Skillnad mellan elektrogenometri och molekylär geometri

Huvudskillnad - Elektrongenometri vs molekylär geometri

Geometrin hos en molekyl bestämmer reaktiviteten, polariteten och den biologiska aktiviteten hos den molekylen. Geometrin hos en molekyl kan ges som antingen elektrongenometrin eller molekylgeometrin. VSEPR-teorin (Valence Shell Electron Pair Repulsion-teori) kan användas för att bestämma molekylernas geometrier. Elektrongeometrin inkluderar de ensamma elektronparen som finns i en molekyl. Molekylgeometrin kan bestämmas av antalet bindningar som en viss molekyl har. Huvudskillnaden mellan elektrongeometri och molekylär geometri är det elektrongenometri återfinns genom att ta både enstaka elektronpar och bindningar i en molekyl, medan molekylär geometri hittas med endast de bindningar som finns i molekylen.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är Electron Geometry
      - Definition, Identifiering, Exempel
2. Vad är molekylär geometri
      - Definition, Identifiering, Exempel
3. Vad är molekylmolekyler
      - Förklarande diagram
4. Vad är skillnaden mellan elektrogenometri och molekylär geometri
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Elektrongenometri, Lone elektronpar, Molekylär geometri, VSEPR-teori

Vad är Electron Geometry

Elektrongeometrin är formen av en molekyl som förutses genom att beakta både bindelektronpar och lone elektronpar. VSEPR-teorin säger att elektronpar som ligger runt en viss atom avstör varandra. Dessa elektronpar kan vara antingen bindande elektroner eller icke-bindande elektroner.

Elektrongeometrin ger det rumsliga arrangemanget för alla bindningar och ensamma par i en molekyl. Elektrongeometrin kan erhållas med användning av VSEPR-teori.

Hur man bestämmer elektronmätningen

Följande är de steg som används i denna bestämning.

  1. Förutsätta molekylens centrala atom. Det borde vara den mest elektronegativa atomen.
  2. Bestäm antalet valenselektroner i den centrala atomen.
  3. Bestäm antalet elektroner donerade av andra atomer.
  4. Beräkna det totala antalet elektroner runt den centrala atomen.
  5. Dela det numret från 2. Detta ger antalet elektrongrupper närvarande.
  6. Druva antalet enkla bindningar som är närvarande kring den centrala atomen från det steriska talet som erhållits ovan. Detta ger antalet lone elektronpar närvarande i molekylen.
  7. Bestäm elektronens geometri.

exempel

Electron Geometry of CH4

Molekylens centrala atom = C

Antal valenselektroner av C = 4

Antal elektroner donerade av väteatomer = 4 x (H)                                   
                                                                                            = 4 x 1 = 4

Totalt antal elektroner runt C = 4 + 4 = 8

Antal elektrongrupper = 8/2 = 4

Antal enskilda obligationer närvarande = 4

Antal lone elektronpar = 4 - 4 = 0

Därför är elektronen geometrin =   tetraedrisk

Figur 1: Elektrongenometri av CH4

Elektronometri av ammoniak (NH3)

Molekylens centrala atom = N

Antal valenselektroner av N = 5

Antal elektroner donerade av väteatomer = 3 x (H)
                                                                                              = 3 x 1 = 3

Totalt antal elektroner runt N = 5 + 3 = 8

Antal elektrongrupper = 8/2 = 4

Antal enskilda obligationer närvarande = 3

Antal lone elektronpar = 4 - 3 = 1

Därför är elektronen geometrin = tetraedrisk

Figur 2: Elektrometometri av ammoniak

Electron Geometry of AlCl3

Molekylens centrala atom = Al

Antal valenselektroner av Al = 3

Antal elektroner donerade av Cl atomer = 3 x (Cl)
                                                                                            = 3 x 1 = 3

Totalt antal elektroner runt N = 3 + 3 = 6

Antal elektrongrupper = 6/2 = 3

Antal enskilda obligationer närvarande = 3

Antal lone elektronpar = 3 - 3 = 0

Därför är elektronen geometrin = trigonal plan

Figur 3: Elektrongenometri av AlCl3

Ibland är elektrongenometrin och molekylgeometrin densamma. Det beror på att endast bindningselektroner beaktas vid bestämning av geometri i frånvaro av ensamma elektronpar.

