Molekylär form

molekylär form

vi använder Lewis-strukturer tillsammans med Valensskalelektronparavstötningsteori för att förutsäga molekylernas strukturer. Tanken bakom detta är att elektroner i fyllda orbitaler kommer att avvisa varandra eftersom de har samma laddning (precis som magneter med samma polaritet avvisar).

1. Alla elektronpar, både bindningspar och ensamma par, är viktiga för att bestämma formen på en molekyl.
2. Bindningspar är mindre än ensamma par eftersom det finns 2 positivt laddade kärnor som drar in dem.
3. enkelbindningar är mindre än dubbelbindningar och dubbelbindningar är mindre än trippelbindningar.
4. om en central atom (a) omges av olika atomer (B och C) i molekylen ABxCy, kan de relativa storlekarna av B och C påverka molekylens struktur.

det första steget är att konstruera molekylens bästa Lewis-struktur. Låt oss titta på några exempel: CH4, NH3, BH3

elektronparen på den centrala atomen kommer att ordnas på ett sådant sätt att deras avstånd till de andra maximeras. Två par kommer alltid att vara 180 grader från varandra, i ett linjärt arrangemang. Tre par kommer att vara 120 grader från varandra i ett trigonalt arrangemang. Fyra par kommer att ordnas i en tetraeder, 109 grader från varandra. När det finns 5 par elektroner finns det två möjliga arrangemang: trigonal bipyramidal (90 och 120 graders vinklar) och kvadratisk pyramidal (90 graders vinklar). Trigonal bipyramidal är den lägsta energin, men den fyrkantiga pyramidstrukturen är ganska nära och är också viktig. När det finns 6 par elektroner upptar de en oktaedrons hörn (90 graders vinklar).

metan och ammoniak har båda 4 elektronpar, ordnade i en tetraeder. Endast tre av dessa par är bundna till en annan atom i ammoniak. Borane har 3 elektronpar och måste vara trigonal.

Koordinationsgeometri

både bindning och icke-bindande elektronpar bestämmer strukturen men vi namnger molekylernas geometri enligt arrangemanget av atomer.

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-formad

de sanna bindningsvinklarna kommer vanligtvis att förvrängas från de idealiserade vinklarna i bilderna ovan eftersom alla bindningar och icke-bindande elektronpar har inte samma ”storlek”.

ensamma par > trippelbindning > dubbelbindning > enkelbindning
även atomer som är bundna till en central atom gör skillnad. I-atomerna är mycket större än H-atomerna i CH2I2 och H-H-vinkeln är mindre än den ideala 109 grader medan I-i-vinkeln är större.
Backcompasstablesindexintroductionnästa