МОЛЕКУЛЯРНАЯ геометрия: определение и примеры

В трехмерная форма в котором расположены атомы, составляющие молекулу, известна под названием молекулярная геометрия или молекулярная структура.

Можно вывести геометрию этих молекул из теоретической модели: модель отталкивания пар электронов валентной оболочки (RPECV). Эта модель особенно полезна для представления геометрии молекул, состоящих из небольших атомов и связанных друг с другом ковалентными связями (обмен электронами).

В этом уроке УЧИТЕЛЯ мы откроем для себя определение молекулярной геометрии и примеры Таким образом, вы можете узнать, из чего состоит модель RPECV, как можно вывести геометрию молекул с помощью этого метода и некоторых примеров.

Индекс

1. Определение молекулярной геометрии
2. Примеры молекулярной геометрии
3. Знать структуру молекулы Льюиса
4. Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки (RPECV)

Молекулярная геометрия или молекулярная структура путь атомы нашел молекулу расположены в пространстве.

Эта трехмерная структура (молекулярная геометрия) приходит определяется рядом сил которые удерживают атомы вместе в определенном порядке. Среди сил, определяющих геометрию молекул, наиболее важными являются: ссылки что атомы сложить друг к другу сформировать молекулу.

Геометрия молекул очень важна потому что он определяет, каковы физико-химические характеристики вещества. Например: молекулы H2O имеют угловую геометрию, которая задается связями, которые их образуют. Принятие этой угловой геометрии делает молекулу воды электрическим диполем и обладает исключительными свойствами. Благодаря своей геометрии вода при комнатной температуре жидкая, способна растворять многие вещества и т. Д.

Очевидно, что, учитывая размер молекул, их геометрию нельзя наблюдать напрямую, и ее необходимо определять косвенными методами. Кроме того, необходимо представить эти геометрические формы с помощью теоретических моделей.

Именно эти теоретические модели позволяют нам определить, какова геометрия молекулы, исходя из ее молекулярной формулы.

Как мы видели в предыдущем разделе, атомы, составляющие молекулу, могут иметь различное пространственное расположение (геометрию). В этом разделе мы увидим несколько примеров молекулярной геометрии.

Двумерная геометрия

В некоторых случаях молекулы приобретают плоскую или двумерную геометрию, то есть представляют собой структуры, которые имеют только два измерения и занимают поверхность (не имеют объема).

Линейная геометрия

Это простейшая геометрия, речь идет о молекулах, атомы которых соединены в прямую линию. Все молекулы, состоящие из двух атомов, линейны, но эта геометрия также встречается в молекулах, состоящих из трех атомов.

Примеры линейных молекул:
Образуется двумя атомами: всеми двухатомными газами, такими как O2, H2.

Состоит из трех атомов: CO2 (двуокись углерода).

Угловая геометрия

Это молекулы, состоящие из трех атомов, которые соединяются под углом. Амплитуда образующегося угла может быть разной в зависимости от типа атомов, которые его образуют. Амплитуды углов, образованных угловатыми молекулами, имеют значения от 90 ° до 120 °.

Примеры: H2O, SO2 (диоксид серы), SnCl2 (дихлорид олова).

Треугольная геометрия

Это молекулы, состоящие из четырех атомов, причем один атом находится в центре воображаемого треугольника, а остальные три атома расположены в каждой из вершин этого треугольника.

Примеры: SO3 (триоксид серы), NO3.^- (нитрат-ион)

Квадратная геометрия

Молекулы с такой геометрией имеют 5 атомов. Один расположен в центре квадрата, а другие по 4 в каждой из вершин фигуры.

Примеры: XeF4 (трифторид ксенона)

Трехмерная геометрия

У них есть три измерения, то есть у них есть объем. Геометрия трехмерных молекул очень разнообразна, здесь мы увидим лишь несколько примеров.

Тетраэдральная геометрия

Эта геометрия представлена ​​некоторыми молекулами, образованными пятью атомами, в ней атом расположен в центр воображаемого куба и четыре оставшихся атома расположены в вершинах куба (тетраэдра).

Пример: CH4 (метан), MnO4^-(перманганат-ион)

Тригональная пирамидальная геометрия

Это молекулы с четырьмя атомами, расположенными в четырех вершинах пирамиды с треугольным основанием.

Пример: NH3 (аммиак), PH3 (фосфин)

Четырехугольная пирамидальная геометрия

В этом случае количество атомов, составляющих молекулу, равно шести, и пять из них расположены в вершины пирамиды с квадратным основанием, а шестая занимает центр квадрата база.

Пример: ClF5 (пентафторид хлора)

Прежде чем вы сможете использовать Метод RPECV необходимо знать что это Структура Льюиса молекулы, и для этого вы должны сначала знать, что электронная конфигурацияиз слоя Валенсии различных атомов, составляющих молекулу.

