Электрондар жұбының геометриясы және молекулалық геометриясы
Молекуланың геометриясы оның түс, магнетизм, реактивтілік, полярлық және т.б. қасиеттерін анықтауда маңызды. Геометрияны анықтаудың әртүрлі әдістері бар. Геометрияның көптеген түрлері бар. Сызықтық, иілген, тригональды жазық, тригональды пирамидалық, тетраэдрлік, октаэдрлік - жиі кездесетін геометриялардың кейбірі.
Молекулалық геометрия дегеніміз не?
Молекулалық геометрия - молекула атомдарының кеңістіктегі үш өлшемді орналасуы. Атомдар байланыс-байланыстың итерілуін, байланыс-жалғыз жұптың итерілуін және жалғыз жұп-жалғыз жұптың итерілуін азайту үшін осылай орналастырылған. Атомдарының саны бірдей және жалғыз электрон жұптары бар молекулалар бірдей геометрияны орналастыруға бейім. Сондықтан кейбір ережелерді қарастыра отырып, молекуланың геометриясын анықтай аламыз. VSEPR теориясы молекулалардың молекулалық геометриясын валенттік электрон жұптарының санын пайдалана отырып болжауға болатын модель болып табылады. Алайда, егер молекулалық геометрия VSEPR әдісімен анықталса, жалғыз жұптарды емес, тек байланыстарды ескеру керек. Тәжірибе жүзінде молекулалық геометрияны әртүрлі спектроскопиялық әдістер мен дифракция әдістерін қолдану арқылы байқауға болады.
Электрондық жұп геометриясы дегеніміз не?
Бұл әдісте молекуланың геометриясы орталық атомның айналасындағы валенттік электрондар жұптарының саны арқылы болжанады. Валенттік қабықшаның электрон жұбының ығысуы немесе VSEPR теориясы осы әдіс арқылы молекулалық геометрияны болжайды. VSEPR теориясын қолдану үшін байланыстың табиғаты туралы кейбір болжамдар жасауымыз керек. Бұл әдісте молекуланың геометриясы тек электрон-электрондық әрекеттесулерге тәуелді деп есептеледі. Әрі қарай VSEPR әдісі арқылы келесі болжамдар жасалады.
• Молекуладағы атомдар өзара электронды жұптармен байланысқан. Олар байланыстырушы жұптар деп аталады.
• Молекуладағы кейбір атомдарда байланысқа қатыспайтын жұп электрондар да болуы мүмкін. Олар жалғыз жұп деп аталады.
• Молекуладағы кез келген атомның айналасындағы байланыстырушы жұптар мен жалғыз жұптар өзара әрекеттесулері барынша азайтылатын орындарды қабылдайды.
• Жалғыз жұптар біріктіретін жұптарға қарағанда көбірек орын алады.
• Қос байланыстар бір байланысқа қарағанда көбірек орын алады.
Геометрияны анықтау үшін алдымен молекуланың Льюис құрылымын салу керек. Содан кейін орталық атомның айналасындағы валенттік электрондардың санын анықтау керек. Барлық жалғыз байланысқан топтар ортақ электрондық жұп байланыс түрі ретінде тағайындалады. Координация геометриясы тек σ шеңберімен анықталады. π байланысына қатысатын орталық атом электрондарын алып тастау керек. Молекуланың жалпы заряды болса, ол орталық атомға да тағайындалуы керек. Рамамен байланысты электрондардың жалпы санын σ электронды жұптардың санын беру үшін 2-ге бөлу керек. Содан кейін осы санға байланысты молекулаға геометрия тағайындалуы мүмкін. Төменде кейбір жалпы молекулалық геометриялар берілген.
Егер электронды жұптардың саны 2 болса, геометрия сызықтық болады.
Электрондық жұптардың саны: 3 Геометрия: тригональды жазық
Электрондық жұптардың саны: 4 Геометрия: тетраэдрлік
Электрондық жұптардың саны: 5 Геометрия: тригональды бипирамида
Электрон жұптарының саны: 6 Геометрия: октаэдрлік
Электрондық жұп пен молекулалық геометриялардың айырмашылығы неде?
• Электрондық жұп геометриясын анықтау кезінде жалғыз жұптар мен байланыстар, ал молекулалық геометрияны анықтау кезінде тек байланысқан атомдар қарастырылады.
• Орталық атомның айналасында жалғыз жұптар болмаса, молекулалық геометрия электронды жұп геометриясымен бірдей болады. Дегенмен, жалғыз жұптар болса, екі геометрия да әртүрлі.
