De moleculen van stoffen zijn niet allemaal recht, alsof ze zich in een enkel vlak bevinden. Ze zijn immers verspreid in de ruimte en hun atomen nemen verschillende rangschikkingen of rangschikkingen aan. Er zijn dus verschillende geometrische vormen voor de moleculen van elk type stof.
Een van de eenvoudigste manieren om de geometrie van een molecuul te bepalen is gebaseerd op de theorie van afstoting van valentie-schilelektronenparen (RPECV). Volgens deze theorie functioneren de elektronenparen van het centrale atoom als elektronische wolken die elkaar afstoten. Op deze manier zijn ze zo ver mogelijk van elkaar verwijderd. Moleculaire geometrie zal afhangen van het aantal elektronische paren rond het centrale atoom.
Deze elektronische wolk kan zijn samengesteld uit elektronen die deelnemen aan bindingen (enkel, dubbel of drievoudig) en ook die niet deelnemen. Dus we hebben:
Het helpt om deze wolk te zien als een vastgebonden ballon of ballonnen, met het centrale atoom in het midden ervan. Bijvoorbeeld, in een molecuul dat slechts twee elektronenwolken rond het centrale atoom heeft, is de grotere mogelijke afstand tussen hen is een hoek van 180º en bijgevolg zal de geometrie van het molecuul zijn lineair.
Daarom kunnen we afleiden hoe de moleculaire geometrie van de meeste moleculen eruit zal zien als we rekening houden met de aantal atomen in de moleculen, en de bindingen die het centrale atoom maakt, controleren of het al dan niet paren van elektronen.
Zie de voorbeelden hieronder:
- Moleculen met 2 atomen: zullen er altijd zijn lineair
Bijvoorbeeld:
H ─ H, H ─ Cl, F ─ F, O O, C ≡ O.
- 3-atoom molecuul: hoekig of driehoekig
als het centrale atoom bezit een paar niet-bindende elektronen de geometrie zal zijn hoekig, zoals in het geval van het SO-molecuul2:
Beschouw de blauwe elektronenwolk als elektronenparen die niet deelnemen aan de bindingen, en de gele als elektronenparen die wel deelnemen aan de bindingen.
- 4-atoom molecuul: vlakke trigonaal (of driehoekig) of piramidaal (of trigonale piramide)
Als het centrale atoom geen ongepaard (niet-bindend) elektronenpaar heeft, is de moleculaire geometrie plat trigonaal (of driehoekig). Kijk naar het BF-voorbeeld3:
Als het atoom niet-bindende elektronenparen heeft, is de geometrie van het molecuul piramidaal (of trigonale piramide), zoals in het geval van ammoniak:
- 5-atoom molecuul: tetraëdrische
Voorbeeld van methaangeometrie:
- Molecuul met 6 atomen: trigonale bipyramide of driehoekige piramide.
Een voorbeeld is fosforpentachloride (PCl5), die enkele verbindingen heeft tussen fosfor en chloor onder een hoek van 90º en andere van 120º, en vormt een bipyramide met een driehoekige basis:
- 7-atoom molecuul: octaëdrische
Voorbeeld: zwavelhexafluoride (SF6), waarvan de hoeken 90º zijn.
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/determinacao-geometria-das-moleculas.htm