Definice elektronové domény a teorie VSEPR

V chemii se elektronová doména týká počtu osamělých párů nebo pouto umístění kolem konkrétního atomu v molekule. Elektronové domény mohou být také nazývány elektronovými skupinami. Umístění vazby je nezávislé na tom, zda je vazba jednoduchá, dvojitá nebo trojitá vazba.

Klíčové cesty: Elektronická doména

Představte si, že jste na koncích uvázali dva balóny. Balóny se navzájem automaticky odpuzují. Přidejte třetí balón a totéž se stane, aby svázané konce tvořily rovnostranný trojúhelník. Přidejte čtvrtý balón a svázané konce se přeorientují do čtyřstěnného tvaru.

Stejný jev nastává u elektronů. Elektrony se navzájem odpuzují, takže když jsou umístěny blízko sebe, automaticky se uspořádají do tvaru, který mezi nimi minimalizuje odpor. Tento jev je popsán jako VSEPR neboli Valence Shell Electron Pair Repulsion.

Elektronická doména se používá v VSEPR teorie určující molekulární geometrii molekuly. Úmluva má označit počet párů elektronů spojením velkým písmenem X, počet osamocené páry elektronů velkým písmenem E a velkým písmenem A pro centrální atom molekuly (SEKERA_nE_m). Při předpovídání molekulární geometrie mějte na paměti, že se elektrony obecně snaží maximalizovat vzdálenost od nich jiné, ale jsou ovlivněny jinými silami, jako je blízkost a velikost pozitivně nabitého jádro.

Například CO₂ má kolem centrálního atomu uhlíku dvě elektronové domény. Každá dvojná vazba se počítá jako jedna elektronová doména.

Počet elektron Domény označují počet míst, která můžete očekávat, že najdou elektrony kolem centrálního atomu. To se zase týká očekávané geometrie molekuly. Když je uspořádání elektronové domény použito k popisu kolem centrálního atomu molekuly, může být nazýváno geometrií elektronové domény molekuly. Uspořádání atomů v prostoru je molekulární geometrie.

Příklady molekul, jejich elektronová doména geometrie a molekulární geometrie zahrnují:

• SEKERA₂ - Struktura dvouelektronové domény vytváří lineární molekulu se skupinami elektronů od sebe vzdálenými 180 stupňů. Příkladem molekuly s touto geometrií je CH₂= C = CH₂, který má dvě H₂Spoje C-C tvoří úhel 180 stupňů. Oxid uhličitý (CO₂) je další lineární molekula, sestávající ze dvou O-C vazeb, které jsou od sebe 180 stupňů.
• SEKERA₂E a AX₂E₂ - Pokud existují dvě elektronové domény a jeden nebo dva osamocené elektronové páry, molekula může mít ohnutý geometrie. Osamocené páry elektronů významně přispívají k tvaru molekuly. Pokud existuje jeden osamělý pár, výsledkem je trigonální rovinný tvar, zatímco dva osamělé páry vytvářejí čtyřstěnný tvar.
• SEKERA₃ - Systém se třemi elektronovými doménami popisuje trigonální rovinnou geometrii molekuly, kde jsou čtyři atomy uspořádány tak, aby tvořily trojúhelníky vůči sobě navzájem. Úhly se zvyšují až o 360 stupňů. Příkladem molekuly s touto konfigurací je fluorid boritý (BF₃), který má tři vazby F-B, z nichž každá vytváří úhly 120 stupňů.

Pro predikci molekulární geometrie pomocí modelu VSEPR:

1. Načrtněte Lewisova struktura iontu nebo molekuly.
2. Uspořádejte elektronové domény kolem centrálního atomu, abyste minimalizovali odpudivost.
3. Spočítejte celkový počet elektronových domén.
4. K určení molekulární geometrie použijte úhlové uspořádání chemických vazeb mezi atomy. Mějte na paměti, že vícenásobné vazby (tj. Dvojné vazby, trojné vazby) se počítají jako jedna elektronová doména. Jinými slovy, dvojná vazba je jedna doména, ne dvě.

Jolly, William L. "Moderní anorganická chemie." McGraw-Hill College, 1. června 1984.

Petrucci, Ralph H. "Obecná chemie: Principy a moderní aplikace." F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura, et al., 11. vydání, Pearson, 29. února 2016.