Geometrie elektronového páru vs. molekulární geometrie
Geometrie molekuly je důležitá při určování jejích vlastností, jako je barva, magnetismus, reaktivita, polarita atd. Existují různé metody určování geometrie. Existuje mnoho typů geometrií. Lineární, ohnutý, trigonální rovinný, trigonální pyramidální, čtyřstěnný, osmistěnný jsou některé z běžně viděných geometrií.
Co je molekulární geometrie?
Molekulární geometrie je trojrozměrné uspořádání atomů molekuly v prostoru. Atomy jsou uspořádány tímto způsobem, aby se minimalizovalo odpuzování vazba-vazba, odpuzování vazba-osamocený pár a odpuzování osamělého páru-osamělého páru. Molekuly se stejným počtem atomů a elektronovými osamocenými páry mají tendenci přizpůsobit se stejné geometrii. Proto můžeme určit geometrii molekuly zvážením některých pravidel. Teorie VSEPR je model, který lze použít k predikci molekulární geometrie molekul pomocí počtu valenčních elektronových párů. Pokud je však molekulární geometrie určena metodou VSEPR, měly by být brány v úvahu pouze vazby, nikoli osamocené páry. Experimentálně lze molekulární geometrii pozorovat pomocí různých spektroskopických metod a difrakčních metod.
Co je geometrie elektronových párů?
V této metodě je geometrie molekuly předpovídána počtem párů valenčních elektronů kolem centrálního atomu. Odpuzování elektronového páru pomocí valenčního obalu nebo teorie VSEPR předpovídá molekulární geometrii touto metodou. Abychom mohli aplikovat teorii VSEPR, musíme učinit určité předpoklady o povaze vazby. V této metodě se předpokládá, že geometrie molekuly závisí pouze na interakcích elektron-elektron. Dále jsou pomocí metody VSEPR provedeny následující předpoklady.
• Atomy v molekule jsou spolu vázány elektronovými páry. Říká se jim spojovací páry.
• Některé atomy v molekule mohou také obsahovat páry elektronů, které se neúčastní vazby. Říká se jim osamělé páry.
• Vazebné páry a osamocené páry kolem libovolného atomu v molekule zaujímají pozice, kde jsou jejich vzájemné interakce minimalizovány.
• Osamělé páry zabírají více místa než páry spojené.
• Dvojné vazby zabírají více místa než vazba jednoduchá.
Aby bylo možné určit geometrii, musí být nejprve nakreslena Lewisova struktura molekuly. Poté by měl být určen počet valenčních elektronů kolem centrálního atomu. Všechny skupiny s jednoduchou vazbou jsou přiřazeny jako typ vazby sdíleného elektronového páru. Koordinační geometrie je určena pouze rámem σ. Elektrony centrálního atomu, které se účastní vazby π, by měly být odečteny. Pokud má molekula celkový náboj, měl by být přiřazen také centrálnímu atomu. Celkový počet elektronů spojených s rámcem by se měl vydělit 2, aby se získal počet σ elektronových párů. Potom v závislosti na tomto čísle může být molekule přiřazena geometrie. Níže jsou uvedeny některé běžné molekulární geometrie.
Pokud je počet elektronových párů 2, geometrie je lineární.
Počet elektronových párů: 3 Geometrie: trigonální rovina
Počet elektronových párů: 4 Geometrie: čtyřstěn
Počet elektronových párů: 5 Geometrie: trigonální bipyramidová
Počet elektronových párů: 6 Geometrie: oktaedrální
Jaký je rozdíl mezi elektronovým párem a molekulárními geometriemi?
• Při určování geometrie elektronových párů jsou uvažovány osamocené páry a vazby a při určování molekulární geometrie pouze vázané atomy.
• Pokud kolem centrálního atomu nejsou žádné osamocené páry, je molekulární geometrie stejná jako geometrie elektronových párů. Pokud však existují nějaké osamocené páry, obě geometrie jsou odlišné.
