Geometria elektrónových párov vs molekulárna geometria
Geometria molekuly je dôležitá pri určovaní jej vlastností, ako je farba, magnetizmus, reaktivita, polarita atď. Existujú rôzne metódy určovania geometrie. Existuje mnoho typov geometrií. Lineárne, ohnuté, trigonálne rovinné, trigonálne pyramídové, štvorstenné, oktaedrické sú niektoré z bežne viditeľných geometrií.
Čo je molekulárna geometria?
Molekulárna geometria je trojrozmerné usporiadanie atómov molekuly v priestore. Atómy sú usporiadané týmto spôsobom, aby sa minimalizovalo odpudzovanie väzba-väzba, odpudzovanie väzba-osamelý pár a odpudzovanie osamelého páru-osamelého páru. Molekuly s rovnakým počtom atómov a elektrónovými osamotenými pármi majú tendenciu prispôsobiť sa rovnakej geometrii. Preto môžeme určiť geometriu molekuly zvážením niektorých pravidiel. Teória VSEPR je model, ktorý možno použiť na predpovedanie molekulárnej geometrie 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 možno molekulárnu geometriu pozorovať pomocou rôznych spektroskopických metód a difrakčných metód.
Čo je geometria elektrónových párov?
Pri tejto metóde je geometria molekuly predpovedaná počtom párov valenčných elektrónov okolo centrálneho atómu. Odpudzovanie elektrónových párov valenčným plášťom alebo teória VSEPR predpovedá molekulárnu geometriu touto metódou. Aby sme mohli aplikovať teóriu VSEPR, musíme urobiť niekoľko predpokladov o povahe väzby. V tejto metóde sa predpokladá, že geometria molekuly závisí iba od interakcií elektrón-elektrón. Ďalej sú pomocou metódy VSEPR vytvorené nasledujúce predpoklady.
• Atómy v molekule sú navzájom spojené elektrónovými pármi. Tieto sa nazývajú spájacie páry.
• Niektoré atómy v molekule môžu obsahovať aj elektrónové páry, ktoré sa nezúčastňujú na väzbe. Toto sa nazýva osamelé páry.
• Väzbové páry a osamelé páry okolo akéhokoľvek atómu v molekule zaujímajú pozície, kde sú ich vzájomné interakcie minimalizované.
• Osamelé páry zaberajú viac miesta ako spojené páry.
• Dvojité väzby zaberajú viac miest ako jednoduchá väzba.
Na určenie geometrie je potrebné najprv 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 zdieľaného elektrónového páru. Koordinačná geometria je určená iba rámom σ. Elektróny centrálneho atómu, ktoré sa podieľajú na väzbe π, by sa mali odpočítať. Ak má molekula celkový náboj, mal by byť priradený aj centrálnemu atómu. Celkový počet elektrónov spojených s rámcom by sa mal vydeliť 2, aby sa získal počet elektrónových párov σ. 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: štvorsten
Počet elektrónových párov: 5 Geometria: trigonálna bipyramídová
Počet elektrónových párov: 6 Geometria: oktaedrický
Aký je rozdiel medzi elektrónovým párom a molekulárnymi geometriami?
• Pri určovaní geometrie elektrónových párov sa berú do úvahy osamelé páry a väzby a pri určovaní molekulárnej geometrie sa berú do úvahy iba viazané atómy.
• Ak okolo centrálneho atómu nie sú žiadne osamelé páry, molekulárna geometria je rovnaká ako geometria elektrónových párov. Ak však existujú nejaké osamelé páry, obe geometrie sú odlišné.
