आणविक ज्यामिति: परिभाषा और उदाहरण

त्रि-आयामी आकार जिसमें अणु बनाने वाले परमाणुओं को व्यवस्थित किया जाता है, उसे के नाम से जाना जाता है आणविक ज्यामिति या आणविक संरचना।

सैद्धांतिक मॉडल से इन अणुओं की ज्यामिति को निकालना संभव है: संयोजकता कोश में इलेक्ट्रॉनों के युग्मों का प्रतिकर्षण मॉडल (आरपीईसीवी)। यह मॉडल छोटे परमाणुओं से बने अणुओं की ज्यामिति का प्रतिनिधित्व करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी है और सहसंयोजक बंधों (इलेक्ट्रॉन साझाकरण) द्वारा एक साथ जुड़ा हुआ है।

एक शिक्षक के इस पाठ में हम जानेंगे आणविक ज्यामिति की परिभाषा और उदाहरण ताकि, इस तरह, आप सीख सकें कि आरपीईसीवी मॉडल में क्या शामिल है, इस विधि और कुछ उदाहरणों से अणुओं की ज्यामिति कैसे निकाली जा सकती है।

सूची

1. आणविक ज्यामिति की परिभाषा
2. आणविक ज्यामिति के उदाहरण
3. अणु की लुईस संरचना को जानें
4. संयोजकता खोल का इलेक्ट्रॉन युग्म प्रतिकर्षण मॉडल (RPECV)

आणविक ज्यामिति या आणविक संरचना है जिस तरह से परमाणु एक अणु मिला अंतरिक्ष में व्यवस्थित हैं.

यह त्रि-आयामी संरचना (आणविक ज्यामिति) आती है बलों की एक श्रृंखला द्वारा परिभाषित

अणुओं की ज्यामिति बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह निर्धारित करता है कि पदार्थ की भौतिक-रासायनिक विशेषताएं क्या हैं। उदाहरण के लिए: H2O अणुओं में एक कोणीय ज्यामिति होती है जो इसे बनाने वाले बंधों द्वारा दी जाती है। इस कोण वाली ज्यामिति को अपनाने से पानी का अणु एक विद्युत द्विध्रुव बन जाता है और इसमें असाधारण गुण होते हैं। इसकी ज्यामिति के लिए धन्यवाद, पानी कमरे के तापमान पर तरल है, यह कई पदार्थों को भंग करने में सक्षम है, आदि।

जाहिर है, अणुओं के आकार को देखते हुए, उनकी ज्यामिति को सीधे नहीं देखा जा सकता है और अप्रत्यक्ष तरीकों से घटाया जाना चाहिए। इसके अलावा, सैद्धांतिक मॉडल के माध्यम से इन ज्यामिति का प्रतिनिधित्व करना आवश्यक है।

ये सैद्धांतिक मॉडल हैं जो हमें यह निर्धारित करने की अनुमति देते हैं कि अणु की ज्यामिति उसके आणविक सूत्र से कैसी है।

जैसा कि हमने पिछले अनुभाग में देखा है, अणु जो अणु बनाते हैं, वे विभिन्न स्थानिक व्यवस्था (ज्यामिति) प्राप्त कर सकते हैं। इस भाग में हम आणविक ज्यामिति के कुछ उदाहरण देखेंगे।

द्वि-आयामी ज्यामिति

कुछ मामलों में, अणु फ्लैट या द्वि-आयामी ज्यामिति प्राप्त करते हैं, अर्थात, वे संरचनाएं होती हैं जिनमें केवल दो आयाम होते हैं और एक सतह पर कब्जा कर लेते हैं (उनमें मात्रा नहीं होती है)।

रैखिक ज्यामिति

यह सबसे सरल ज्यामिति है, यह उन अणुओं के बारे में है जिनके परमाणु जुड़कर एक सीधी रेखा बनाते हैं। दो परमाणुओं से बने सभी अणु रैखिक होते हैं, लेकिन यह ज्यामिति तीन परमाणुओं से बने अणुओं में भी होती है।

रैखिक अणुओं के उदाहरण:
दो परमाणुओं द्वारा निर्मित: सभी द्विपरमाणुक गैसें जैसे O2, H2।

तीन परमाणुओं से बना है: CO2 (कार्बन डाइऑक्साइड)।

कोणीय ज्यामिति

वे तीन परमाणुओं से बने अणु होते हैं जो एक कोण पर एक साथ आते हैं। गठित कोण का आयाम भिन्न हो सकता है, जो इसे बनाने वाले परमाणुओं के प्रकार पर निर्भर करता है। कोणीय अणुओं द्वारा निर्मित कोणों के आयामों का मान 90º और 120º के बीच होता है।

उदाहरण: H2O, SO2 (सल्फर डाइऑक्साइड), SnCl2 (टिन डाइक्लोराइड)

त्रिकोणीय ज्यामिति

वे चार परमाणुओं से बने अणु होते हैं, जिसमें एक परमाणु एक काल्पनिक त्रिभुज के केंद्र में स्थित होता है और अन्य तीन शेष परमाणु इस त्रिभुज के प्रत्येक कोने में स्थित होते हैं।