Vad är molekylär geometri

Molekylär geometri är formen av en molekyl som förutses genom att endast betrakta bindelektronpar. I detta fall beaktas inte ensamma elektronpar. Dessutom betraktas dubbelbindningar och tredubbla bindningar som enskilda bindningar. Geometrin bestäms utifrån det faktum att ensamma elektronpar behöver mer utrymme än bindningselektronpar. Om exempelvis en viss molekyl består av två par bindningselektroner tillsammans med ett ensampar, är molekylgeometrin inte linjär. Geometrin där är "böjd eller vinklad" eftersom det ensamma elektronparet behöver mer utrymme än två bindningselektronpar.

Exempel på molekylär geometri

Molekylär geometri av H2O

Molekylens centrala atom = O

Antal valenselektroner av O = 6

Antal elektroner donerade av väteatomer = 2 x (H)
                                                                                           = 2 x 1 = 2

Totalt antal elektroner runt N = 6 + 2 = 8

Antal elektrongrupper = 8/2 = 4

Antal lone elektronpar = 2

Antal enskilda bindningar närvarande = 4 - 2 = 2

Därför är elektron geometri = Bent

Figur 4: Molekylär geometri av H2O

Molekylär geometri av ammoniak (NH3)

Molekylens centrala atom = N

Antal valenselektroner av N = 5

Antal elektroner donerade av väteatomer = 3 x (H)
                                                                                            = 3 x 1 = 3

Totalt antal elektroner runt N = 5 + 3 = 8

Antal elektrongrupper = 8/2 = 4

Antal enskilda elektronpar = 1

Antal enskilda bindningar närvarande = 4 - 1 = 3

Därför elektronen geometri = trigonalpyramid

Figur 5: Kula och pinnestruktur för ammoniakmolekyl

Elektrogenometrin för ammoniak är tetraedral. Men ammoniakens molekylgeometri är trigonalpyramid.

Molekylernas geometri

Nedanstående diagram visar några geometrier av molekyler enligt antalet närvarande elektronpar.

Antal elektronpar

Antal bindningselektronpar

Antal ensamma elektronpar

Elektron geometri

Molekylär geometri

2

2

0

Linjär

Linjär

3

3

0

Trigonal planar

Trigonal planar

3

2

1

Trigonal planar

Böjd

4

4

0

tetraedrisk

tetraedrisk

4

3

1

tetraedrisk

Trigonal pyramid

4

2

2

tetraedrisk

Böjd

5

5

0

Trigonal bypyramidal

Trigonal bypyramidal

5

4

1

Trigonal bypyramidal

gungbräda

5

3

2

Trigonal bypyramidal

T-formade

5

2

3

Trigonal bypyramidal

Linjär

6

6

0

octahedral

octahedral

Figur 6: Grundläggande geometrier av molekyler

Ovanstående tabell visar grundläggande geometrier av molekyler. Den första kolumnen av geometrier visar elektronens geometrier. Andra kolumner visar molekylära geometrier inklusive den första kolumnen.

Skillnad mellan elektrogenometri och molekylär geometri

Definition

Elektron geometri: Elektrongeometrin är formen av en molekyl som förutses genom att beakta både bindelektronpar och lone elektronpar.

Molekylär geometri: Molekylär geometri är formen av en molekyl som förutses genom att endast betrakta bindelektronpar.

Lone Electron Par

Elektron geometri: Lone elektronpar beaktas när elektronmometrin hittas.

Molekylär geometri: Lone elektronpar beaktas inte när man finner molekylär geometri.

Antal elektronpar

Elektron geometri: Antalet elektronpar bör beräknas för att hitta elektrongenometrin.

Molekylär geometri: Antalet bindningselektronpar bör beräknas för att hitta molekylgeometrin.

Slutsats

Elektron geometri och molekylär geometri är desamma när det inte finns några ensamma elektronpar på centralatomen. Men om det finns ensamma elektronpar på den centrala atomen skiljer sig elektronen geometrin alltid från molekylär geometri. Därför beror skillnaden mellan elektrongeometri och molekylär geometri på ensamma elektronpar närvarande i en molekyl.

referenser:

1. "Molekylär geometri". N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 27 juli 2017.
2. "VSEPR-teori". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 24 juli 2017. Web. Tillgänglig här. 27 juli 2017. 

Image Courtesy:

1. "Metan-2D-small" (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Ammoniak-2D-platt" Av Benjah-bmm27 - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "AlCl3" Av Dailly Anthony - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
4. "H2O Lewis Structure PNG" Av Daviewales - Egent arbete (CC BY-SA 4.0) via Wikimedia Commons
5. "Ammoniak-3D-bollar-A" Av Ben Mills - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
6. "VSEPR-geometrier" av Dr. Regina Frey, Washington University i St. Louis - eget arbete, allmän domän) via Wikimedia Commons