VSEPR diagram | Valenciahéj elektronpár taszítás elmélet
Mi a VSEPR elmélet?
A valenciahéj elektronpár-taszítás (VSEPR) elmélet egy olyan modell, amelyet a molekulák vagy ionok atomjai közötti valenciahéj elektronkötés-párok száma alapján a molekulák 3D-s geometriájának előrejelzésére használnak. Ez a modell feltételezi, hogy az elektronpárok úgy rendeződnek el, hogy minimalizálják az egymástól való taszító hatásokat. Más szóval az elektronpárok a lehető legtávolabb helyezkednek el egymástól.
VSEPR alakzatok
A VSEPR modell hasznos a molekulaszerkezetek előrejelzésére és vizualizálására. A struktúrák a következők: lineáris, trigonális sík, szögletes, tetraéderes, trigonális piramis, trigonális bipiramis, diszfenoid (hintaszerű), t-alakú, oktaéderes, négyzetpiramis, négyzetsík és pentagonális bipiramis.
A VSEPR struktúrák a háromdimenziós geometriai alakzatok nevét veszik fel, mint a példában a trigonális bipiramis. A VSEPR-modell szerint egy trigonális bipiramis molekula, mint például a foszfor-pentaklorid vagy PCl5, egy központi foszforatommal és öt valenciahéj elektronpárral, úgy néz ki, mint két (bi) összekapcsolt háromszög-alappiramis, ahol minden atom egy-egy háromszögletű oldal csúcsa vagy sarka.
VSEPR táblázat letöltések | ||
|---|---|---|
| Letölthető PDF | Nyomtatható kép | SVG (böngészőben) |
Ezek a források ingyenesen állnak rendelkezésre. Örülnénk, ha elég hasznosnak találná őket ahhoz, hogy egy könyvjelzőt vagy közösségi média megosztást indokoljon. Vagy hivatkozzon rájuk a weboldaláról. Csak ne felejtsen el feltüntetni minket.
A VSEPR-táblázat használata az alak és a kötésszög meghatározásához
A VSEPR-táblázat használatához először határozzuk meg a koordinációs számot vagy az elektronpárok számát.
- Számoljuk meg a központi atom valenciaelektronjait.
- Adjunk hozzá egy elektront minden kötőatomhoz.
- Vonj le egy elektront, ha a központi atom pozitív töltésű; és adj hozzá egy elektront a negatív töltésű központi atomhoz.
- Hasznosítsd a számlálásodat, hogy megkapd az összes elektronpárt.
Végül keressük meg a molekulát a táblázatban a koordinációs szám és az atomok száma alapján.
Alternatívaként megszámolhatjuk a magányos elektronpárokat is, amelyek szintén fel vannak tüntetve a táblázatban.
Példa: Ha már tudod, hogy a PCl5 öt elektronpárral rendelkezik, a VSEPR-táblázaton trigonális bipiramis molekulageometriájú molekulaként azonosíthatod. Kötésszögei 90° és 120°, ahol az egyenlítői-egyenlítői kötések 120° távolságra vannak egymástól, az összes többi szög pedig 90°.
Még több VSEPR példa
A VSEPR ábrán látható további példák a kén-hexafluorid, SF6, amelynek hat elektronpárja oktaéderes geometriát ad 90°-os szögekkel, és a CO2, amelynek két elektronpárja van és lineáris geometriája.
Mit jelent a VSEPR?
A VSEPR egy rövidítés, amely a valenciahéj elektronpár-taszítást jelenti. A modellt Nevil Sidgwick és Herbert Powell javasolta 1940-ben. Ezt követően Ronald Gillespie és Ronald Nyholm fejlesztette tovább a modellt 1957-ben publikált elméletévé; őket tartják a VSEPR elmélet kidolgozóinak. A megközelítést 1963-tól napjainkig általában VSEPR néven emlegetik.
Melyek a VSEPR elmélet posztulátumai?
Gillespie a következőképpen foglalja össze a VSEPR elmélet szabályait:
A nem-kötési tartományok nagyobbak, mint az egykötéses tartományok; jobban eloszlanak és több helyet foglalnak el a valenciahéjban, mint az egykötéses tartományok. Ez érthető, mert a magányos párok csak egy pozitív mag hatása alatt állnak, nem pedig kettő.
A központi atom valenciahéjában az egykötéses domének mérete a ligandum elektronegativitásának növekedésével csökken.
Bár gyakran kényelmes úgy gondolni a kettős- és hármas kötésekre, mint amelyek egy σ vagy két π kötésből, illetve két vagy három hajlított egyszerű kötésből állnak, az elektronpár-tartomány modellben egyszerűbb a kettős kötést két elektronpáros tartománynak, a hármas kötést pedig három elektronpáros tartománynak tekinteni, amelyben az egyes elektronpárokat nem különböztetjük meg. Ezek a kötéstartományok az egyszerű kötéstől a kettős kötésen át a hármas kötésig növekednek.1
A VSEPR-t a kezdőknek gyakran nyolc egyszerűbb posztulátummal magyarázzák:
- A molekula alakját a jelen lévő elektronpárok száma határozhatja meg.
- Az elektronpárok hajlamosak taszítani egymást.
- Az elektronpárok úgy rendeződnek el, hogy minimalizálják a köztük lévő taszítást.
- A valencia- vagy legkülső elektronhéjat gömb alakúnak feltételezzük.
- A többszörös kötéseket egyetlen elektronpárként, a kötött elektronpárokat pedig egyetlen párként számoljuk el.
- Az egypár elektronoknak a legnagyobb a taszítása, a kötéspár elektronoknak pedig a legkisebb.
- Minden elektronpár a legkisebb taszítású pozíciókat veszi fel.
- Az elektronpárok taszító kölcsönhatása a magányos párok között a legnagyobb, a kötéspárok között a legkisebb: kötéspár - kötéspár < magányos pár - kötéspár < magányos pár - magányos pár.
Molekulageometria meghatározása
A molekulageometria a molekula alakjának meghatározására szolgáló módszer, amely a legkülső (vagy valencia) elektronhéjon lévő kötéselektron-párok között fellépő taszításon alapul. A molekulageometria tanulmányozása hasznos, ha a Lewis-szerkezetben megadott információkon túlmutató információkhoz akarunk jutni. Számos fizikai és kémiai tulajdonságot befolyásol a molekulák alakja.
A VSEPR egy molekulageometriai modell, amely segít megjósolni a molekula általános alakját, de nem ad információt a kötések hosszáról vagy típusáról. A VSEPR elmélet nem hatékony olyan molekulák esetében, ahol a központi atom egy átmeneti fém, és így nagy atomtömeggel rendelkezik, ami ellensúlyozza vagy gyengíti a kötött valenciaelektronok vonzását.
Elektrongeometria vs. molekulageometria
A VSEPR modell a molekulageometria meghatározásának egyik módja. A vegyület alakjának meghatározására egy fejlettebb módszer az elektrongeometria. Mindkét megközelítés az elektronokra vonatkozó információktól függ, de az elektrongeometria modell minden elektronnal számol. A két modell eltérő alakot jósolhat ugyanannak a molekulának.
A kettőt úgy is megkülönböztetheted, hogy az elektrongeometriára úgy tekintesz, mint az atomot körülvevő elektronok, a molekulageometriára pedig úgy, mint az atomok központi atom körüli elrendeződésére.
Molekulamodellezés VSEPR-rel
Kémiai forrásokat kínálunk kezdőknek és profiknak egyaránt. A Cochranes-orbitálisok az Unit™ molekulamodellekhez című oldalunk bemutatja a párosítatlan elektronok hatását a molekulaszerkezetre, és a miCochranes orbitals for Unit™ molekulamodellek segítségével különböző típusú molekulákat konstruálhat. A MolyMod MolyMod Molyorbital™ készleteket és a MolyMod molekulamodell készleteket is többféleképpen forgalmazzuk.
Kapcsolódó termékek
Response not successful: Received status code 500
Hivatkozások
Az olvasás folytatásához jelentkezzen be vagy hozzon létre egy felhasználói fiókot.
Még nem rendelkezik fiókkal?Ügyfeleink kényelme érdekében ezt az oldalt géppel fordítottuk le. Törekedtünk arra, hogy ez a fordítás pontos legyen. A gépi fordítás azonban nem tökéletes. Ha nem elégedett a gépi fordítással, kérjük, tekintse meg az angol nyelvű változatot.