MOLEKULÁRIS geometria: meghatározás és példák

A háromdimenziós alakzat amelyben a molekulát alkotó atomok elrendeződnek, név szerint ismertek molekuláris geometria vagy molekuláris szerkezete.

E molekulák geometriájára következtetni lehet egy elméleti modell alapján: a vegyértékhéjban lévő elektronpárok taszítási modellje (RPECV). Ez a modell különösen hasznos a kis atomokból álló és kovalens kötésekkel összekapcsolt molekulák geometriájának ábrázolásához (elektronmegosztás).

Ebben a TANÁR leckében felfedezzük a a molekuláris geometria meghatározása és példák Így, így megtudhatja, miből áll az RPECV modell, hogyan lehet levezetni a molekulák geometriáját ezzel a módszerrel és néhány példával.

Index

1. A molekuláris geometria meghatározása
2. Példák a molekuláris geometriára
3. Ismerje a molekula Lewis-szerkezetét
4. A vegyértékhéj elektronpár-taszítási modellje (RPECV)

A molekuláris geometria vagy molekulaszerkezet az ahogy az atomok talált egy molekulát térben vannak elrendezve.

Ez a háromdimenziós szerkezet (molekuláris geometria) jön

A molekulák geometriája nagyon fontos mert meghatározza az anyag fizikai-kémiai jellemzőit. Például: A H2O molekulák szöge geometriájú, amelyet az azt alkotó kötések adnak meg. Ennek a szögletes geometriának az alkalmazása a vízmolekulát elektromos dipólussá teszi, és kivételes tulajdonságokkal rendelkezik. Geometriájának köszönhetően a víz szobahőmérsékleten folyékony, képes sok anyag oldására stb.

Nyilvánvaló, hogy a molekulák mérete miatt geometriájuk nem figyelhető meg közvetlenül, és közvetett módszerekkel kell levezetni őket. Ezenkívül ezeket a geometriákat elméleti modellek segítségével kell ábrázolni.

Ezek az elméleti modellek lehetővé teszik számunkra, hogy a molekula képletéből meghatározzuk, milyen egy molekula geometriája.

Amint az előző részben láthattuk, a molekulát alkotó atomok különböző térbeli elrendezéseket (geometriákat) szerezhetnek. Ebben a szakaszban a molekuláris geometriára mutatunk be néhány példát.

Kétdimenziós geometriák

Bizonyos esetekben a molekulák lapos vagy kétdimenziós geometriákat szereznek, vagyis olyan struktúrák, amelyek csak két dimenzióval rendelkeznek és felületet foglalnak el (térfogatuk nincs).

Lineáris geometria

Ez a legegyszerűbb geometria, olyan molekulákról szól, amelyek atomjai egyesülve egyenes vonalat alkotnak. A két atomból álló összes molekula lineáris, de ez a geometria három atomból álló molekulákban is előfordul.

Példák lineáris molekulákra:
Két atom alkotja: az összes diatomiás gáz, például O2, H2.

Három atomból áll: CO2 (szén-dioxid).

Szöggeometria

Három atomból álló molekulák, amelyek szöget zárnak össze. A kialakult szög amplitúdója eltérő lehet, attól függően, hogy milyen atomok alkotják azt. A szögmolekulák által alkotott szögek amplitúdói 90 ° és 120 ° között vannak.

Példák: H2O, SO2 (kén-dioxid), SnCl2 (ón-diklorid)

Háromszög geometria

Négy atomból álló molekulák, amelyek egy atomja egy képzeletbeli háromszög közepén helyezkedik el, a másik három megmaradt atom pedig ennek a háromszögnek minden csúcsában található.

Példák: SO3 (kén-trioxid), NO3^- (nitrátion)

Négyzet geometria

Az ilyen geometriájú molekulák 5 atomot tartalmaznak. Az egyik egy négyzet közepén, a másik 4 pedig az ábra mindkét csúcsában helyezkedik el.

Példák: XeF4 (xenon-trifluorid)

Háromdimenziós geometriák

Három dimenziójuk van, vagyis térfogatuk van. A 3D molekulák geometriája nagyon változatos, itt csak néhány példát fogunk látni.

Tetraéderes geometria

Ez a geometria az, amelyben néhány molekula öt atom által alkotott, benne egy atom található egy képzeletbeli kocka közepe és a négy megmaradt atom a kocka (tetraéder) csúcsain helyezkedik el.

Példa: CH4 (metán), Mn04^-(permanganátion)

Trigonális piramis geometria

Ezek egy három atom alakú piramis négy csúcsán elrendezett, négy atomot tartalmazó molekulák.

Példa: NH3 (ammónia), PH3 (foszfin)

Négyszögletű piramis geometria

Ebben az esetben a molekulát alkotó atomok száma hat, és közülük öt van elrendezve a molekulában négyzet alapú piramis csúcsai, míg a hatodik a négyzet közepét foglalja el bázis.

Példa: ClF5 (klór-pentafluorid)

Mielőtt használhatja a RPECV módszer tudni kell, mi az Lewis szerkezete a molekula és ehhez először tudnia kell, hogy mi a elektronikus konfigurációa valenciai rétegből a molekulát alkotó különböző atomok közül.

