Різниця між електронною геометрією та молекулярною геометрією
Share
Хімія - це вивчення матерії, і вона стосується багатьох способів, коли один вид матерії може бути змінений на інший. Відомо, що вся матерія складається з одного або декількох із ста різних видів атома. Усі атоми складаються з трьох основних частинок - протонів, електронів та нейтронів. Молекула складається з групи з двох або більше атомів, утримуваних разом у визначеному геометричному малюнку. Коли два або більше атомів сильно утримуються разом, утворюючи молекулу, між кожним атомом та його близькими сусідами виникають хімічні зв’язки. Форма молекули передає багату інформацію, і перший крок до розуміння хімії молекули - це знати її геометрію.
Молекулярна геометрія просто відноситься до тривимірного розташування атомів, що складають молекулу. Термін структура, скоріше, використовується в певному сенсі для позначення простоти сполуки атомів. Форма молекули визначається через відстані між атомними ядрами, які з'єднані між собою. Геометрія молекул визначається Теорією електронно-парної відштовхування Валент-Шелл (VESPR) - моделлю, яка використовується для визначення загальної форми молекули на основі кількості пар електронів навколо центрального атома. Геометрія молекули задається або як геометрія електронів, або як молекулярна геометрія.
Що таке електронна геометрія?
Термін "геометрія електронів" позначає назву геометрії електронної пари / груп / доменів на центральному атомі, незалежно від того, чи є вони зв'язуючими електронами чи не пов'язаними електронами. Електронні пари визначаються як електрони в парах або зв’язках, одинокі пари або іноді єдиний непарний електрон. Оскільки електрони завжди перебувають у постійному русі і їхні шляхи неможливо точно визначити, розташування електронів у молекулі описується з точки зору розподілу електронної щільності. Візьмемо приклад метану, хімічною формулою якого є СН4. Тут центральним атомом є вуглець з 4 валентними електронами та 4 водневими електронами з 1 вуглецем, утворюючи 4 ковалентні зв’язки. Це означає, що навколо вуглецю є 8 електронів і немає єдиних зв’язків, тому кількість одиноких пар тут дорівнює 0. Це говорить про СН4 це чотиригранна геометрія.
Що таке молекулярна геометрія?
Молекулярна геометрія використовується для визначення форми молекули. Він просто відноситься до тривимірного розташування або структури атомів у молекулі. Розуміння молекулярної геометрії сполуки допомагає визначити реакційну здатність, полярність, колір, фазу речовини та магнетизм. Геометрія молекули зазвичай описується через довжину зв'язку, кути зв'язку та кути кручення. Для малих молекул молекулярна формула та таблиця стандартних довжин та кутів зв'язку можуть бути всіма необхідними для визначення геометрії молекули. На відміну від геометрії електронів, її прогнозують, розглядаючи лише пари електронів. Візьмемо приклад води (Н2О). Тут кисень (O) є центральним атомом з 6 валентними електронами, тому для завершення октету йому потрібно ще 2 електрони з 2 атомів водню. Отже, є 4 групи електронів, розташованих у чотиригранній формі. Також є дві пари поодиноких зв’язків, тому отримана форма зігнута.
Різниця між електронною геометрією та молекулярною геометрією
Термінологія електронної геометрії та молекулярної геометрії
Термін "геометрія електронів" позначає назву геометрії електронної пари / груп / доменів на центральному атомі, незалежно від того, чи є вони зв'язуючими електронами чи не пов'язаними електронами. Це допомагає зрозуміти, як різні групи електронів розташовані в молекулі. Молекулярна геометрія, з іншого боку, визначає форму молекули і це тривимірна структура атомів у молекулі. Це допомагає зрозуміти весь атом та його розташування.
Геометрія
Геометрія молекули визначається на основі лише зв'язуючих електронних пар, але не кількості електронних пар. Це тривимірна форма, яку молекула займає в просторі. Молекулярна геометрія також визначається як положення атомних ядер у молекулі. Геометрія електронів молекули, з іншого боку, визначається на основі як зв'язуючих електронних пар, так і одиноких електронних пар. Геометрію електронів можна визначити за допомогою теорії VESPR.
Приклади електронної геометрії та молекулярної геометрії
Одним із численних прикладів геометрії чотиригранної електронів є аміак (NH)3). Центральним атомом тут є N, а чотири електронних пари розподілені у формі тетраедра лише з однією самотньою електронною парою. Таким чином, електронна геометрія NH3 є тетраедричною. Однак його молекулярна геометрія є тригональною пірамідальною, оскільки кути зв’язку становлять 107 градусів, оскільки атоми водню відштовхуються самотньою парою електронів навколо азоту. Аналогічно молекулярна геометрія води (Н2O) зігнута, тому що є 2 пари одиночних зв'язків.
Електронна геометрія проти молекулярної геометрії: порівняльна діаграма
Підсумок електронної геометрії Vs. Молекулярна геометрія
Як електронна геометрія, так і молекулярна геометрія слідують за моделлю валентності-оболонки електронів-пари (VESPR) для визначення загальної форми молекули на основі кількості пар електронів навколо центрального атома. Однак молекулярна геометрія визначається виключно на основі скріплення електронних пар, а не кількості електронних пар, тоді як геометрія електронів визначається на основі як скріплених електронних пар, так і одиноких електронних пар. Коли в молекулі немає одиноких пар електронів, геометрія електронів така ж, як і молекулярна форма. Як ми вже говорили, форма молекули говорить про це багато, і перший крок до розуміння хімії молекули - визначення її геометрії.
