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.
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
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.
Följande är de steg som används i denna bestämning.
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
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
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.
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.
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
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.
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.
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.
Elektron geometri: Lone elektronpar beaktas när elektronmometrin hittas.
Molekylär geometri: Lone elektronpar beaktas inte när man finner molekylär geometri.
Elektron geometri: Antalet elektronpar bör beräknas för att hitta elektrongenometrin.
Molekylär geometri: Antalet bindningselektronpar bör beräknas för att hitta molekylgeometrin.
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.
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.
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