A víz Lewis-szerkezetében például láthatjuk, hogy két atomja és két magányos elektronpárja van.
Ez azt feltételezi, hogy már ismeri a Lewis struktúrákat, tehát ha nem ellenőrzi, ez a cikk.,
összesen négy egység van a vízben lévő oxigén körül:
az atomok és a magányos párok számának összege Steric szám (SN):
lehet, hogy egy másik képlet a steric szám, amely magában foglalja a kötvények száma. Ha azonban ezt a képletet használja, akkor nem kell aggódnia a kötvények típusai miatt. Függetlenül attól, hogy egyetlen, kettős vagy hármas kötés, atomok + magányos Párok bármilyen kötéstípushoz.,
vegye figyelembe, hogy az utolsó két molekula azonos számú (4), de eltérő számú atom és magányos pár. Ezért kell azonosítanunk az elektronokat és a molekuláris geometriákat.
az Elektrongeometria esetében az atomokat és az elektronokat egyenlően kezeljük. A fenti példákban az utolsó két molekula (CH4 és NH3) egyaránt tetraéderes.,
SN (C) = 4 atomok + 0 magányos pár = 4
SN (N) = 3 atomok + 1 magányos pár = 4
Ez megfelel egy tetraéderes elektron geometria:
Azonban a molekuláris geometria különböző. A metán (CH4) esetében tetraéder, az ammónia (NH3) esetében pedig trigonális piramis., A nitrogénben lévő magányos pár fontos, és ha nem lenne ott, akkor lenne egy hipotetikus molekula lapos/sík geometriával:
miért hagyjuk figyelmen kívül a magányos párot a molekuláris geometria elnevezésére? Ennek egyik módja az, hogy az elektronok végtelenül kisebbek és könnyebbek, mint a magok, és ha modern mikroszkópokat vizsgálunk, nem látjuk őket.,
használja ezt a táblázatot az elektron-és molekuláris geometria meghatározásához, az atomok és a magányos Párok összes kombinációjához:
következő a táblázatban látható példák áttekintése az alábbi lépésekben:
1. Rajzolja meg a molekula Lewis szerkezetét.
2. A központi atomon (steric szám)
3. Rendezze őket úgy, hogy minimalizálja a repulziót (amennyire csak lehetséges).
4., Határozza meg az elektron és a molekuláris geometria nevét.
A) BeCl2
1) Itt van a Lewis szerkezet:
2) S. N. (Be) = 2 Atom + 0 magányos pár = 2. Ez a táblázat első kategóriájába tartozik, AX2 típusú.
3) helyezze a klórokat 180o
4) ez mind az elektron, mind a molekuláris geometria szempontjából bélés, mivel a Be-nek nincs magányos párja.
B) BH3
1) Itt van a Lewis struktúra:
2) a bór sterikus száma S. N., (B) = 3 Atom + 0 magányos pár = 3. Ez a második kategóriába és az AX3 típusba tartozik.
3) a bóroknak 120o-nál kell lenniük a repulzió minimalizálása érdekében:
4) ezt az elrendezést trigonális síknak nevezik. Minden atom ugyanazon a síkon van.
c) CH2NH
1) Lewis structure:
2) S. N (N) = 2 atom + 1 magányos pár = 3. Ez a második kategóriába és az AX2E típusba tartozik.,
3) a nitrogén körüli atomok és elektronok körülbelül 120o
4), és ezt hajlított geometriának nevezik, mivel a molekula hajlottnak tűnik, ha figyelmen kívül hagyjuk a magányos párokat:
az egyik dolog, hogy itt rámutatunk arra, hogy a magányos Párok erősebb repulzióval rendelkeznek, mint az atomok. Ezért a várható szögek nem mindig 100% – a egyetért azzal, amit valójában:
Mi lesz ennek a megvitatása során a H2O pedig NH3 újra.
D) CH4
1) Lewis structure:
2) S. N., (C) = 4 Atom + 0 magányos pár = 4. Ez egy AX4 típus.
3) az atomok 109,5 o
4), elektron-és molekuláris geometria szempontjából tetraéderes.
E) NH3
1) Lewis structure:
2) S. N. (N) = 3 atom + 1 magányos pár = 4 és ez egy AX3E típus a táblázatban.
3) A magányos pár atomjai várhatóan 109-nél lesznek.,5o, mivel azonban a magányos párból való revulzió erősebb, a hidrogének közötti szög körülbelül 107o:
4) Ezt trigonális piramis geometriának nevezik.
F) H2O
1) Lewis structure:
2) S. N. (O) = 2 Atom + 2 magányos pár = 4. Ez a táblázat AX2E2 típusa alatt található.
3) A magányos pár atomjai várhatóan 109, 5 o-nál lesznek, azonban mivel a magányos párból való visszavonulás erősebb, a hidrogének közötti szög körülbelül 104.,5o:
4) ez az úgynevezett hajlított geometria.
vegye figyelembe, hogy a vízben és a C molekulában (CH2NH) lévő szögek eltérőek, még akkor is, ha mindkettő hajlítva van. Ennek oka az, hogy ne feledje, a szöget az elektron geometriája alapján határozzák meg. Ettől függően a szög változhat.
VSEPR és a szerves molekulák geometriája
kisebb molekulák esetében van egy központi atomunk, amely alapján meghatározzuk a molekuláris geometriát. Nagyobb szerves molekulákkal végzett munka során azonban nem lehet pontos azt mondani, hogy ez a molekula tetraéderes vagy trigonális sík stb.,
ebben a molekulában például nincs központi atom:
és a geometriát minden egyes érdekes atom esetében meghatározzák. Tegyük meg a számozott atomok esetében:
az 1 oxigén egy atomhoz kapcsolódik, és két magányos pár van, így SN = 3. Elektrongeometriája trigonális sík, de lineáris molekuláris geometriával rendelkezik.
Carbon 2-nek három atomja van, és nincsenek magányos párjai, ami a 3., Ezért elektronja és molekuláris geometriája trigonális sík:
az oxigén 3 két atomhoz kapcsolódik, és két magányos párral rendelkezik, csakúgy, mint a vízben, S. N. (O) = 2 Atom + 2 magányos pár = 4. Ezért van tetraéderes elektrongeometriája és hajlított molekuláris geometriája:
Vélemény, hozzászólás?