Co to jest geometria molekularna?

Geometria cząsteczkowa jest terminem opisującym trójwymiarowy kształt cząsteczki, biorąc pod uwagę liczbę samotnych par i związanych atomów otaczających atom centralny. Wszelkie samotne pary-niezrównane pary elektronów-są używane przy określaniu geometrii pary elektronowej i muszą być rozpatrywane w kształcie cząsteczki ze względu na ich odpychające działanie na związane pary elektronów. To odpychanie między elektronami wpływa na kąty między związanymi atomami a wszelkimi samotnymi parami otaczającymi atom środkowy. Kąty te, a nie liczba atomów przyłączonych do atomu centralnego, definiują geometrię molekularną cząsteczek związanych kowalencyjnie. Wykresy porównujące geometrię elektronów i geometrię cząsteczkową są powszechnie stosowane do pokazania wpływu par samotnych na kształt cząsteczki, ponieważ cząsteczki bez samotnych par mają tę samą geometrię cząsteczkową i puchu elektronowego.

prosta teoria zachowania elektronicznego jest stosowana. Teoriaodpychania pary elektronów walencyjnej (VSEPR) stwierdza, że ​​połączone i samotne pary elektronów walencyjnych pozycjonują się jak najdalej od siebie, jak to możliwe. Wykorzystując tę ​​teorię, można dokładnie określić geometryczny kształt prostych związków molekularnych. Konieczne są inne metody, takie jak krystalografia rentgenowska, opisując kształt złożonych cząsteczek organicznych, w tym materiału genetycznego i białek.

Najprostsza cząsteczka ma jeden atom centralny z dwoma dodatkowymi atomami związanymi z nią. Zgodnie z teorią VSEPR dwa związane atomy będą pozycjonować się jak najdalej od siebie, co powoduje liniowy kształt molekularny. Kąty między wiązaniami wynoszą 180 stopni. Kowalencyjnie związane cząsteczki z trzema atomami otaczającymi atom centralny i żadne samotne pary nie mają trygonalnego kształtu płaskiego. Ta cząsteczka ma kąt 120 stopni między trzema ATTbolone atomy i leży płasko w jednej płaszczyźnie.

Aby ustawić każdy związany atom tak daleko, jak to możliwe, cząsteczka z czterema atomami otaczającymi atom centralny i żadna samotna para nie ma kształtu czworościennego. Każdy kąt wiązania wynosi 109,5 stopni, tworząc czworościan z atomem środkowym od wewnątrz. W ten sam sposób, przy każdym dodatkowym atomie związanym z atomem centralnym, kształt zmienia się, gdy związane atomy odsuwają się od siebie. W przypadku obecności samotnych par geometria molekularna zmienia się atom, ponieważ samotna para również wywiera odpychanie. Cząsteczka z trzema atomami i jedną samotną parą otaczającą atom centralny będzie miała trygonalny piramidalny kształt, z atomem środkowym u góry piramidy i trzema przymocowanymi atomami wepchniętymi przez parę samotną w pozycji poniżej atomu centralnego.