ก) มีเพียงคู่อิเล็กตรอนที่มีพันธะเท่านั้นที่สามารถกำหนดรูปทรงของโมเลกุลได้
b) คู่อิเล็กตรอนที่อยู่รอบอะตอมกลางของโมเลกุลมีพฤติกรรมเหมือนเมฆอิเล็กทรอนิกส์และผลักกัน
c) เรขาคณิตโมเลกุลเป็นผลมาจากแรงดึงดูดของอะตอมกลางของโมเลกุลโดยอิเล็กตรอนที่ไม่มีพันธะ
d) ยิ่งจำนวนอะตอมกลางในโมเลกุลมากขึ้น โครงสร้างก็อาจมีรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันได้
ทฤษฎีแรงผลักคู่อิเล็กตรอนของเวเลนซ์เชลล์เป็นแบบจำลองที่ใช้ในการทำนายเรขาคณิตของโมเลกุล
อะตอมกลางของโมเลกุลมีคู่อิเล็กตรอนที่อาจมีส่วนร่วมหรือไม่มีส่วนในพันธะ เวเลนซ์อิเล็กตรอนเหล่านี้มีพฤติกรรมเหมือนเมฆอิเล็กทรอนิกส์และผลักกันและปรับทิศทางตัวเองให้มีระยะห่างมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
ถ้าธาตุ X ที่มีเลขอะตอม 1 เกิดพันธะเคมีกับธาตุ Y ที่มีเลขอะตอม 9 เรขาคณิตโมเลกุลของสารประกอบที่เกิดขึ้นคืออะไร?
โมเลกุลไดอะตอมมิกทั้งหมดซึ่งเกิดจากอะตอมเพียงสองอะตอมจะมีเรขาคณิตเชิงเส้น
องค์ประกอบที่มีเลขอะตอม 1 คือไฮโดรเจน (H) และองค์ประกอบที่มีเลขอะตอม 9 คือฟลูออรีน (F) ซึ่งเชื่อมโยงกันด้วยพันธะโควาเลนต์และเกิดเป็นกรดไฮโดรฟลูออริก (HF)
ออกซิเจนเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในโลก อยู่ในองค์ประกอบของโมเลกุล 2 โมเลกุลที่จำเป็นต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ ก๊าซออกซิเจน (O
2) และน้ำ (H2โอ)ก) ผิด แม้จะมีเพียงองค์ประกอบทางเคมีคือออกซิเจน แต่ก๊าซออกซิเจนก็เป็นโมเลกุลไดอะตอมมิกเนื่องจากมันถูกสร้างขึ้นจากองค์ประกอบ 2 อะตอม โมเลกุลของน้ำประกอบด้วยไฮโดรเจน 2 อะตอมและออกซิเจน 1 อะตอม ดังนั้นจึงเป็นไตรอะตอม
ข) ผิด ก๊าซออกซิเจนเป็นโมเลกุลเชิงเส้นที่ประกอบด้วย 2 อะตอม โมเลกุลของน้ำมีลักษณะเป็นมุม เนื่องจากอะตอมกลาง ออกซิเจน นอกเหนือจากการสร้างพันธะโควาเลนต์ 2 ตัวแล้ว ยังมีอิเล็กตรอนอยู่ 2 คู่อีกด้วย
ค) ถูกต้อง อะตอมออกซิเจนเป็นอะตอมกลางของโมเลกุลของน้ำ ก๊าซออกซิเจนมีสองอะตอมเชื่อมโยงกันด้วยพันธะโควาเลนต์
ง) ผิด มุมพันธะของโมเลกุลก๊าซออกซิเจนคือ 180° เนื่องจากเป็นเส้นตรง โมเลกุลของน้ำมีมุม 104.5 องศา
เชื่อมโยงโมเลกุลในคอลัมน์ I กับเรขาคณิตตามลำดับในคอลัมน์ II อย่างถูกต้อง
สาธารณสุขศาสตร์: เรขาคณิตเชิงเส้น
โมเลกุลที่มี 3 อะตอม ซึ่งอะตอมกลางเกาะติดกับอะตอมอีก 2 อะตอมและไม่มีคู่อิเล็กตรอนที่มีอยู่คู่หนึ่ง จะมีรูปทรงเชิงเส้น
NOCl: เรขาคณิตเชิงมุม
