a) pouze vazebné elektronové páry jsou schopny určit geometrii molekuly.
b) páry elektronů kolem centrálního atomu molekuly se chovají jako elektronické mraky a vzájemně se odpuzují.
c) Molekulární geometrie je výsledkem přitahování centrálního atomu molekuly nevazebnými elektrony.
d) čím větší je počet centrálních atomů v molekule, struktura může mít různé geometrie.
Teorie odpuzování elektronových párů valenčního obalu je model používaný k předpovědi geometrie molekuly.
Centrální atom molekuly má páry elektronů, které se mohou nebo nemusí podílet na vazbách. Tyto valenční elektrony se chovají jako elektronické mraky a vzájemně se odpuzují a orientují se tak, aby vytvořily největší možnou vzdálenost.
Pokud prvek X s atomovým číslem 1 tvoří chemickou vazbu s prvkem Y s atomovým číslem 9. Jaká je molekulární geometrie vytvořené sloučeniny?
Všechny dvouatomové molekuly, tedy tvořené pouze dvěma atomy, mají lineární geometrii.
Prvek s atomovým číslem 1 je vodík (H) a prvkem s atomovým číslem 9 je fluor (F), které jsou spojeny kovalentní vazbou a tvoří kyselinu fluorovodíkovou (HF).
Kyslík je nejrozšířenějším prvkem na planetě Zemi. Je ve složení dvou molekul nezbytných pro přežití živých bytostí: plynného kyslíku (O2) a vodu (H2Ó).
a) ŠPATNĚ. Přestože obsahuje pouze chemický prvek kyslík, plynný kyslík je dvouatomová molekula, protože je tvořena 2 atomy prvku. Molekula vody se skládá ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku a je tedy tříatomová.
b) ŠPATNĚ. Plynný kyslík je lineární molekula, protože se skládá ze 2 atomů. Molekula vody je hranatá, protože centrální atom, kyslík, má kromě dvou kovalentních vazeb dva dostupné páry elektronů.
c) SPRÁVNĚ. Atom kyslíku je centrálním atomem molekuly vody. Plynný kyslík má dva atomy spojené kovalentní vazbou.
d) ŠPATNĚ. Vazebný úhel molekuly plynného kyslíku je 180°, protože je lineární. Molekula vody má úhel 104,5°.
Správně spojte molekulu ve sloupci I s její příslušnou geometrií ve sloupci II.
HCN: lineární geometrie
Molekuly se třemi atomy, jejichž centrální atom je vázán na dva další atomy a neobsahují pár dostupných párových elektronů, mají lineární geometrii.
NOCl: úhlová geometrie
Molekuly se třemi atomy, jejichž centrální atom je vázán na dva další atomy a obsahuje pár dostupných párových elektronů, vykazují úhlovou geometrii.
POUZE3: rovinná trigonální geometrie
Molekuly se čtyřmi atomy, jejichž centrální atom je vázán na tři další atomy a neobsahují pár dostupných párových elektronů, mají rovinnou trigonální geometrii.
NH3: pyramidální geometrie
Molekuly se čtyřmi atomy, jejichž centrální atom je vázán na tři další atomy a obsahuje pár dostupných párových elektronů, mají pyramidální geometrii.
CH4: čtyřstěnná geometrie
Molekuly s pěti atomy, jejichž centrální atom je vázán na čtyři další atomy a neobsahují pár dostupných párových elektronů, mají tetraedrickou geometrii.
PCl5: bipyramidová geometrie
Molekuly se šesti atomy, jejichž centrální atom je spojen s pěti dalšími atomy, mají bipyramidovou geometrii nezávislou na centrálním atomu.
SF6: oktaedrická geometrie
Molekuly se sedmi atomy, jejichž centrální atom je spojen s dalšími šesti atomy, mají oktaedrickou geometrii nezávislou na centrálním atomu.
Čím větší je počet atomů v molekule, tím větší je počet možných molekulárních geometrií. V případě tříatomových molekul mohou mít lineární nebo úhlovou geometrii.
Následují příklady molekul s dostupnými páry elektronů na centrálním atomu, které dávají úhlovou geometrii molekuly, KROMĚ:
Molekula oxidu uhličitého (CO2) představuje lineární geometrii, protože uhlík, který je centrálním atomem, nemá k dispozici pár párových elektronů. Úhel mezi spoji je 180º.
