Elektronų domeno apibrėžimas ir VSEPR teorija

Ianas Cumingas / Getty Images

Chemijoje elektronų sritis reiškia vienišų porų skaičių arba obligacija vietos aplink tam tikrą molekulės atomą. Elektronų domenai taip pat gali būti vadinami elektronų grupėmis. Ryšio vieta nepriklauso nuo to, ar ryšys yra viengubas, dvigubas ar trigubas ryšys.

Pagrindiniai pasiūlymai: elektronų domenas

• Atomo elektronų sritis yra jį supančių vienišų porų arba cheminių ryšių vietų skaičius. Tai rodo vietų, kuriose turėtų būti elektronų, skaičių.
• Žinodami kiekvieno molekulės atomo elektronų sritį, galite numatyti jo geometriją. Taip yra todėl, kad elektronai pasiskirsto aplink atomą, kad sumažintų vienas kito atstūmimą.
• Elektronų atstūmimas nėra vienintelis veiksnys, turintis įtakos molekulinei geometrijai. Elektronus traukia teigiamai įkrauti branduoliai. The branduoliai , savo ruožtu, atstumia vienas kitą.

Valence Shell elektronų poros atstūmimo teorija

Įsivaizduokite, kad surišate du balionus galuose. Balionai automatiškai atstumia vienas kitą. Pridėkite trečią balioną, ir tas pats atsitinka taip, kad surišti galai sudarytų lygiakraštį trikampį. Pridėkite ketvirtą balioną, o surišti galai persiorientuoja į tetraedrinę formą.

Tas pats reiškinys vyksta su elektronais. Elektronai atstumia vienas kitą, todėl kai jie yra šalia vienas kito, jie automatiškai susitvarko į formą, kuri sumažina jų atstūmimą. Šis reiškinys apibūdinamas kaip VSEPR arba Valence Shell elektronų poros atstūmimas.

Elektronų domenas naudojamasVSEPRteorija, leidžianti nustatyti molekulės molekulinę geometriją. Susitarimas yra nurodyti jungiančių elektronų porų skaičių didžiąja raide X, vienišų elektronų porų skaičių didžiąja raide E, o didžiąją raidę A – centrinį molekulės atomą (AX_nIR_m). Numatydami molekulinę geometriją, atminkite, kad elektronai paprastai stengiasi maksimaliai padidinti atstumą vienas nuo kito, tačiau juos veikia kitos jėgos, pavyzdžiui, teigiamai įkrauto branduolio artumas ir dydis.

Pavyzdžiui, CO_duaplink centrinį anglies atomą turi du elektronų domenus. Kiekviena dviguba jungtis skaičiuojama kaip vienas elektronų domenas.

Elektronų domenų susiejimas su molekuline forma

Skaičius elektronas domenai nurodo vietų, kuriose galite tikėtis rasti elektronų aplink centrinį atomą, skaičių. Tai savo ruožtu susiję su numatoma molekulės geometrija. Kai elektronų srities išdėstymas naudojamas apibūdinti aplink centrinį molekulės atomą, jis gali būti vadinamas molekulės elektronų srities geometrija. Atomų išsidėstymas erdvėje yra molekulinė geometrija.

Molekulių, jų elektronų srities geometrijos ir molekulinės geometrijos pavyzdžiai:

• AX_du- Dviejų elektronų domeno struktūra sukuria linijinę molekulę, kurios elektronų grupės yra 180 laipsnių atstumu viena nuo kitos. Tokios geometrijos molekulės pavyzdys yra CH_du=C=CH_du, kuriame yra du H_duC-C jungtys, sudarančios 180 laipsnių kampą. Anglies dioksidas (CO_du) yra kita linijinė molekulė, susidedanti iš dviejų O-C jungčių, nutolusių 180 laipsnių.
• AX_duE ir AX_duIR_du- Jei yra du elektronų domenai ir viena ar dvi pavienės elektronų poros, molekulė gali būti sulinkusi geometrija . Pavienės elektronų poros labai prisideda prie molekulės formos. Jei yra viena pora, gaunama trikampė plokštumos forma, o dvi pavienės poros sukuria tetraedrinę formą.
• AX₃- Trijų elektronų domenų sistema apibūdina trigonalinę plokštuminę molekulės geometriją, kurioje keturi atomai yra išsidėstę taip, kad vienas kito atžvilgiu sudarytų trikampius. Kampai pridedami iki 360 laipsnių. Tokios konfigūracijos molekulės pavyzdys yra boro trifluoridas (BF₃), kuris turi tris F-B ryšius, kurių kiekvienas sudaro 120 laipsnių kampą.

Elektronų domenų naudojimas molekulinei geometrijai rasti

Norėdami numatyti molekulinę geometriją naudojant VSEPR modelį:

1. Nubraižykite eskiząLewiso struktūrajono ar molekulės.
2. Išdėstykite elektronų sritis aplink centrinį atomą, kad sumažintumėte atstūmimą.
3. Suskaičiuokite bendrą elektronų domenų skaičių.
4. Norėdami nustatyti molekulinę geometriją, naudokite kampinį cheminių ryšių tarp atomų išdėstymą. Atminkite, kad keli ryšiai (t. y. dvigubi ryšiai, trigubieji ryšiai) skaičiuojami kaip vienas elektronų domenas. Kitaip tariant, dviguba jungtis yra viena sritis, o ne dvi.

Šaltiniai

Jolly, William L. „Šiuolaikinė neorganinė chemija“. McGraw-Hill koledžas, 1984 m. birželio 1 d.

Petrucci, Ralph H. „Bendroji chemija: principai ir šiuolaikiniai pritaikymai“. F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura ir kt., 11-asis leidimas, Pearsonas, 2016 m. vasario 29 d.