Elektronipaari geomeetria vs molekulaargeomeetria
Molekuli geomeetria on oluline selle omaduste, nagu värvus, magnetism, reaktsioonivõime, polaarsus jne, määramisel. Geomeetria määramiseks on erinevaid meetodeid. Geomeetriat on mitut tüüpi. Lineaarne, painutatud, trigonaalne tasapinnaline, trigonaalne püramiid, tetraeedriline, oktaeedriline on mõned tavalisemad geomeetriad.
Mis on molekulaargeomeetria?
Molekulaargeomeetria on molekuli aatomite kolmemõõtmeline paigutus ruumis. Aatomid on paigutatud selliselt, et minimeerida side-sideme tõrjumist, side-üksiku paari tõrjumist ja üksiku paari-üksiku paari tõrjumist. Molekulid, millel on sama arv aatomeid ja üksikute elektronide paarid, kipuvad mahutama sama geomeetriat. Seetõttu saame molekuli geomeetria kindlaks teha, võttes arvesse mõningaid reegleid. VSEPR-teooria on mudel, mille abil saab valentselektronipaaride arvu kasutades ennustada molekulide molekulaargeomeetriat. Kui aga molekulaargeomeetria määratakse VSEPR-meetodiga, tuleks arvesse võtta ainult sidemeid, mitte üksikuid paare. Molekulaargeomeetriat saab katseliselt jälgida erinevate spektroskoopiliste meetodite ja difraktsioonimeetodite abil.
Mis on elektronpaari geomeetria?
Selle meetodi puhul ennustatakse molekuli geomeetriat keskaatomi ümber olevate valentselektronide paaride arvu järgi. Valentskihi elektronpaaride tõrjumine või VSEPR-i teooria ennustab selle meetodi abil molekulaarset geomeetriat. VSEPR-i teooria rakendamiseks peame tegema mõned eeldused sidumise olemuse kohta. Selle meetodi puhul eeldatakse, et molekuli geomeetria sõltub ainult elektronide ja elektronide vastastikmõjudest. Lisaks on VSEPR-meetodil tehtud järgmised eeldused.
• Aatomid molekulis on omavahel seotud elektronpaaridega. Neid nimetatakse sidumispaarideks.
• Mõned molekuli aatomid võivad sisaldada ka elektronpaare, mis ei osale sidemetes. Neid nimetatakse üksikuteks paarideks.
• Molekulis mis tahes aatomi ümber olevad sidepaarid ja üksikud paarid võtavad positsiooni, kus nende vastastikune interaktsioon on minimaalne.
• Üksikud paarid võtavad rohkem ruumi kui liimivad paarid.
• Topeltsidemed võtavad rohkem ruumi kui üksikside.
Geomeetria määramiseks tuleb kõigepe alt joonistada molekuli Lewise struktuur. Seejärel tuleks määrata valentselektronide arv keskaatomi ümber. Kõik üksiku sidemega rühmad on määratud jagatud elektronpaari sideme tüübiks. Koordineerimisgeomeetria määrab ainult σ raamistik. Keskse aatomi elektronid, mis on seotud π sidemega, tuleks lahutada. Kui molekulil on üldine laeng, tuleks see määrata ka keskaatomile. σ elektronpaaride arvu saamiseks tuleks raamistikuga seotud elektronide koguarv jagada 2-ga. Seejärel saab sõltuv alt sellest arvust molekulile määrata geomeetria. Järgnev alt on toodud mõned levinumad molekulaargeomeetriad.
Kui elektronpaaride arv on 2, on geomeetria lineaarne.
Elektronipaaride arv: 3 Geomeetria: trigona altasandiline
Elektronipaaride arv: 4 Geomeetria: tetraeedriline
Elektronipaaride arv: 5 Geomeetria: trigonaalne bipüramidaalne
Elektronipaaride arv: 6 Geomeetria: oktaeedriline
Mis vahe on elektronpaari ja molekulaargeomeetria vahel?
• Elektronipaari geomeetria määramisel võetakse arvesse üksikuid paare ja sidemeid ning molekulaargeomeetria määramisel ainult seotud aatomeid.
• Kui keskaatomi ümber pole üksikuid paare, on molekulaargeomeetria sama, mis elektronipaari geomeetria. Kui aga kaasatud on üksikud paarid, on mõlemad geomeetriad erinevad.
