Molekyylimuoto

Molekyylimuoto

käytämme Lewis-rakenteita yhdessä valenssikuoren elektroniparin Repulsioteorian kanssa molekyylien rakenteiden ennustamiseen. Ajatuksena on, että täytetyillä orbitaaleilla olevat elektronit hylkivät toisiaan, koska niillä on sama varaus (aivan kuten magneetit, joilla on sama napaisuus, hylkivät).

1. kaikki elektroniparit, sekä sidosparit että yksinäiset parit, ovat tärkeitä molekyylin muodon määrittämisessä.
2. Sidosparit ovat yksinäisiä pareja pienempiä, koska niitä vetää sisäänsä 2 positiivisesti varautunutta ydintä.
3. Yksisidokset ovat kaksoissidoksia pienempiä ja kaksoissidokset kolmoissidoksia pienempiä.
4. Jos keskusatomia (a) ympäröi molekyylin ABxCy eri atomit (B ja C), B: n ja C: n suhteelliset koot voivat vaikuttaa molekyylin rakenteeseen.

ensimmäinen vaihe on rakentaa molekyylin paras Lewis-rakenne. Katsotaanpa muutamia esimerkkejä: CH4, NH3, BH3

keskusatomin elektroniparit järjestetään siten, että niiden etäisyys muihin maksimoidaan. Kaksi paria on aina 180 asteen päässä toisistaan, lineaarisessa järjestelyssä. Kolme paria ovat 120 asteen päässä toisistaan trigonaalijärjestelyssä. Neljä paria järjestetään tetraedrin, 109 astetta toisistaan. Kun elektroneja on 5 paria, on olemassa kaksi mahdollista järjestelyä: trigonaaliset bipyramidaaliset (90 ja 120 asteen kulmat) ja neliöpyramidiset (90 asteen kulmat). Trigonaalinen bipyramidaali on pienin energia, mutta neliömäinen pyramidirakenne on melko lähellä ja on myös tärkeä. Kun elektroneja on 6 paria, ne miehittävät oktaedrin kärkipisteet (90 asteen kulmat).

metaanilla ja ammoniakilla on molemmilla 4 elektroniparia, jotka ovat järjestyneet tetraedriksi. Vain kolme näistä pareista on sitoutunut toiseen atomiin ammoniakissa. Boraanilla on 3 elektroniparia ja sen on oltava trigonaalinen.

Koordinaatiogeometria

sekä sidoselektroniparit että sitoutumattomat elektroniparit määrittävät rakenteen, mutta nimeämme molekyylien geometrian atomien järjestelyn mukaan.

Electron Pairs	0 lone pairs	1 lone pair	2 lone pairs	3 lone pairs
2 e- pairs	linear	linear	none	none
3 e- pairs	trigonal	bent	linear	none
4 e- pairs	tetrahedral	trigonal pyramidal	bent	linear
5 e- pairs	trigonal bipyramidal	disphenoidal	T-shaped	linear
6 e- pairs	octahedral	square pyramidal	square planar	T-muotoinen

todelliset sidoskulmat vääristyvät yleensä yllä olevien kuvien idealisoiduista kulmista, koska kaikki sidokset ja sitoutumattomilla elektronipareilla ei ole samaa ”kokoa”.

yksinäiset parit > kolmoissidos > kaksoissidos > sinkkusidos
myös atomeilla, jotka ovat sitoutuneet keskusatomiin, on merkitystä. I-atomit ovat paljon suurempia kuin H-atomit ch2i2: ssa ja H-H-kulma on pienempi kuin ideaali 109 astetta, kun taas I-I-kulma on suurempi.
BackCompassTablesIndexIntroductionnext