A kémiában az elektrondomén a magányos párok számát vagy kötvény a molekulában egy adott atom körül helyezkednek el. Az elektrondoméneket elektroncsoportoknak is nevezhetjük. A kötvény elhelyezkedése független attól, hogy a kötvény egyszeres, kettős vagy hármas kötés-e.
Kulcsfontosságú elvihetőség: elektrondomén
- Az atom elektrondoménje az egyedüli párok vagy kémiai kötés helyének száma, amelyek körülveszik. A helyek számát jelöli, amelyekben várhatóan elektronokat tartalmaz.
- Ha megismeri a molekula egyes atomjainak elektrondoménjét, megjósolhatja annak geometriáját. Ennek oka az, hogy az elektronok eloszlanak egy atom körül, hogy minimalizálják egymással a visszatérést.
- Az elektron repulzió nem az egyetlen tényező, amely befolyásolja a molekuláris geometriát. Az elektronokat vonzzák a pozitív töltésű magok. Az magokviszont taszítják egymást.
Valence Shell elektronpáros repulziós elmélet
Képzelje el, hogy két léggömböt köti össze a végén. A léggömbök automatikusan taszítják egymást. Adjon hozzá egy harmadik ballont, és ugyanez történik úgy, hogy a kötött végek egyenlő oldalú háromszöget alkotnak. Adjunk hozzá egy negyedik ballont, és a kötött végek tetraéder alakúvá válnak.
Ugyanez a jelenség fordul elő az elektronoknál is. Az elektronok taszítják egymást, tehát amikor egymáshoz közel helyezkednek el, automatikusan olyan alakba rendeződnek, amely minimalizálja a köztük a visszatéréseket. Ezt a jelenséget VSEPR-nek vagy Valence Shell elektronpáros repulziónak nevezzük.
Az elektron domént használják a VSEPR elmélet egy molekula molekuláris geometriájának meghatározására. Megállapítottuk, hogy a kötõdõ elektronpárok számát X nagybetûvel, az X számmal jelezzük magányos elektronpárokat az E nagybetűvel és az A nagybetűvel a molekula központi atomjához (FEJSZEnEm). A molekuláris geometria előrejelzésekor ne feledje, hogy az elektronok általában megpróbálják maximalizálni az egymástól való távolságot más, de más erők befolyásolják, mint például a pozitív töltésű közelség és méret sejtmag.
Például a CO2 két centrummal rendelkezik a központi szénatom körül. Minden kettős kötés egy elektron doménnek számít.
Az elektrondomének összekapcsolása a molekuláris alakkal
Száma elektron domének jelöli azon helyek számát, amelyekre számíthat, hogy elektronokat találnak egy központi atom körül. Ez viszont a molekula várható geometriájára vonatkozik. Ha az elektron domén elrendezését egy molekula központi atomja körül leírják, akkor ezt a molekula elektron domén geometriájává lehetne hívni. Az atomok térbeli elrendezése a molekuláris geometria.
Példák a molekulákra, elektrondomén-geometriájukra és molekuláris geometriájukra:
- FEJSZE2 - A két elektron elektron domén szerkezete lineáris molekulát eredményez, amelynek elektroncsoportjai 180 fokban vannak egymástól. Az ilyen geometriájú molekula példája a CH2= C = CH2, amelynek két H van2C-C kötések, amelyek 180 fokos szöget képeznek. Szén-dioxid (CO2) egy másik lineáris molekula, amely két O-C kötést tartalmaz, amelyek egymástól 180 fokban vannak egymástól.
- FEJSZE2E és AX2E2 - Ha két elektrondomén és egy vagy két magányos elektronpár van, a molekula hajlítható lehet geometria. A magányos elektronpárok nagyban hozzájárulnak a molekula alakjához. Ha van egy magányos pár, akkor az eredmény egy trigonális sík alak, míg két magányos pár tetraéder alakú.
- FEJSZE3 - A három elektron doménrendszer leírja a molekula trigonális sík geometriáját, ahol négy atom úgy van elrendezve, hogy egymáshoz képest háromszöget képezzenek. A szögek összege akár 360 fok. Az ilyen konfigurációjú molekulákra példa a bór-trifluorid (BF3), amelynek három F-B kötése van, mindegyik 120 fokos szöget képez.
Elektrondomének használata molekuláris geometria meghatározásához
A molekuláris geometria előrejelzése a VSEPR modell segítségével:
- Vázlat a Lewis felépítése az ion vagy molekula.
- Helyezze el az elektron doméneket a központi atom körül a repulzió minimalizálása érdekében.
- Számolja meg az elektrondomeinek teljes számát.
- A molekuláris geometria meghatározásához használja az atomok közötti kémiai kötések szögelrendezését. Ne feledje, hogy a többszörös kötések (azaz kettős kötések, hármas kötések) egy elektrondoménnek számítanak. Más szavakkal, a kettős kötés egy domén, nem pedig kettő.
források
Jolly, William L. "Modern szervetlen kémia." McGraw-Hill Főiskola, 1984. június 1.
Petrucci, Ralph H. "Általános kémia: alapelvek és modern alkalmazások." F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura és társai, 11. kiadás, Pearson, 2016. február 29.