Elektronu pāra ģeometrija pret molekulāro ģeometriju
Molekulas ģeometrija ir svarīga, lai noteiktu tās īpašības, piemēram, krāsu, magnētismu, reaktivitāti, polaritāti utt. Ir dažādas ģeometrijas noteikšanas metodes. Ir daudz veidu ģeometriju. Lineāras, liektas, trīsstūrveida plakanas, trigonālas piramīdas, tetraedriskas, oktaedriskas ir dažas no visbiežāk sastopamajām ģeometrijām.
Kas ir molekulārā ģeometrija?
Molekulārā ģeometrija ir molekulas atomu trīsdimensiju izvietojums telpā. Atomi ir sakārtoti šādā veidā, lai samazinātu saites-saites atgrūšanos, saišu-vientuļa pāra atgrūšanos un vientuļa pāra-vientuļa pāra atgrūšanos. Molekulas ar vienādu atomu skaitu un vientuļajiem elektronu pāriem mēdz uzņemt to pašu ģeometriju. Tāpēc mēs varam noteikt molekulas ģeometriju, ņemot vērā dažus noteikumus. VSEPR teorija ir modelis, ko var izmantot, lai prognozētu molekulu molekulāro ģeometriju, izmantojot valences elektronu pāru skaitu. Tomēr, ja molekulāro ģeometriju nosaka ar VSEPR metodi, jāņem vērā tikai saites, nevis atsevišķie pāri. Eksperimentāli molekulāro ģeometriju var novērot, izmantojot dažādas spektroskopiskās metodes un difrakcijas metodes.
Kas ir elektronu pāra ģeometrija?
Šajā metodē molekulas ģeometriju paredz valences elektronu pāru skaits ap centrālo atomu. Valences apvalka elektronu pāru atgrūšana jeb VSEPR teorija paredz molekulāro ģeometriju ar šo metodi. Lai pielietotu VSEPR teoriju, mums ir jāizdara daži pieņēmumi par savienojuma būtību. Šajā metodē tiek pieņemts, ka molekulas ģeometrija ir atkarīga tikai no elektronu un elektronu mijiedarbības. Turklāt ar VSEPR metodi tiek veikti šādi pieņēmumi.
• Atomi molekulā ir saistīti kopā ar elektronu pāriem. Tos sauc par savienojošajiem pāriem.
• Dažiem molekulas atomiem var būt arī elektronu pāri, kas nav iesaistīti saitē. Tos sauc par vientuļajiem pāriem.
• Saistošie pāri un vientuļie pāri ap jebkuru atomu molekulā ieņem pozīcijas, kurās to savstarpējā mijiedarbība ir samazināta līdz minimumam.
• Vientuļi pāri aizņem vairāk vietas nekā savienojošie pāri.
• Dubultās saites aizņem vairāk vietas nekā viena saite.
Lai noteiktu ģeometriju, vispirms ir jāuzzīmē molekulas Lūisa struktūra. Tad jānosaka valences elektronu skaits ap centrālo atomu. Visas atsevišķi saistītās grupas tiek piešķirtas kā kopīgu elektronu pāru saites veids. Koordinācijas ģeometriju nosaka tikai σ sistēma. Jāatņem centrālie atomu elektroni, kas ir iesaistīti π saitē. Ja molekulai ir vispārējs lādiņš, tas jāpiešķir arī centrālajam atomam. Kopējais ar sistēmu saistīto elektronu skaits jādala ar 2, lai iegūtu σ elektronu pāru skaitu. Pēc tam atkarībā no šī skaitļa molekulai var piešķirt ģeometriju. Tālāk ir norādītas dažas izplatītākās molekulārās ģeometrijas.
Ja elektronu pāru skaits ir 2, ģeometrija ir lineāra.
Elektronu pāru skaits: 3 Ģeometrija: trigonāla plakana
Elektronu pāru skaits: 4 Ģeometrija: tetraedrisks
Elektronu pāru skaits: 5 Ģeometrija: trigonāls bipiramidāls
Elektronu pāru skaits: 6 Ģeometrija: oktaedrisks
Kāda ir atšķirība starp elektronu pāru un molekulāro ģeometriju?
• Nosakot elektronu pāru ģeometriju, tiek ņemti vērā vientuļie pāri un saites un, nosakot molekulāro ģeometriju, tiek ņemti vērā tikai saistītie atomi.
• Ja ap centrālo atomu nav atsevišķu pāru, molekulārā ģeometrija ir tāda pati kā elektronu pāra ģeometrija. Tomēr, ja ir iesaistīti atsevišķi pāri, abas ģeometrijas atšķiras.
