Geometria elektrónového páru vs molekulárna geometria
Geometria molekuly je dôležitá pri určovaní jej vlastností, ako sú farba, magnetizmus, reaktivita, polarita atď. Existujú rôzne metódy určovania geometrie. Existuje veľa druhov geometrií. Lineárne, ohnuté, trigonálne planárne, trigonálne pyramídové, štvorboké, osemstenné sú niektoré z bežne videných geometrií.
Čo je to molekulárna geometria?
Molekulárna geometria je trojrozmerné usporiadanie atómov molekuly v priestore. Atómy sú usporiadané týmto spôsobom, aby sa minimalizovalo odpudzovanie väzby-väzby, odpudzovanie väzieb medzi jednotlivými pármi a odpudzovanie osamelých párov. Molekuly s rovnakým počtom atómov a elektrónovými voľnými pármi majú tendenciu pojať rovnakú geometriu. Preto môžeme určiť geometriu molekuly zvážením niektorých pravidiel. Teória VSEPR je model, pomocou ktorého je možné predpovedať molekulárnu geometriu molekúl pomocou počtu valenčných elektrónových párov. Ak je však molekulárna geometria určená metódou VSEPR, mali by sa brať do úvahy iba väzby, nie osamelé páry. Experimentálne je možné pozorovať molekulárnu geometriu pomocou rôznych spektroskopických metód a difrakčných metód.
Čo je to geometria elektrónových párov?
V tejto metóde sa geometria molekuly predpovedá počtom párov valenčných elektrónov okolo centrálneho atómu. Odpudzovanie elektrónových párov valenčnou škrupinou alebo teória VSEPR predpovedá molekulárnu geometriu touto metódou. Aby sme mohli použiť teóriu VSEPR, musíme urobiť niekoľko predpokladov o povahe väzby. Pri tejto metóde sa predpokladá, že geometria molekuly závisí iba od interakcií elektrón-elektrón. Ďalej, metóda VSEPR predpokladá nasledujúce predpoklady.
• Atómy v molekule sú navzájom spojené elektrónovými pármi. Nazývajú sa spojovacie páry.
• Niektoré atómy v molekule môžu tiež obsahovať páry elektrónov, ktoré sa nezúčastňujú väzby. Hovorí sa im osamelé páry.
• Väzbové páry a voľné páry okolo ktoréhokoľvek atómu v molekule zaujímajú polohy, kde sú ich vzájomné interakcie minimalizované.
• Osamelé páry zaberajú viac priestoru ako spájajúce páry.
• Dvojité väzby zaberajú viac priestorov ako jednoduchá väzba.
Na určenie geometrie je potrebné najskôr nakresliť Lewisovu štruktúru molekuly. Potom by sa mal určiť počet valenčných elektrónov okolo centrálneho atómu. Všetky skupiny s jednoduchou väzbou sú priradené ako typ väzby so zdieľanými elektrónovými pármi. Koordinačnú geometriu určuje iba rámec σ. Mali by sa odpočítať elektróny centrálneho atómu, ktoré sa podieľajú na väzbe π. Ak molekula obsahuje celkový náboj, mal by sa tiež priradiť k centrálnemu atómu. Celkový počet elektrónov spojených s kostrou by sa mal vydeliť 2, aby sa získal počet σ elektrónových párov. Potom v závislosti od tohto čísla možno molekule priradiť geometriu. Nasleduje niekoľko bežných molekulárnych geometrií.
Ak je počet elektrónových párov 2, geometria je lineárna.
Počet elektrónových párov: 3 Geometria: trigonálna rovinná
Počet elektrónových párov: 4 Geometria: štvorboká
Počet elektrónových párov: 5 Geometria: trigonálna bipyramidálna
Počet elektrónových párov: 6 Geometria: osemsten
Aký je rozdiel medzi elektrónovými pármi a molekulárnymi geometriami?
• Pri určovaní geometrie elektrónových párov sa berú do úvahy voľné páry a väzby a pri určovaní molekulárnej geometrie sa berú do úvahy iba viazané atómy.
• Ak okolo centrálneho atómu nie sú žiadne voľné páry, molekulárna geometria je rovnaká ako geometria elektrónových párov. Ak sú však zapojené nejaké osamelé páry, obe geometrie sú odlišné.