O=C=O
Plyn metan (CH4) je jedním z plynů, které přispívají ke globálnímu oteplování. Je to nejjednodušší uhlovodík, vzniká například při rozkladu organické hmoty a při procesu trávení některých býložravců.
Geometrie molekuly CH4 je čtyřstěnný. Plynný metan je sloučenina tvořená 5 atomy a uhlík, který je centrálním atomem, obsahuje 4 ligandy. Úhel, který umožňuje největší vzdálenost mezi jeho osami, je 109º28'.
Alotropie je schopnost chemického prvku tvořit různé jednoduché látky. Kyslík má například dva allotropy: plynný kyslík (O2), nepostradatelný pro aerobní bytosti, a ozón (O3), který chrání planetu před ultrafialovými paprsky ze Slunce.
Molekuly tvořené dvěma atomy (diatomické) mají lineární geometrii. Tříatomové molekuly mohou být lineární nebo hranaté.
V případě ozónu (O3), geometrie je úhlová, protože centrální atom obsahuje dostupný nevazebný elektronový pár.
(Uespi) Spojte levý sloupec s pravým sloupcem, dejte do souvislosti chemické druhy s jejich příslušnou molekulární geometrií a označte správnou sekvenci shora dolů:
POUZE3 představuje rovinnou trigonální geometrii, protože centrální atom síry (S) obsahuje 3 ligandy.
PCl5 představuje trigonální bipyramidovou geometrii, protože centrální atom fosforu (P) obsahuje 5 ligandů.
H2Ó představuje úhlovou geometrii, protože centrální atom kyslíku (O) obsahuje 2 ligandy a dostupné párové elektronové páry.
NH4+ má tetraedrickou geometrii, protože centrální atom dusíku (N) obsahuje 4 ligandy.
CO2 představuje lineární geometrii, protože centrální atom uhlíku (C) obsahuje 2 ligandy a nejsou k dispozici žádné páry elektronů.
(UFRGS) Oxid siřičitý ve styku se vzduchem tvoří oxid sírový, který zase ve styku s vodou tvoří kyselinu sírovou.
V levém sloupci níže je uvedeno 5 látek zapojených do tohoto procesu. V pravém sloupci charakteristiky molekul dané látky.
H2POUZE4: tetraedrická geometrie a polární molekula
POUZE2: úhlová geometrie a polární molekula, stejně jako molekula H2Ó
Ó2: lineární geometrie a nepolární molekula
POUZE3: trigonální geometrie a nepolární molekula
Molekuly tvořené typem chemického prvku, jako je kyslík (O2) jsou nepolární, protože nevykazují rozdíl v elektronegativitě mezi jejich složkami.
Pokud existuje rozdíl v elektronegativitě mezi atomy, geometrie určuje, zda je molekula polární nebo nepolární.
Například oxid sírový (SO3) je nepolární díky trigonální geometrii, díky které je výsledný dipólový moment molekuly roven nule. Na druhé straně oxid siřičitý (SO2) svou úhlovou geometrií činí molekulu polární, protože vektor dipólového momentu je nenulový.
(Ufes) Molekula OF2 je polární a molekula BeF2 je nepolární. To je způsobeno (kvůli):
a) ŠPATNĚ. Pokud existuje rozdíl v elektronegativitě v molekulách, to, co určuje polaritu, je geometrie.
b) SPRÁVNĚ. Jako difluorid kyslíku (OF2) má nepárové páry elektronů, vzniká úhlová struktura a výsledný dipólový moment je odlišný od nuly, což jej charakterizuje jako polární molekulu.
V difluoridu berylnatém (BeF2), centrální atom nemá nepárové elektrony, a proto je jeho geometrie lineární, díky čemuž je dipólový moment rovný nule a molekula je nepolární.
c) ŠPATNĚ. Velikost atomů ovlivňuje prostorovou strukturu molekuly.
d) ŠPATNĚ. Reaktivita souvisí se schopností tvořit vazby.
e) ŠPATNĚ. Ve skutečnosti je to polarita molekuly, která ovlivňuje mnoho vlastností, včetně bodu varu (přechod do plynného skupenství).
BATISTA, Karolína. Cvičení z molekulární geometrie (s komentovanou šablonou).All Matter, [n.d.]. K dispozici v: https://www.todamateria.com.br/geometria-molecular-exercicios/. Přístup na:
