Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Υβριδισμένα τροχιακά
- Sp Υβριδοποίηση
- Sp2 υβριδοποίηση
- Sp3 υβριδοποίηση
- Υψηλότεροι στερικοί αριθμοί
Προβλέψτε τις γωνίες μεταξύ των δεσμευμένων ατόμων χρησιμοποιώντας τη θεωρία της απόρριψης ζεύγους ηλεκτρονίων των κελυφών σθένους (VSEPR). Ο στερικός αριθμός - το σύνολο άλλων ατόμων και τα μοναδικά ζεύγη ηλεκτρονίων που συνδέονται με ένα κεντρικό άτομο - καθορίζει τη γεωμετρία ενός μορίου. Μεμονωμένα ζεύγη ηλεκτρονίων βρίσκονται στο εξωτερικό κέλυφος ενός ατόμου και δεν μοιράζονται με άλλα άτομα.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Παρόλο που δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το VSEPR για να υπολογίσετε τις γωνίες δεσμών, βοηθάει να προσδιορίσετε αυτές τις γωνίες με βάση τον στερικό αριθμό. Μόνο το υδρογόνο έχει στερικό αριθμό ενός και το μόριο Η2 έχει γραμμικό σχήμα.
Υβριδισμένα τροχιακά
Ένα ηλεκτρόνιο τροχίζει ένα άτομο σε χαρακτηριστικό σχήμα που καθορίζεται από το πιο πιθανό μέρος για να βρει το ηλεκτρόνιο σε οποιαδήποτε στιγμή. Τα ηλεκτρόνια απωθείται επειδή έχουν όλα αρνητικά φορτία, οπότε τα τροχιακά δίνουν σε κάθε ηλεκτρόνιο τη μέγιστη δυνατή απόσταση από τους γείτονές του. Όταν ένα ηλεκτρόνιο σθένους σχηματίζει ομοιοπολικό δεσμό με άλλο άτομο, οι τροχιακές μεταβολές σε μια διαδικασία που ονομάζεται υβριδισμός. Το VSEPR προβλέπει γωνίες δεσμών που βασίζονται σε υβριδισμένα τροχιακά, αλλά δεν είναι ακριβή για ορισμένες μεταλλικές ενώσεις, αέρια άλατα και οξείδια.
Sp Υβριδοποίηση
Το απλούστερο υβριδικό τροχιακό είναι sp, που αντιστοιχεί σε ένα στερικό αριθμό δύο. Η γωνία δεσμού είναι γραμμική ή 180 μοίρες, όταν το άτομο δεν έχει ζευγάρια μεμονωμένων ηλεκτρονίων. Ένα παράδειγμα είναι το διοξείδιο του άνθρακα. Αντιστρόφως, ένα μόριο αζώτου έχει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων μόνο. Αυτό του δίνει ένα γραμμικό σχήμα αλλά ένα μη υβριδισμένο τροχιακό και συνεπώς δεν έχει γωνία δεσμού.
Sp2 υβριδοποίηση
Ένας στείρος αριθμός τριών οδηγεί στο σχηματισμό των sp2 orbital. Οι γωνίες δεσμών εξαρτώνται από τον αριθμό των μοναδικών ζευγών ηλεκτρονίων. Για παράδειγμα, το τριχλωριούχο βόριο δεν έχει ομόλογα ζεύγη, τριγωνική επίπεδη μορφή και γωνίες δεσμού 120 μοιρών. Το μόριο τριοξυγόνου Ο3 έχει ένα μόνο ζευγάρι και σχηματίζει ένα κυρτό σχήμα με γωνίες δεσμού 118 βαθμών. Από την άλλη πλευρά, το O2 έχει δύο μοναδικά ζευγάρια και ένα γραμμικό σχήμα.
Sp3 υβριδοποίηση
Ένα άτομο με στερικό αριθμό τεσσάρων μπορεί να έχει από μηδέν έως τρία μοναδικά ζεύγη ηλεκτρονίων εντός ενός υβριδισμένου τροχιακού sp3. Το μεθάνιο, το οποίο δεν έχει ολόσωμα ζευγάρια, σχηματίζει ένα τετράεδρο με γωνίες δεσμών 109,5 μοιρών. Η αμμωνία έχει ένα μοναδικό ζευγάρι, δημιουργώντας γωνίες δεσμών 107,5 μοίρες και τριγωνικό πυραμιδικό σχήμα. Το νερό, με δύο μοναδικά ζεύγη ηλεκτρονίων, έχει κάμψη με γωνίες δεσμών 104,5 μοιρών. Τα μόρια φθορίου έχουν τρία μοναδικά ζεύγη και γραμμική γεωμετρία.
Υψηλότεροι στερικοί αριθμοί
Οι υψηλότεροι στερικοί αριθμοί οδηγούν σε πιο σύνθετες γεωμετρίες και διαφορετικές γωνίες δεσμών. Εκτός από το VSEPR, περίπλοκες θεωρίες όπως τα πεδία μοριακής δύναμης και η κβαντική θεωρία προβλέπουν επίσης γωνίες δεσμών.