โมเลกุลของสารไม่ได้เป็นเส้นตรงทั้งหมด ราวกับว่าอยู่ในระนาบเดียว ท้ายที่สุดพวกมันกระจัดกระจายในอวกาศและอะตอมของพวกมันก็ถูกจัดเรียงหรือจัดเรียงต่างกัน จึงมีรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันสำหรับโมเลกุลของสารแต่ละประเภท
วิธีที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งในการกำหนดเรขาคณิตของโมเลกุลนั้นขึ้นอยู่กับทฤษฎีของ การขับไล่คู่อิเล็กตรอนของเปลือกวาเลนซ์ (RPECV) ตามทฤษฎีนี้ คู่อิเล็กตรอนของอะตอมกลางทำหน้าที่เป็น เมฆอิเล็กทรอนิกส์ ที่ผลักไสซึ่งกันและกัน ด้วยวิธีนี้พวกเขาจะถูกวางให้ห่างจากกันมากที่สุด เรขาคณิตโมเลกุลจะขึ้นอยู่กับจำนวนของคู่อิเล็กทรอนิกส์รอบอะตอมกลาง
เมฆอิเล็กทรอนิกส์นี้สามารถประกอบขึ้นจากอิเล็กตรอนที่มีส่วนร่วมในพันธะ (เดี่ยว สองเท่า หรือสามเท่า) และไม่มีส่วนร่วมด้วย ดังนั้นเราจึงมี:
ช่วยให้คิดว่าเมฆก้อนนี้เป็นบอลลูนหรือลูกโป่งที่ผูกไว้ โดยมีอะตอมตรงกลางอยู่ตรงกลาง ตัวอย่างเช่น ในโมเลกุลที่มีเมฆอิเล็กตรอนเพียง 2 ก้อนรอบๆ อะตอมกลาง ยิ่งมีขนาดใหญ่ขึ้น ระยะห่างที่เป็นไปได้ระหว่างพวกมันคือมุม 180º ดังนั้น เรขาคณิตของโมเลกุลจะเป็น เชิงเส้น
ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่าเรขาคณิตโมเลกุลของโมเลกุลส่วนใหญ่จะเป็นอย่างไรหากเราคำนึงถึง จำนวนอะตอมในโมเลกุล และพันธะที่อะตอมกลางสร้าง ตรวจสอบว่ามีคู่ของอะตอมหรือไม่ อิเล็กตรอน
ดูตัวอย่างด้านล่าง:
- โมเลกุลที่มี 2 อะตอม จะเป็น .เสมอ เชิงเส้น
ตัวอย่างเช่น:
H ─ H, H ─ Cl, F ─ F, O ═ O, C ≡ O
- โมเลกุล 3 อะตอม: เชิงมุมหรือสามเหลี่ยม
ถ้าอะตอมกลาง มีอิเลคตรอนที่ไม่มีพันธะคู่หนึ่ง เรขาคณิตจะเป็น เชิงมุมอย่างในกรณีของ SO โมเลกุล2:
พิจารณาเมฆอิเล็กตรอนสีน้ำเงินเพื่อเป็นตัวแทนของคู่อิเล็กตรอนที่ไม่มีส่วนร่วมในพันธะ และสีเหลืองคือคู่ของอิเล็กตรอนที่มีส่วนร่วมในพันธะ
- โมเลกุล 4 อะตอม: ระนาบตรีโกณมิติ (หรือสามเหลี่ยม) หรือเสี้ยม (หรือพีระมิดตรีโกณมิติ)
ถ้าอะตอมตรงกลางไม่มีคู่อิเล็กตรอนแบบ unpaired (ไม่พันธะ) เรขาคณิตของโมเลกุลจะเป็นรูปสามเหลี่ยมแบน (หรือรูปสามเหลี่ยม) ดูตัวอย่าง BF3:
หากอะตอมมีคู่อิเล็กตรอนที่ไม่มีพันธะ เรขาคณิตของโมเลกุลจะเป็นเสี้ยม (หรือพีระมิดตรีโกณมิติ) เช่นในกรณีของแอมโมเนีย:
- โมเลกุล 5 อะตอม: จัตุรมุข
ตัวอย่างเรขาคณิตมีเทน:
- โมเลกุลที่มี 6 อะตอม: พีระมิดตรีโกณมิติหรือพีระมิดสามเหลี่ยม
ตัวอย่างคือ ฟอสฟอรัสเพนตาคลอไรด์ (PCl5) ซึ่งมีการเชื่อมต่อระหว่างฟอสฟอรัสและคลอรีนที่มุม 90º และส่วนอื่น ๆ ของ 120º ก่อตัวเป็นไบพีระมิดที่มีฐานเป็นรูปสามเหลี่ยม:
- โมเลกุล 7 อะตอม: แปดด้าน
ตัวอย่าง: ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) ซึ่งมีมุม 90º.
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/determinacao-geometria-das-moleculas.htm