a) vain sitoutuvat elektroniparit pystyvät määrittämään molekyylin geometrian.
b) molekyylin keskusatomin ympärillä olevat elektroniparit käyttäytyvät kuin elektroniset pilvet ja hylkivät toisiaan.
c) Molekyyligeometria on seurausta sitoutumattomien elektronien vetämisestä molekyylin keskusatomiin.
d) mitä suurempi määrä keskusatomeja molekyylissä on, rakenteessa voi olla erilaisia geometrioita.
Valenssikuoren elektroniparin repulsioteoria on malli, jota käytetään ennustamaan molekyylin geometria.
Molekyylin keskusatomissa on elektroniparia, jotka voivat osallistua tai olla osallistumatta sidoksiin. Nämä valenssielektronit käyttäytyvät kuin elektroniset pilvet ja hylkivät toisiaan ja suuntautuvat muodostaen suurimman mahdollisen etäisyyden.
Jos alkuaine X, jonka atominumero on 1, muodostaa kemiallisen sidoksen alkuaineen Y kanssa, jonka atominumero on 9. Mikä on muodostuneen yhdisteen molekyyligeometria?
Kaikilla diatomisilla molekyyleillä eli vain kahdesta atomista muodostuvilla molekyyleillä on lineaarinen geometria.
Alkuaine, jonka atominumero on 1, on vety (H) ja alkuaine, jonka atominumero on 9, on fluori (F), jotka ovat sitoutuneet kovalenttisella sidoksella ja muodostavat fluorivetyhappoa (HF).
Happi on maapallon runsain alkuaine. Se on kahden elävien olentojen selviytymiselle välttämättömien molekyylien koostumuksessa: happikaasu (O2) ja vettä (H2O).
a) VÄÄRIN. Huolimatta siitä, että happikaasulla on vain kemiallinen alkuaine happi, se on kaksiatominen molekyyli, koska sen muodostaa 2 alkuaineatomia. Vesimolekyyli koostuu kahdesta vetyatomista ja yhdestä happiatomista ja on siksi kolmiatominen.
b) VÄÄRIN. Happikaasu on lineaarinen molekyyli, koska se koostuu kahdesta atomista. Vesimolekyyli on kulmikas, koska keskusatomilla, hapella, on sen lisäksi, että se muodostaa kaksi kovalenttista sidosta, kaksi käytettävissä olevaa elektroniparia.
c) OIKEASTI. Happiatomi on vesimolekyylin keskusatomi. Happikaasussa on kaksi atomia, jotka on yhdistetty kovalenttisella sidoksella.
d) VÄÄRIN. Happikaasumolekyylin sidoskulma on 180°, koska se on lineaarinen. Vesimolekyylin kulma on 104,5º.
Yhdistä sarakkeen I molekyyli oikein sarakkeen II geometriaan.
HCN: lineaarinen geometria
Molekyyleillä, joissa on kolme atomia, joiden keskusatomi on sitoutunut kahteen muuhun atomiin ja jotka eivät sisällä paria käytettävissä olevia elektronipareja, on lineaarinen geometria.
NOCl: kulmageometria
Molekyyleillä, joissa on kolme atomia, joiden keskusatomi on sitoutunut kahteen muuhun atomiin ja jotka sisältävät parin käytettävissä olevia elektronipareja, on kulmageometria.
VAIN3: tasomainen trigonaaligeometria
Molekyyleillä, joissa on neljä atomia, joiden keskusatomi on sitoutunut kolmeen muuhun atomiin ja jotka eivät sisällä paria käytettävissä olevia elektronipareja, on tasomainen trigonaalinen geometria.
NH3: pyramidimainen geometria
Molekyyleillä, joissa on neljä atomia, joiden keskusatomi on sitoutunut kolmeen muuhun atomiin ja jotka sisältävät parin käytettävissä olevia elektronipareja, on pyramidimainen geometria.
CH4: tetraedrinen geometria
Molekyyleillä, joissa on viisi atomia, joiden keskusatomi on sitoutunut neljään muuhun atomiin ja jotka eivät sisällä paria käytettävissä olevia elektronipareja, on tetraedrinen geometria.
PCl5: bipyramidaalinen geometria
Molekyyleillä, joissa on kuusi atomia ja joiden keskusatomi on yhteydessä viiteen muuhun atomiin, on bipyramidaalinen geometria, joka on riippumaton keskusatomista.
SF6: oktaedrinen geometria
Molekyyleillä, joissa on seitsemän atomia ja joiden keskusatomi on yhteydessä kuuteen muuhun atomiin, on oktaederinen geometria keskusatomista riippumatta.
Mitä enemmän atomien määrä molekyylissä on, sitä suurempi määrä on mahdollisia molekyyligeometrioita. Kolmiatomisten molekyylien tapauksessa niillä voi olla lineaarinen tai kulmageometria.
Seuraavat ovat esimerkkejä molekyyleistä, joiden keskusatomissa on käytettävissä olevia elektronipareja, jotka antavat molekyylin kulmageometrian, PAITSI:
Hiilidioksidimolekyyli (CO2) esittää lineaarista geometriaa, koska hiilellä, joka on keskusatomi, ei ole käytettävissä elektroniparia. Liitäntöjen välinen kulma on 180º.