Поэтому, прежде чем можно будет определить геометрию молекулы, необходимо выполнить некоторые предыдущие шаги:

• К. Получите электронные конфигурации различных атомов, составляющих молекулу.
• Б. Определить количество электронов валентной оболочки каждого из атомов. Электроны в валентной оболочке - это электроны, которые атом может использовать для образования связей.
• С. Вывести структуру Льюиса с учетом того, сколько электронов имеет каждый атом в своей валентной оболочке.

Изображение: Slideplayer

в Структуры Льюиса каждый из связанных атомов должен соответствовать Правило октета. Когда атом удовлетворяет правилу октетов, он окружен четырьмя парами электронов, которые могут быть электронами, входящими в состав связь (связывающие электронные пары) или электронные пары, которые не участвуют в образовании связи (электронные пары не привязка).

Как мы увидим, после определения структуры Льюиса молекулы выведите ее геометрия с использованием модели отталкивания электронных пар валентной оболочки очень легкий.

Согласно этой модели представления лиганды (X) и несвязывающие электронные пары (E) расположены вокруг центрального атома (A), так что расстояние между ними является максимальным. Сумма лигандов и несвязывающих электронных пар (X + E) определяет тип геометрии молекулы.

Х + Е = 2

Линейная геометрия

AX2: Молекула, образованная двумя атомами лиганда, прикрепленными к центральному атому

Пример: гидрид бериллия (BeH2).

Х + Е = 3

Геометрия треугольной плоскости (равносторонний треугольник)

AX3: Молекула, состоящая из трех атомов, прикрепленных к центральному атому

Примеры: некоторые хлориды, такие как бор или алюминий (BCl3, AlCl3).

Угловая геометрия (угол 120º)

AX2E: Молекула с центральным атомом, присоединенным к двум лигандам и несвязывающей электронной паре.

Примеры: хлорид олова (II) (Sn2Cl)

Х + Е = 4

Тетраэдральная геометрия

AX4: Молекулы с центральным атомом с четырьмя лигандами, расположенными связями так, что лиганды у них в вершинах противоположных диагоналей находится куб, центром которого является сам центральный атом.

Примеры: молекулы, такие как метан (CH4), хлорид кремния (SiCl4) или четыреххлористый углерод (CCl4), имеют такую ​​геометрию.

Геометрия тригональной пирамиды

AX3E: Молекулы с 3 лигандами и 1 неподеленной электронной парой, в которых атомы трех лигандов расположены так, чтобы образовывать основание пирамиды с треугольным основанием, в котором центральный атом находится в верхней вершине указанного пирамида

Примеры: одна из молекул с такой геометрией - аммиак (NH3).

Угловая геометрия (угол 109º)

AX2E2: Два лиганда и центральный атом расположены под углом 109º.

Примеры: вода (H2O) - одна из молекул с такой геометрией.

граммлинейная эометрия

AX3: Поскольку к центральному атому присоединен только один лиганд, геометрия является линейной.

Пример: фтористый водород или плавиковая кислота (HF).

Х + Е = 5

Тригональная бипирамидальная геометрия

AX5: Молекула имеет геометрию двух противоположных пирамид с общим треугольным основанием. Центральный атом расположен в центре, а лиганды - в вершинах.

Пример: пентахлорид фосфора (PCl5)

Дисеноидальная геометрия

AX4E: В этом типе геометрии атомы приобретают расположение, напоминающее структуру качелей.

Пример: фторид серы тетра (SF4).

Т-геометрия

AX3E2: Молекулы имеют форму буквы Т, с лигандами на концах буквы и центральным атомом в точке, где встречаются две линии, образующие ее.

Пример: трифторид хлора (ClF3)

Линейная геометрия

AX2E3: В этом случае три атома молекулы расположены на одной линии с центральным атомом в промежуточном положении.

Пример: дифторид ксенона (F2Xe)

Х + Е = 6

Октаэдрическая геометрия

AX6: Этот тип молекулы имеет структуру, которая напоминает октаэдр, в котором центральный атом будет занимать центр геометрической фигуры и шесть лигандов в каждой из ее вершин.

Пример: гексафторид серы (SF6)

Пирамида с квадратным основанием

AX5E: В этом случае атомы образуют фигуру, в которой центральный атом занимает центр основания, а лиганды - пять вершин фигуры.

Пример: пентафторид брома (BrF5)

Плоская квадратная геометрия

AX4E2: Атомы приобретают квадратную форму, в которой центральный атом занимает центр фигуры, а лиганды - каждую ее вершину.

Пример: ион тетрафторида ксенона (XeF4)

Если вы хотите прочитать больше статей, похожих на Молекулярная геометрия: определение и примеры, рекомендуем вам войти в нашу категорию Атом.

Алехандрина Гальего Пико, Роза Мо Гарсинуньо Мартинес, Мо Хосе Морсилло Ортега, Мигель Анхель Васкес Сегура. (2018) Основы химии. Мадрид: Унед