Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Hibridizált pályák
- Sp hibridizáció
- Sp2 hibridizáció
- Sp3 hibridizáció
- Magasabb szterikus számok
Jósolja meg a kötött atomok közötti szöget a valenciahéj elektronpárok repulzió (VSEPR) elméletével. A sztérikus szám - az összes többi atom és a maghoz tartozó elektronpárok összekötve egy központi atomhoz - meghatározza a molekula geometriáját. A magányos elektronpárok az atom külső (valance) héjában helyezkednek el, és nem osztódnak más atomokkal.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Noha a VSEPR-t nem használja a kötési szögek kiszámításához, ez segít meghatározni ezeket a szögeket a sztérikus szám alapján. Csak a hidrogénnek van egy sztérikus száma egy, és a H2 molekula lineáris alakú.
Hibridizált pályák
Az elektron egy atom körül kering egy jellegzetes alakban, amelyet az az elektron azonosításának valószínűbb helye határoz meg egyszerre. Az elektronok taszítják egymást, mivel mindegyikük negatív töltésű, tehát az orbitális csatornák az egyes elektronokhoz a lehető legnagyobb távolságot teszik a szomszédaktól. Ha egy vegyérték elektron elektron kovalens kötést képez egy másik atommal, akkor az orbitális folyamat megváltozik egy hibridizációnak nevezett folyamatban. A VSEPR előre jelzi a kötési szögeket hibridizált pályákon, de bizonyos fémvegyületek, gáznemű sók és oxidok esetében nem pontos.
Sp hibridizáció
A legegyszerűbb hibrid pálya az sp, amely a kettőnek a sztérikus számának felel meg. A kötési szög lineáris vagy 180 fok, ha az atomnak nincsenek magányos elektronpárok. Példa erre a szén-dioxid. Ezzel szemben a nitrogénmolekula egy magányos elektronpárt tartalmaz. Ez lineáris formát ad, de nem hibridizált pályáját, és ezért nincs kötési szöge.
Sp2 hibridizáció
Három szterikus szám sp2-pályák kialakulásához vezet. A kötési szögek a magányos elektronpárok számától függenek. Például a bór-trikloridnak nincs magányos párja, trigonális sík alakja és 120 ° -os kötési szöge. Az O3 trioxigénmolekulának egy magányos párja van, és hajlított formát képez, 118-as kötési szögekkel. Másrészt, az O2-nek két magányos párja és egyenes alakja van.
Sp3 hibridizáció
A négy sztérikus számú atomnak nulla-három magányos elektronpárok lehetnek egy sp3 hibridizált pályán. A metán, amelyben nincs magányos pár, 109,5 fokos kötési szögekkel rendelkező tetraédert képez. Az ammóniának van egy magányos párja, amely 107,5 fokos kötési szöget hoz létre és trigonális piramis alakú. A víz két magányos elektron-párral hajlított alakú, 104,5 fokos kötési szögekkel. A fluor-molekuláknak három magányos párja és egy lineáris geometriája van.
Magasabb szterikus számok
A magasabb szterikus számok összetettebb geometriákat és eltérő kötési szögeket eredményeznek. A VSEPR mellett a bonyolult elméletek, például a molekuláris erőmezők és a kvantumelmélet szintén megjósolják a kötési szöget.