O=C=O
Metaanikaasu (CH4) on yksi maapallon lämpenemistä edistävistä kaasuista. Se on yksinkertaisin hiilivety, jota syntyy esimerkiksi orgaanisen aineen hajoamisessa ja joidenkin kasvinsyöjien ruuansulatuksessa.
CH-molekyylin geometria4 se on tetraedrinen. Metaanikaasu on yhdiste, joka muodostuu 5 atomista ja hiili, joka on keskusatomi, sisältää 4 ligandia. Kulma, joka sallii suurimman etäisyyden sen akselien välillä, on 109º28'.
Allotropia on kemiallisen alkuaineen kyky muodostaa erilaisia yksinkertaisia aineita. Esimerkiksi hapella on kaksi allotrooppia: happikaasu (O2), aerobisille olennoille välttämätön ja otsoni (O3), joka suojaa planeettaa Auringon ultraviolettisäteiltä.
Kahden atomin muodostamilla molekyyleillä (diatomiset) on lineaarinen geometria. Triatomiset molekyylit voivat olla lineaarisia tai kulmikkaita.
Otsonin tapauksessa (O3), geometria on kulmikas, koska keskusatomi sisältää käytettävissä olevan sitoutumattoman elektroniparin.
(Uespi) Yhdistä vasen sarake oikeaan sarakkeeseen, yhdistä kemialliset lajit vastaavaan molekyyligeometriaan ja merkitse oikea järjestys ylhäältä alas:
VAIN3 se esittää tasomaista trigonaalista geometriaa, koska rikin (S) keskusatomi sisältää 3 ligandia.
PCl5 esittää trigonaalisen bipyramidigeometrian, koska fosforin (P) keskusatomi sisältää 5 ligandia.
H2O se esittää kulmageometriaa, koska keskushappiatomi (O) sisältää 2 ligandia ja käytettävissä olevia elektronipareja.
NH4+ sillä on tetraedrinen geometria, koska keskeinen typpiatomi (N) sisältää 4 ligandia.
CO2 esittää lineaarista geometriaa, koska keskushiiliatomi (C) sisältää 2 ligandia eikä elektronipareja ole käytettävissä.
(UFRGS) Rikkidioksidi muodostaa kosketuksissa ilman kanssa rikkitrioksidia, joka puolestaan muodostaa kosketuksissa veden kanssa rikkihappoa.
Alla olevassa vasemmassa sarakkeessa on lueteltu 5 tähän prosessiin osallistuvaa ainetta. Oikeassa sarakkeessa kyseisen aineen molekyylien ominaisuudet.
H2VAIN4: tetraedrinen geometria ja polaarinen molekyyli
VAIN2: kulmageometria ja polaarinen molekyyli sekä molekyyli H2O
O2: lineaarinen geometria ja ei-polaarinen molekyyli
VAIN3: trigonaalinen geometria ja ei-polaarinen molekyyli
Molekyylit, jotka muodostavat tietyntyyppinen kemiallinen alkuaine, kuten happi (O2) ovat ei-polaarisia, koska ne eivät osoita eroa elektronegatiivisuudessa niiden komponenttien välillä.
Kun atomien välillä on eroa elektronegatiivisuudessa, geometria määrittää, onko molekyyli polaarinen vai ei-polaarinen.
Esimerkiksi rikkitrioksidi (SO3) on ei-polaarinen trigonaalisen geometrian vuoksi, mikä tekee molekyylin dipolimomentista yhtä suureksi kuin nolla. Toisaalta rikkidioksidi (SO2) kulmageometrialla tekee molekyylistä polaarisen, koska dipolimomenttivektori on nollasta poikkeava.
(Ufes) OF-molekyyli2 on polaarinen, ja BeF-molekyyli2 se on ei-polaarinen. Tämä johtuu (sitä):
a) VÄÄRIN. Kun molekyylien elektronegatiivisuudessa on eroa, polariteetin määrää geometria.
b) OIKEASTI. Happidifluoridina (OF2) sisältää parittomia elektronipareja, muodostuu kulmarakenne ja tuloksena oleva dipolimomentti on eri kuin nolla, mikä luonnehtii sitä polaariseksi molekyyliksi.
Berylliumdifluoridissa (BeF2), keskusatomissa ei ole parittomia elektroneja ja siksi sen geometria on lineaarinen, jolloin dipolimomentti on yhtä suuri kuin nolla ja molekyyli ei-polaarinen.
c) VÄÄRIN. Atomien koko vaikuttaa molekyylin avaruudelliseen rakenteeseen.
d) VÄÄRIN. Reaktiivisuus liittyy kykyyn muodostaa sidoksia.
e) VÄÄRIN. Itse asiassa se on molekyylin polariteetti, joka vaikuttaa moniin ominaisuuksiin, mukaan lukien kiehumispiste (kulku kaasumaiseen tilaan).
BATISTA, Carolina. Molekyyligeometrian harjoituksia (kommentoidulla mallipohjalla).Kaikki väliä, [n.d.]. Saatavilla: https://www.todamateria.com.br/geometria-molecular-exercicios/. Pääsy osoitteessa: