Elektronpár-geometria vs molekuláris geometria
A molekula geometriája fontos annak tulajdonságainak meghatározásában, mint a szín, a mágnesesség, a reaktivitás, a polaritás stb. A geometria meghatározásának különféle módszerei vannak. Sokféle geometria létezik. A lineáris, hajlított, trigonális sík, a trigonális piramis, a tetraéder, az oktaéder a néhány általánosan látható geometria.
Mi a molekuláris geometria?
A molekuláris geometria a molekula atomjainak háromdimenziós elrendezése a térben. Az atomok ilyen módon vannak elrendezve a kötés-kötés taszítás, a kötés-magány pár taszítás és a magányos pár-magány pár taszítás minimalizálása érdekében. Az azonos atomszámú és egyedülálló elektronpárú molekulák ugyanazt a geometriát alkalmazzák. Ezért néhány szabály figyelembevételével meghatározhatjuk a molekula geometriáját. A VSEPR elmélet olyan modell, amely felhasználható a molekulák molekuláris geometriájának előrejelzésére, a vegyérték elektronpárok számának felhasználásával. Ha azonban a molekuláris geometriát VSEPR módszerrel határozzuk meg, akkor csak a kötéseket kell figyelembe venni, a magányos párokat nem. Kísérletileg a molekuláris geometria különféle spektroszkópiai és diffrakciós módszerekkel figyelhető meg.
Mi az elektronpár geometria?
Ebben a módszerben egy molekula geometriáját a központi atom körüli vegyérték elektronpárok száma jósolja meg. A valencia héj elektronpár taszítása vagy a VSEPR elmélet a molekula geometriáját jósolja ezzel a módszerrel. A VSEPR elmélet alkalmazásához néhány feltételezést kell megfogalmaznunk a kötés természetéről. Ebben a módszerben feltételezzük, hogy egy molekula geometriája csak az elektron-elektron kölcsönhatásoktól függ. Ezenkívül a következő feltételezéseket teszik a VSEPR módszerrel.
• A molekulában lévő atomokat elektronpárok kötik össze. Ezeket kötéspároknak nevezzük.
• A molekula egyes atomjaiban lehetnek olyan elektronpárok is, amelyek nem vesznek részt a kötésben. Ezeket magányos pároknak nevezzük.
• A kötőpárok és a magányos párok a molekula bármely atomja körül olyan pozíciókat vesznek fel, ahol kölcsönös kölcsönhatásuk minimálisra csökken.
• A magányos párok több helyet foglalnak el, mint a párok.
• A kettős kötések több helyet foglalnak el, mint egyetlen kötés.
A geometria meghatározásához először meg kell rajzolni a molekula Lewis-szerkezetét. Ezután meg kell határozni a központi atom körüli vegyérték elektronok számát. Valamennyi egyszeresen kapcsolt csoport megosztott elektronpár kötéstípusként van kijelölve. A koordinációs geometriát csak a σ keretrendszer határozza meg. A központi atom elektronokat, amelyek részt vesznek a π kötésben, ki kell vonni. Ha a molekula teljes töltéssel rendelkezik, akkor azt a központi atomhoz is hozzá kell rendelni. A kerettel társított elektronok teljes számát el kell osztani 2-vel, hogy megkapjuk a σ elektronpárok számát. Ezután ettől a számtól függően a molekula geometriája hozzárendelhető. Az alábbiakban bemutatunk néhány általános molekuláris geometriát.
Ha az elektronpárok száma 2, a geometria lineáris.
Elektronpárok száma: 3 Geometria: trigonális sík
Elektronpárok száma: 4 Geometria: tetraéderes
Elektronpárok száma: 5 Geometria: trigonális bipiramidális
Elektronpárok száma: 6 Geometria: oktaéder
Mi a különbség az elektronpár és a molekuláris geometria között?
• Az elektronpár geometriájának meghatározásakor a magányos párokat és kötéseket vesszük figyelembe, a molekuláris geometria meghatározásakor pedig csak a megkötött atomokat.
• Ha a központi atom körül nincsenek magányos párok, akkor a molekuláris geometria megegyezik az elektronpár geometriájával. Ha azonban van magányos pár, akkor mindkét geometria eltér egymástól.