उदाहरण: SO3 (सल्फर ट्रायऑक्साइड), NO3^- (नाइट्रेट आयन)

स्क्वायर ज्यामिति

इस ज्यामिति वाले अणु में 5 परमाणु होते हैं। एक वर्ग के केंद्र में स्थित है और अन्य 4 आकृति के प्रत्येक कोने में स्थित है।

उदाहरण: XeF4 (क्सीनन ट्राइफ्लोराइड)

त्रि-आयामी ज्यामिति

इनके तीन आयाम होते हैं, अर्थात इनका आयतन होता है। 3D अणुओं की ज्यामिति बहुत विविध है, यहाँ हम कुछ उदाहरण देखेंगे।

चतुष्फलकीय ज्यामिति

यह ज्यामिति वह है जिसमें पाँच परमाणुओं से बने कुछ अणु उपस्थित होते हैं, इसमें एक परमाणु स्थित होता है एक काल्पनिक घन का केंद्र और शेष चार परमाणु घन (टेट्राहेड्रॉन) के शीर्षों पर स्थित होते हैं।

उदाहरण: CH4 (मीथेन), MnO4^-(परमैंगनेट आयन)

त्रिकोणीय पिरामिड ज्यामिति

वे अणु होते हैं जिनमें चार परमाणु होते हैं जो एक त्रिभुजाकार आधार वाले पिरामिड के चार शीर्षों पर व्यवस्थित होते हैं।

उदाहरण: NH3 (अमोनिया), PH3 (फॉस्फीन)

चतुर्भुज पिरामिड ज्यामिति

इस मामले में अणु बनाने वाले परमाणुओं की संख्या छह है और उनमें से पांच को में व्यवस्थित किया गया है एक पिरामिड के शीर्ष एक वर्गाकार आधार के साथ, जबकि छठा वर्ग के केंद्र में स्थित है आधार।

उदाहरण: ClF5 (क्लोरीन पेंटाफ्लोराइड)

इससे पहले कि आप का उपयोग कर सकें आरपीईसीवी विधि यह जानना आवश्यक है कि यह क्या है लुईस संरचना अणु के बारे में और इसके लिए आपको पहले यह जानना होगा कि इलेक्ट्रोनिक विन्यासवालेंसिया परत से विभिन्न परमाणुओं से जो अणु बनाते हैं।

इसलिए, किसी अणु की ज्यामिति निर्धारित करने में सक्षम होने से पहले कुछ पिछले चरणों को पूरा करना आवश्यक है:

• सेवा मेरे। इलेक्ट्रॉन विन्यास प्राप्त करें विभिन्न परमाणुओं से जो अणु बनाते हैं।
• बी वैलेंस शेल इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करें प्रत्येक परमाणु का। वैलेंस शेल में इलेक्ट्रॉन वे इलेक्ट्रॉन होते हैं जिनका उपयोग परमाणु बांड बनाने के लिए कर सकता है।
• सी। लुईस संरचना को कम करें यह ध्यान में रखते हुए कि प्रत्येक परमाणु के वैलेंस शेल में कितने इलेक्ट्रॉन होते हैं।

छवि: स्लाइडप्लेयर

में लुईस संरचनाएं बंधुआ परमाणुओं में से प्रत्येक को मिलना चाहिए ओकटेट नियम। जब एक परमाणु ऑक्टेट नियम को पूरा करता है, तो यह चार जोड़े इलेक्ट्रॉनों से घिरा होता है जो कि इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं जो एक का हिस्सा हैं बंधन (बंधन इलेक्ट्रॉन जोड़े) या इलेक्ट्रॉन जोड़े जो बंधन गठन में भाग नहीं लेते हैं (इलेक्ट्रॉन जोड़े नहीं बाध्यकारी)।

जैसा कि हम देखेंगे, एक बार एक अणु की लुईस संरचना निर्धारित हो जाने के बाद, इसे घटाएं संयोजकता खोल इलेक्ट्रॉन युग्मों के प्रतिकर्षण मॉडल का उपयोग करते हुए ज्यामिति बहुत है आसान।

इस प्रतिनिधित्व मॉडल के अनुसार, लिगैंड्स (X) और गैर-बंधन इलेक्ट्रॉन जोड़े (E) केंद्रीय परमाणु (A) के चारों ओर व्यवस्थित होते हैं, ताकि उनके बीच की दूरी अधिकतम हो। लिगैंड्स और नॉनबॉन्डिंग इलेक्ट्रॉन जोड़े (एक्स + ई) का योग अणु के ज्यामिति के प्रकार को निर्धारित करता है।

एक्स + ई = 2

रैखिक ज्यामिति

AX2: एक केंद्रीय परमाणु से जुड़े दो लिगैंड परमाणुओं द्वारा निर्मित अणु

उदाहरण: बेरिलियम हाइड्राइड (BeH2)।

एक्स + ई = 3

त्रिकोणीय समतल ज्यामिति (समबाहु त्रिभुज)

AX3: एक केंद्रीय परमाणु से जुड़े तीन परमाणुओं से बना अणु

उदाहरण: कुछ क्लोराइड जैसे बोरॉन या एल्युमिनियम (BCl3, AlCl3)

