Starpība starp elektronu un molekulāro ģeometriju
Share
Ķīmija ir matērijas izpēte, un tā risina daudzos veidus, kā viena veida matērijas var pārveidot par cita veida. Ir zināms, ka visa matērija ir izgatavota no viena vai vairākiem apmēram simts dažādu atomu veidiem. Visi atomi sastāv no trim pamata daļiņām - protoniem, elektroniem un neitroniem. Molekulu veido divu vai vairāku atomu grupa, kas tiek turēti noteiktā ģeometriskā modelī. Ja divi vai vairāki atomi ir stingri turēti kopā, veidojot molekulu, starp katru atomu un tā tuviem kaimiņiem ir ķīmiskas saites. Molekulu forma sniedz daudz informācijas, un pirmais solis, lai izprastu molekulas ķīmiju, ir zināt tās ģeometriju..
Molekulārā ģeometrija vienkārši norāda uz atomu, kas veido molekulu, trīsdimensiju izvietojumu. Termins struktūra drīzāk tiek lietots tādā nozīmē, lai vienkārši norādītu uz atomu savienojamību. Molekulas formu nosaka atkarībā no attāluma starp atomu kodoliem, kas ir savstarpēji saistīti. Molekulu ģeometriju nosaka Valence-Shell elektronu-pāra atgrūšanās (VESPR) teorija - modelis, ko izmanto, lai noteiktu molekulas vispārējo formu, pamatojoties uz elektronu pāru skaitu ap centrālo atomu. Molekulas ģeometrija tiek norādīta kā elektronu vai molekulārā ģeometrija.
Kas ir elektronu ģeometrija?
Termins elektronu ģeometrija attiecas uz centrālā atoma elektronu pāra / grupu / domēnu ģeometrijas nosaukumu neatkarīgi no tā, vai tie ir saistošie elektroni vai nesaistošie elektroni. Elektronu pāri tiek definēti kā elektroni pāros vai saitēs, vientuļi pāri vai dažreiz viens nepāra elektrons. Tā kā elektroni vienmēr atrodas pastāvīgā kustībā un to ceļus nevar precīzi noteikt, elektronu izvietojums molekulā ir aprakstīts, ņemot vērā elektronu blīvuma sadalījumu. Ņemsim metāna piemēru, kura ķīmiskā formula ir CH4. Centrālais atoms ir ogleklis ar 4 valences elektroniem un 4 ūdeņraža dalīšanas elektroniem ar 1 oglekli, veidojot 4 kovalentās saites. Tas nozīmē, ka ap oglekli ir pavisam 8 elektroni un nav atsevišķu saišu, tāpēc vientuļo pāru skaits šeit ir 0. Tas liek domāt, ka CH4 ir tetraedriskā ģeometrija.
Kas ir molekulārā ģeometrija?
Molekulu formas noteikšanai izmanto molekulāro ģeometriju. Tas vienkārši norāda uz atomu trīsdimensiju izvietojumu vai struktūru molekulā. Izpratne par savienojuma molekulāro ģeometriju palīdz noteikt reaģētspēju, polaritāti, krāsu, vielas fāzi un magnētismu. Molekulas ģeometrija parasti tiek aprakstīta kā saites garums, saites leņķi un griezes leņķi. Mazām molekulām var būt viss nepieciešamais molekulu formula un standarta saišu garuma un leņķa tabula, lai noteiktu molekulas ģeometriju. Atšķirībā no elektronu ģeometrijas, tas tiek prognozēts, ņemot vērā tikai elektronu pārus. Ņemsim ūdens piemēru (H2O). Šeit skābeklis (O) ir centrālais atoms ar 6 valences elektroniem, tāpēc tā okteta pabeigšanai nepieciešami vēl 2 elektroni no 2 ūdeņraža atomiem. Tātad ir 4 elektronu grupas, kas sakārtotas tetraedriskā formā. Ir arī 2 vienas saites pāri, tāpēc iegūtā forma ir saliekta.
Starpība starp elektronu un molekulāro ģeometriju
Elektronu un molekulārās ģeometrijas terminoloģija
Termins elektronu ģeometrija attiecas uz centrālā atoma elektronu pāra / grupu / domēnu ģeometrijas nosaukumu neatkarīgi no tā, vai tie ir saistošie elektroni vai nesaistošie elektroni. Tas palīdz saprast, kā molekulā ir sakārtotas dažādas elektronu grupas. No otras puses, molekulārā ģeometrija nosaka molekulas formu, un tā ir molekulas atomu trīsdimensiju struktūra. Tas palīdz saprast visu atomu un tā izkārtojumu.
Ģeometrija
Molekulas ģeometriju nosaka, pamatojoties tikai uz saistošajiem elektronu pāriem, bet ne uz elektronu pāru skaitu. Tā ir trīsdimensiju forma, ko molekula aizņem telpā. Molekulārā ģeometrija tiek definēta arī kā atomu kodolu pozīcijas molekulā. No otras puses, molekulas elektronu ģeometriju nosaka, pamatojoties gan uz saistošo elektronu pāriem, gan uz vientuļo elektronu pāriem. Elektronu ģeometriju var noteikt, izmantojot VESPR teoriju.
Elektronu un molekulārās ģeometrijas piemēri
Viens no daudzajiem tetraedrisko elektronu ģeometrijas piemēriem ir amonjaks (NH3). Centrālais atoms šeit ir N, un četri elektronu pāri ir sadalīti tetraedra formā ar tikai vienu vientuļo elektronu pāri. Tādējādi NH3 elektronu ģeometrija ir tetraedriska. Tomēr tā molekulārā ģeometrija ir trigonāla piramīdveida, jo saites leņķi ir 107 grādi, jo ūdeņraža atomus atvaira vientuļš elektronu pāris ap slāpekli. Tāpat ūdens molekulārā ģeometrija (H2O) ir saliekts, jo ir 2 vienas saites pāri.
Elektronu ģeometrija salīdzinājumā ar molekulāro ģeometriju: salīdzināšanas diagramma
Elektronu ģeometrijas kopsavilkums Molekulārā ģeometrija
Gan elektronu ģeometrija, gan molekulārā ģeometrija seko Valence-Shell elektronu-pāra atgrūšanas (VESPR) modelim, lai noteiktu molekulas vispārējo formu, pamatojoties uz elektronu pāru skaitu ap centrālo atomu. Tomēr molekulāro ģeometriju nosaka, pamatojoties tikai uz saistošajiem elektronu pāriem, nevis uz elektronu pāru skaitu, savukārt elektronu ģeometriju nosaka, pamatojoties gan uz saistošo elektronu pāriem, gan uz vientuļo elektronu pāriem. Ja molekulā nav vientuļu elektronu pāri, elektronu ģeometrija ir tāda pati kā molekulārajai formai. Kā jau teicām, molekulas forma par to daudz saka, un pirmais solis, lai saprastu molekulas ķīmiju, ir tās ģeometrijas noteikšana..