Ezért, mielőtt meg lehetne határozni egy molekula geometriáját, el kell végeznie néhány korábbi lépést:

• NAK NEK. Szerezze be az elektronkonfigurációkat a molekulát alkotó különböző atomok közül.
• B. Határozza meg a vegyértékű héj elektronok számát az egyes atomoké. A vegyértékhéjban lévő elektronok azok az elektronok, amelyeket az atom kötések kialakítására használhat fel.
• C. Vezesse le a Lewis-szerkezetet figyelembe véve, hogy az egyes atomok hány elektronja van valens héjában.

Kép: Slideplayer

Ban,-ben Lewis szerkezetek minden egyes kötött atomnak meg kell felelnie az oktett szabály. Amikor egy atom teljesíti az oktett szabályt, négy elektronpár veszi körül, amelyek lehetnek elektronok, amelyek egy kötés (kötő elektronpárok) vagy elektronpárok, amelyek nem vesznek részt a kötésképződésben (elektronpárok nem kötés).

Mint látni fogjuk, ha egy molekula Lewis-szerkezete meghatározódik, vonja le azt a valencia héj elektronpárok taszító modelljét alkalmazó geometria nagyon könnyen.

Ezen ábrázolási modell szerint a ligandumok (X) és a nem kötődő elektronpárok (E) a központi atom (A) körül helyezkednek el, így a köztük lévő távolság maximális. A ligandumok és a nem kötődő elektronpárok (X + E) összege határozza meg a molekula geometriájának típusát.

X + E = 2

Lineáris geometria

AX2: Molekula, amelyet két ligandumatom képez egy központi atomhoz kapcsolódva

Példa: berillium-hidrid (BeH2).

X + E = 3

Háromszög síkgeometria (egyenlő oldalú háromszög)

AX3: A központi atomhoz kapcsolódó három atomból álló molekula

Példák: Néhány klorid, például bór vagy alumínium (BCl3, AlCl3)

Szöggeometria (120º szög)

AX2E: Molekula két ligandumhoz kapcsolt központi atomgal és nem kötő elektronpárral.

Példák: Ón (II) -klorid (Sn2Cl)

X + E = 4

Tetraéderes geometria

AX4: Molekulák központi atomral, négy ligandum kötésekben elrendezve úgy, hogy a ligandumok a szemközti átló csúcsain van egy kocka, amelynek középpontja maga a központi atom.

Példák: Olyan molekulák, mint a metán (CH4), a szilícium-klorid (SiCl4) vagy a szén-tetraklorid (CCl4) mutatják be ezt a geometriát.

Trigonális piramisgeometria

AX3E: 3 ligandummal és 1 magányos elektronpárral rendelkező molekulák, amelyekben a három ligandum atomjai elrendeződnek egy háromszög alapú piramis alapja, amelyben a központi atom az említett felső csúcsban található piramis

Példák: az egyik ilyen geometriájú molekula az ammónia (NH3).

Szöggeometria (109º szög)

AX2E2: A két ligandum és a központi atom 109 ° -os szöget zár be

Példák: A víz (H2O) az egyik ilyen geometriájú molekula.

Glineáris eometria

AX3: Mivel csak egy ligandum kapcsolódik a központi atomhoz, a geometria lineáris.

Példa: hidrogén-fluorid vagy hidrogén-fluorid (HF).

X + E = 5

Trigonális bipiramidális geometria

AX5: A molekula két egymással szemben lévő piramis geometriájával rendelkezik, és mindkettőjükben közös egy háromszög alakú alap. A központi atom a közepén helyezkedik el, a ligandumok pedig a csúcsokon helyezkednek el.

Példa: Foszfor-pentaklorid (PCl5)

Dyshenoidalis geometria

AX4E: Az ilyen típusú geometriában az atomok olyan elrendezést nyernek, amely hasonlít egy hintázó hinta szerkezetére.

Példa: tetra-kén-fluorid (SF4).

T geometria

AX3E2: A molekulák T betű alakúak, a ligandumok a betű végén és a központi atom azon a ponton vannak, ahol a két képződő vonal találkozik.

Példa: Klór-trifluorid (ClF3)

Lineáris geometria

AX2E3: Ebben az esetben a molekula három atomja a központi atomdal egy vonalban helyezkedik el, köztes helyzetben.

Példa: Xenon-difluorid (F2Xe)

X + E = 6

Oktaéderes geometria

AX6: Ennek a molekulatípusnak olyan szerkezete van, amely hasonlít egy oktaéderre, amelyben a központi atom elfoglalja a geometriai ábra közepét és a csúcsok mindegyikének hat ligandumát.

Példa: kén-hexafluorid (SF6)

Négyzet alakú piramis

AX5E: Ebben az esetben az atomok olyan ábrát alkotnak, amelyben a központi atom foglalja el az alap közepét, a ligandumok pedig az ábra öt csúcsát.

Példa: bróm-pentafluorid (BrF5)

Sík négyzet geometriája

AX4E2: Az atomok négyzet alakú elrendezést kapnak, amelyben a központi atom foglalja el az ábra középpontját, és az egyes csúcsai a ligandumok.

Példa: Xenon-tetrafluorid-ion (XeF4)

Ha további hasonló cikkeket szeretne olvasni Molekuláris geometria: meghatározás és példák, javasoljuk, hogy adja meg a Az atom.

Alejandrina Gallego Picó, Rosa Mª Garcinuño Martínez, Mª José Morcillo Ortega, Miguel Ángel Vázquez Segura. (2018) Alapvető kémia. Madrid: Uned