कोणीय ज्यामिति (120º कोण)

AX2E: दो लिगैंड और एक गैर-बंधन इलेक्ट्रॉन जोड़ी से जुड़े केंद्रीय परमाणु के साथ अणु।

उदाहरण: टिन (II) क्लोराइड (Sn2Cl)

एक्स + ई = 4

चतुष्फलकीय ज्यामिति

AX4: चार लिगैंड वाले केंद्रीय परमाणु वाले अणु बंधों में व्यवस्थित होते हैं ताकि लिगैंड हैं उनके विपरीत विकर्णों के शीर्ष पर एक घन होता है जिसका केंद्र स्वयं केंद्रीय परमाणु होता है।

उदाहरण: मीथेन (CH4), सिलिकॉन क्लोराइड (SiCl4) या कार्बन टेट्राक्लोराइड (CCl4) जैसे अणु इस ज्यामिति को प्रस्तुत करते हैं।

त्रिकोणीय पिरामिड ज्यामिति

AX3E: 3 लिगैंड और 1 अकेला इलेक्ट्रॉन जोड़ी वाले अणु जिसमें तीन लिगैंड के परमाणुओं को बनाने के लिए व्यवस्थित किया जाता है एक त्रिभुजाकार आधार वाले पिरामिड का आधार जिसमें केंद्रीय परमाणु उक्त के ऊपरी शीर्ष पर है पिरामिड

उदाहरण: जिन अणुओं में यह ज्यामिति होती है उनमें से एक अमोनिया (NH3) है।

कोणीय ज्यामिति (109º कोण)

AX2E2: दो लिगैंड और केंद्रीय परमाणु 109º. के कोण का निर्माण करते हुए व्यवस्थित होते हैं

उदाहरण: जल (H2O) उन अणुओं में से एक है जिनमें यह ज्यामिति होती है।

जीरैखिक ज्यामिति

AX3: चूँकि केंद्रीय परमाणु से केवल एक ही लिगैंड जुड़ा होता है, इसलिए ज्यामिति रैखिक होती है।

उदाहरण: हाइड्रोजन फ्लोराइड या हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (एचएफ)।

एक्स + ई = 5

त्रिकोणीय द्विपिरामिड ज्यामिति

AX5: अणु में दो विरोधी पिरामिडों की ज्यामिति होती है, जिसमें त्रिकोणीय आधार दोनों के लिए समान होता है। केंद्रीय परमाणु केंद्र में व्यवस्थित होता है और लिगेंड शीर्ष पर स्थित होते हैं।

उदाहरण: फॉस्फोरस पेंटाक्लोराइड (PCl5)

डायशेनोइडल ज्यामिति

AX4E: इस प्रकार की ज्यामिति में, परमाणु एक ऐसी व्यवस्था प्राप्त करते हैं जो एक झूले की संरचना के समान होती है।

उदाहरण: टेट्रा सल्फर फ्लोराइड (SF4)।

टी ज्यामिति

AX3E2: अणु अक्षर T के आकार के होते हैं, अक्षर के सिरों पर लिगैंड होते हैं और केंद्रीय परमाणु उस बिंदु पर होते हैं जहां इसे बनाने वाली दो रेखाएं मिलती हैं।

उदाहरण: क्लोरीन ट्राइफ्लोराइड (ClF3)

रैखिक ज्यामिति

AX2E3: इस मामले में, अणु के तीन परमाणुओं को मध्यवर्ती स्थिति में केंद्रीय परमाणु के अनुरूप व्यवस्थित किया जाता है।

उदाहरण: क्सीनन डिफ्लुओराइड (F2Xe)

एक्स + ई = 6

अष्टफलकीय ज्यामिति

AX6: इस प्रकार के अणु में एक संरचना होती है जो एक ऑक्टाहेड्रोन के समान होती है जिसमें केंद्रीय परमाणु ज्यामितीय आकृति के केंद्र और इसके प्रत्येक कोने में छह लिगेंड पर कब्जा कर लेता है।

उदाहरण: सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF6)

वर्गाकार आधार पिरामिड

AX5E: इस मामले में, परमाणु एक आकृति बनाते हैं जिसमें केंद्रीय परमाणु आधार के केंद्र में रहता है और लिगैंड आकृति के पांच शिखरों को जोड़ता है।

उदाहरण: ब्रोमीन पेंटाफ्लोराइड (BrF5)

समतल वर्ग ज्यामिति

AX4E2: परमाणु एक चौकोर आकार की व्यवस्था प्राप्त करते हैं, जिसमें केंद्रीय परमाणु आकृति के केंद्र में रहता है और इसके प्रत्येक कोने को लिगैंड करता है।

उदाहरण: क्सीनन टेट्राफ्लोराइड आयन (XeF4)

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एलेजांद्रिना गैलेगो पिको, रोजा एम गार्सिनुनो मार्टिनेज, एम जोस मोर्सिलो ओर्टेगा, मिगुएल एंजेल वाज़क्वेज़ सेगुरा। (2018) बेसिक केमिस्ट्री. मैड्रिड: यूनेद