Τα μόρια των ουσιών δεν είναι όλα ευθεία, σαν να βρίσκονται σε ένα μόνο επίπεδο. Άλλωστε, είναι διάσπαρτα στο διάστημα και τα άτομά τους παίρνουν διαφορετικές διατάξεις ή διευθετήσεις. Έτσι, υπάρχουν διαφορετικά γεωμετρικά σχήματα για τα μόρια κάθε τύπου ουσίας.
Ένας από τους απλούστερους τρόπους προσδιορισμού της γεωμετρίας ενός μορίου βασίζεται στη θεωρία του απώθηση ζευγών ηλεκτρονίων κελύφους σθένους (RPECV). Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, τα ζεύγη ηλεκτρονίων του κεντρικού ατόμου λειτουργούν ως ηλεκτρονικά σύννεφα που απωθούν το ένα το άλλο. Με αυτόν τον τρόπο, προσανατολίζονται όσο το δυνατόν πιο μακριά το ένα από το άλλο. Η μοριακή γεωμετρία θα εξαρτηθεί από τον αριθμό των ηλεκτρονικών ζευγών γύρω από το κεντρικό άτομο.
Αυτό το ηλεκτρονικό νέφος μπορεί να αποτελείται από ηλεκτρόνια που συμμετέχουν σε δεσμούς (μονούς, διπλούς ή τριπλούς) και επίσης που δεν συμμετέχουν. Έχουμε λοιπόν:
Βοηθά να σκεφτούμε αυτό το σύννεφο ως ένα δεμένο μπαλόνι ή μπαλόνια, με το κεντρικό άτομο στο κέντρο τους. Για παράδειγμα, σε ένα μόριο που έχει μόνο δύο νέφη ηλεκτρονίων γύρω από το κεντρικό άτομο, τόσο μεγαλύτερο πιθανή απόσταση μεταξύ τους είναι γωνία 180º και, κατά συνέπεια, η γεωμετρία του μορίου θα είναι γραμμικός.
Επομένως, μπορούμε να κάνουμε συμπέρασμα σχετικά με το πώς θα είναι η μοριακή γεωμετρία των περισσότερων μορίων αν λάβουμε υπόψη τον αριθμό των ατόμων στα μόρια και τους δεσμούς που δημιουργεί το κεντρικό άτομο, ελέγχοντας εάν έχει ή όχι ζεύγη ηλεκτρόνια.
Δείτε τα παραδείγματα παρακάτω:
- Μόρια με 2 άτομα: πάντα θα είναι γραμμικός
Για παράδειγμα:
H ─ H, H ─ Cl, F ─ F, O ═ O, C ≡ O.
- Μόριο 3 ατόμων: γωνιακό ή τριγωνικό
αν το κεντρικό άτομο διαθέτουν ένα ζεύγος μη δεσμευτικών ηλεκτρονίων η γεωμετρία θα είναι γωνιώδης, όπως στην περίπτωση του μορίου SO2:
Θεωρήστε ότι το μπλε νέφος ηλεκτρονίων αντιπροσωπεύει ζεύγη ηλεκτρονίων που δεν συμμετέχουν στους δεσμούς και το κίτρινο ως ζεύγη ηλεκτρονίων που συμμετέχουν στους δεσμούς.
- Μόριο 4 ατόμων: επίπεδο τριγωνικό (ή τριγωνικό) ή πυραμιδικό (ή τριγωνική πυραμίδα)
Εάν το κεντρικό άτομο δεν έχει ένα ασύζευκτο (μη δεσμευτικό) ζεύγος ηλεκτρονίων, η μοριακή γεωμετρία είναι επίπεδη τριγωνική (ή τριγωνική). Κοιτάξτε το παράδειγμα BF3:
Εάν το άτομο έχει μη δεσμευτικά ζεύγη ηλεκτρονίων, η γεωμετρία του μορίου θα είναι πυραμιδική (ή τριγωνική πυραμίδα), όπως στην περίπτωση της αμμωνίας:
- Μόριο 5 ατόμων: τετράεδρος
Παράδειγμα γεωμετρίας μεθανίου:
- Μόριο με 6 άτομα: τριγωνική διπυραμίδα ή τριγωνική πυραμίδα.
Ένα παράδειγμα είναι ο πενταχλωριούχος φωσφόρος (PCl5), που έχει κάποιες συνδέσεις μεταξύ φωσφόρου και χλωρίου υπό γωνία 90º και άλλες 120º, σχηματίζοντας μια διπυραμίδα με τριγωνική βάση:
- μόριο 7 ατόμων: οκτάεδρος
Παράδειγμα: εξαφθοριούχο θείο (SF6), του οποίου οι γωνίες είναι 90º.
Της Jennifer Fogaça
Πτυχιούχος Χημείας
Πηγή: Σχολείο Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/determinacao-geometria-das-moleculas.htm
