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: