MOLEKULĀRĀ ģeometrija: definīcija un piemēri

The trīsdimensiju forma kurā atomi, kas veido molekulu, ir sakārtoti ar nosaukumu molekulārā ģeometrija vai molekulārā struktūra.

No teorētiskā modeļa ir iespējams secināt šo molekulu ģeometriju: elektronu pāru atgrūšanas modelis valences apvalkā (RPECV). Šis modelis ir īpaši noderīgs, lai attēlotu molekulu ģeometriju, kas sastāv no maziem atomiem un savienotas kopā ar kovalentām saitēm (elektronu koplietošana).

Šajā skolotāja stundā mēs atklāsim molekulārās ģeometrijas definīcija un piemēri Lai šādā veidā jūs varētu uzzināt, no kā sastāv RPECV modelis, kā ar šo metodi un dažiem piemēriem var secināt molekulu ģeometriju.

Indekss

1. Molekulārās ģeometrijas definīcija
2. Molekulārās ģeometrijas piemēri
3. Zināt Lewis molekulas struktūru
4. Valences apvalka (RPECV) elektronu pāru atgrūšanas modelis

Molekulārā ģeometrija vai molekulārā struktūra ir veids, kā atomi atrada molekulu ir izvietoti kosmosā.

Šī trīsdimensiju struktūra (molekulārā ģeometrija) nāk

Molekulu ģeometrija ir ļoti svarīga jo tas nosaka, kādas ir vielas fizikāli ķīmiskās īpašības. Piemēram: H2O molekulām ir leņķiskā ģeometrija, ko piešķir saites, kas to veido. Šīs leņķiskās ģeometrijas pieņemšana padara ūdens molekulu par elektrisko dipolu un tai piemīt ārkārtas īpašības. Pateicoties ģeometrijai, ūdens istabas temperatūrā ir šķidrs, tas spēj izšķīdināt daudzas vielas utt.

Acīmredzot, ņemot vērā molekulu lielumu, to ģeometriju nevar tieši novērot, un tie ir jānosaka ar netiešām metodēm. Turklāt ir nepieciešams attēlot šīs ģeometrijas ar teorētisko modeļu palīdzību.

Tieši šie teorētiskie modeļi ļauj mums noteikt, kāda ir molekulas ģeometrija no tās molekulārās formulas.

Kā mēs redzējām iepriekšējā sadaļā, atomi, kas veido molekulu, var iegūt dažādus telpiskos izkārtojumus (ģeometrijas). Šajā sadaļā mēs redzēsim dažus molekulārās ģeometrijas piemērus.

Divdimensiju ģeometrija

Dažos gadījumos molekulas iegūst plakanu vai divdimensiju ģeometriju, tas ir, tās ir struktūras, kurām ir tikai divas dimensijas un kuras aizņem virsmu (tām nav tilpuma).

Lineārā ģeometrija

Tā ir vienkāršākā ģeometrija, tā ir par molekulām, kuru atomi ir savienoti, veidojot taisnu līniju. Visas molekulas, kas sastāv no diviem atomiem, ir lineāras, taču šī ģeometrija notiek arī molekulās, kas sastāv no trim atomiem.

Lineāro molekulu piemēri:
Veido divi atomi: visas diatomiskās gāzes, piemēram, O2, H2.

Sastāv no trim atomiem: CO2 (oglekļa dioksīds).

Leņķiskā ģeometrija

Tās ir molekulas, kas sastāv no trim atomiem, kas savienojas leņķī. Izveidotā leņķa amplitūda var būt atšķirīga, atkarībā no tā veidojošo atomu veida. Leņķisko molekulu veidoto leņķu amplitūdu vērtības ir no 90 ° līdz 120 °.

Piemēri: H2O, SO2 (sēra dioksīds), SnCl2 (alvas dihlorīds)

Trīsstūrveida ģeometrija

Tās ir molekulas, kas sastāv no četriem atomiem, un viens atoms atrodas iedomāta trijstūra centrā, bet pārējie trīs atlikušie atomi atrodas katrā no šī trijstūra virsotnēm.

Piemēri: SO3 (sēra trioksīds), NO3^- (nitrāta jons)

Kvadrātveida ģeometrija

Molekulām ar šo ģeometriju ir 5 atomi. Viens atrodas kvadrāta centrā, bet otrs 4 katrā no figūras virsotnēm.

Piemēri: XeF4 (ksenona trifluorīds)

Trīsdimensiju ģeometrija

Viņiem ir trīs dimensijas, tas ir, tiem ir tilpums. 3D molekulu ģeometrija ir ļoti daudzveidīga, šeit mēs redzēsim tikai dažus piemērus.

Tetraedriskā ģeometrija

Šī ģeometrija ir tā, kuru uzrāda dažas molekulas, kuras veido pieci atomi, tajā atrodas atoms iedomāta kuba centrs un četri atlikušie atomi atrodas kuba virsotnēs (tetraedrs).

Piemērs: CH4 (metāns), MnO4^-(permanganāta jons)

Trīsstūra piramīdveida ģeometrija

Tās ir molekulas ar četriem atomiem, kas izvietoti četrās piramīdas virsotnēs ar trīsstūra pamatni.

Piemērs: NH3 (amonjaks), PH3 (fosfīns)

Četrstūrveida piramīdveida ģeometrija

Šajā gadījumā molekulu veidojošo atomu skaits ir seši, un pieci no tiem ir izvietoti molekulā piramīdas virsotnes ar kvadrātveida pamatni, bet sestā aizņem kvadrāta centru bāze.

Piemērs: ClF5 (hlora pentafluorīds)

Pirms varat izmantot RPECV metode ir jāzina, kas tas ir Lūisa struktūra molekulas un šim nolūkam vispirms ir jāzina, kas ir elektroniskā konfigurācijano Valensijas slāņa no dažādiem atomiem, kas veido molekulu.

Tāpēc pirms molekulas ģeometrijas noteikšanas ir jāveic dažas iepriekšējās darbības:

• TO. Iegūstiet elektronu konfigurācijas no dažādiem atomiem, kas veido molekulu.
• B. Nosakiet valences apvalka elektronu skaitu no katra atoma. Elektroni valences apvalkā ir elektroni, kurus atoms var izmantot, veidojot saites.
• C. Izslēdziet Lūisa struktūru ņemot vērā, cik elektronu katram atomam ir valences apvalkā.

Attēls: Slideplayer

Iekš Lūisa struktūras katram sasaistītajam atomam jāatbilst okteta likums. Kad atoms izpilda okteta likumu, to ieskauj četri elektronu pāri, kas var būt elektroni, kas ir daļa no saite (saistošie elektronu pāri) vai elektronu pāri, kas nepiedalās saites veidošanā (nesaistošie elektronu pāri) saistošs).

Kā redzēsim, kad molekulas Lūisa struktūra ir noteikta, seciniet to ģeometrija, izmantojot valences apvalka elektronu pāru atgrūšanas modeli, ir ļoti viegli.

Saskaņā ar šo attēlojuma modeli ligandi (X) un nesaistošie elektronu pāri (E) ir izvietoti ap centrālo atomu (A) tā, ka attālums starp tiem ir maksimāls. Ligandu un nesaistošo elektronu pāru (X + E) summa nosaka molekulas ģeometrijas tipu.

X + E = 2

Lineārā ģeometrija

AX2: Molekula, ko veido divi liganda atomi, kas piesaistīti centrālajam atomam

Piemērs: berilija hidrīds (BeH2).

X + E = 3

Trīsstūrveida plaknes ģeometrija (vienādmalu trijstūris)

AX3: Molekula sastāv no trim atomiem, kas piesaistīti centrālajam atomam

Piemēri: Daži hlorīdi, piemēram, bors vai alumīnijs (BCl3, AlCl3)

Leņķiskā ģeometrija (120º leņķis)

AX2E: Molekula ar centrālo atomu, kas piesaistīts diviem ligandiem, un nesaistošs elektronu pāris.

Piemēri: Alvas (II) hlorīds (Sn2Cl)

X + E = 4

Tetraedriskā ģeometrija

AX4: Molekulas ar centrālo atomu ar četriem ligandiem, kas sakārtoti saitēs tā, lai tie būtu viņiem pretējo diagonāļu virsotnēs ir kubs, kura centrs ir pats centrālais atoms.

Piemēri: Molekulas, piemēram, metāns (CH4), silīcija hlorīds (SiCl4) vai tetrahlorogleklis (CCl4), parāda šo ģeometriju.

Trīsstūra piramīdas ģeometrija

AX3E: Molekulas ar 3 ligandiem un 1 vientuļo elektronu pāri, kurā ir sakārtoti trīs ligandu atomi piramīdas pamats ar trīsstūrveida pamatni, kurā centrālais atoms atrodas minētā augšējā virsotnē piramīda

Piemēri: viena no molekulām, kurai ir šī ģeometrija, ir amonjaks (NH3).

Leņķiskā ģeometrija (109º leņķis)

AX2E2: Abi ligandi un centrālais atoms ir sakārtoti, veidojot 109 ° leņķi

Piemēri: Ūdens (H2O) ir viena no molekulām, kurai ir šī ģeometrija.

Glineārā eometrija

AX3: Tā kā centrālajam atomam ir piesaistīts tikai viens ligands, ģeometrija ir lineāra.

Piemērs: Fluorūdeņradis vai Fluorūdeņražskābe (HF).

X + E = 5

Trigonālā bipiramidālā ģeometrija

AX5: Molekulai ir divu pretēju piramīdu ģeometrija, un abām ir kopīga trīsstūra bāze. Centrālais atoms ir izvietots centrā, un ligandi atrodas virsotnēs.

Piemērs: fosfora pentahlorīds (PCl5)

Dyshenoidal ģeometrija

AX4E: Šāda veida ģeometrijā atomi iegūst izkārtojumu, kas līdzinās šūpošanās šūpoles struktūrai.

Piemērs: Tetra sēra fluorīds (SF4).

T ģeometrija

AX3E2: Molekulas ir veidotas kā burts T, ar ligandiem burta galos un centrālo atomu vietā, kur satiekas divas to veidojošās līnijas.

Piemērs: hlora trifluorīds (ClF3)

Lineārā ģeometrija

AX2E3: Šajā gadījumā trīs molekulas atomi ir izvietoti vienā līnijā ar centrālo atomu vidējā stāvoklī.

Piemērs: ksenona difluorīds (F2Xe)

X + E = 6

Oktaedriskā ģeometrija

AX6: Šāda veida molekulām ir struktūra, kas atgādina oktaedru, kurā centrālais atoms aizņemtu ģeometriskās figūras centru un sešus ligandus katrā virsotnē.

Piemērs: Sēra heksafluorīds (SF6)

Kvadrātveida pamatnes piramīda

AX5E: Šajā gadījumā atomi veido skaitli, kurā centrālais atoms aizņem pamatnes centru, bet ligandi - piecas figūras virsotnes.

Piemērs: Broma pentafluorīds (BrF5)

Plaknes kvadrātveida ģeometrija

AX4E2: Atomi iegūst kvadrātveida formas izkārtojumu, kurā centrālais atoms aizņem figūras centru un ligandu katru virsotni.

Piemērs: ksenona tetrafluorīda jons (XeF4)

Ja vēlaties lasīt vairāk līdzīgus rakstus Molekulārā ģeometrija: definīcija un piemēri, iesakām ievadīt mūsu kategoriju Atoms.

Alehandrina Gallego Pikó, Rosa Mª Garcinuño Martínez, Mª José Morcillo Ortega, Miguel Ángel Vaskquez Segura. (2018) Ķīmijas pamati. Madride: Uned