โมเลกุลที่มี 3 อะตอม ซึ่งอะตอมกลางถูกพันธะกับอะตอมอีก 2 อะตอมและมีอิเล็กตรอนคู่อยู่ 1 คู่ จะแสดงเรขาคณิตเชิงมุม
เท่านั้น3: เรขาคณิตตรีโกณมิติระนาบ
โมเลกุลที่มีอะตอม 4 อะตอม ซึ่งอะตอมกลางเกาะติดกับอะตอมอื่น 3 อะตอม และไม่มีคู่อิเล็กตรอนที่มีอยู่คู่หนึ่ง มีเรขาคณิตตรีโกณมิติระนาบ
เอ็นเอช3: เรขาคณิตเสี้ยม
โมเลกุลที่มีอะตอม 4 อะตอม ซึ่งอะตอมกลางจับกับอะตอมอื่นอีก 3 อะตอมและมีอิเล็กตรอนคู่อยู่ 1 คู่ จะมีรูปทรงเสี้ยม
ช4: เรขาคณิตจัตุรมุข
โมเลกุลที่มีอะตอม 5 อะตอม ซึ่งอะตอมส่วนกลางเกาะติดกับอะตอมอีก 4 อะตอมและไม่มีคู่อิเล็กตรอนที่มีอยู่คู่หนึ่ง จะมีรูปทรงจัตุรมุข
บมจ5: เรขาคณิตแบบปิรามิดคู่
โมเลกุลที่มีอะตอม 6 อะตอม ซึ่งอะตอมส่วนกลางเชื่อมต่อกับอะตอมอีก 5 อะตอม มีรูปทรงแบบปิรามิดัล โดยไม่ขึ้นอยู่กับอะตอมกลาง
เอสเอฟ6: เรขาคณิตแปดด้าน
โมเลกุลที่มีเจ็ดอะตอม ซึ่งมีอะตอมกลางเชื่อมต่อกับอะตอมอื่นอีกหกอะตอม มีเรขาคณิตแปดด้าน เป็นอิสระจากอะตอมกลาง
ยิ่งจำนวนอะตอมในโมเลกุลมากเท่าใด เรขาคณิตของโมเลกุลก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในกรณีของโมเลกุลไตรอะตอม อาจมีเรขาคณิตเชิงเส้นหรือเชิงมุมก็ได้
ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของโมเลกุลที่มีคู่อิเล็กตรอนอยู่บนอะตอมกลางที่ให้รูปทรงเชิงมุมของโมเลกุล ยกเว้น:
โมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) นำเสนอรูปทรงเรขาคณิตเชิงเส้น เนื่องจากคาร์บอนซึ่งเป็นอะตอมกลาง ไม่มีคู่อิเล็กตรอนที่คู่กัน มุมระหว่างการเชื่อมต่อคือ180°
โอ=ค=โอ
ก๊าซมีเทน (ช4) เป็นหนึ่งในก๊าซที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน มันเป็นไฮโดรคาร์บอนที่ง่ายที่สุดที่เกิดขึ้น เช่น ในการสลายตัวของอินทรียวัตถุและในกระบวนการย่อยอาหารของสัตว์กินพืชบางชนิด
เรขาคณิตของโมเลกุล CH4 มันเป็นจัตุรมุข ก๊าซมีเทนเป็นสารประกอบที่เกิดจาก 5 อะตอม และคาร์บอนซึ่งเป็นอะตอมกลางประกอบด้วยลิแกนด์ 4 ตัว มุมที่ทำให้ระยะห่างระหว่างแกนมากที่สุดคือ 109°28'
Allotropy คือความสามารถขององค์ประกอบทางเคมีในการสร้างสารธรรมดาต่างๆ ตัวอย่างเช่น ออกซิเจนมีสอง allotropes: ก๊าซออกซิเจน (O2) ที่ขาดไม่ได้สำหรับสัตว์ประเภทแอโรบิก และโอโซน (O3) ซึ่งช่วยปกป้องโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์
โมเลกุลที่เกิดจากสองอะตอม (ไดอะตอมมิก) มีเรขาคณิตเชิงเส้น โมเลกุล Triatomic อาจเป็นเชิงเส้นหรือเชิงมุม
ในกรณีของโอโซน (O3) เรขาคณิตนั้นเป็นเชิงมุมเนื่องจากอะตอมกลางมีคู่อิเล็กตรอนที่ไม่มีพันธะอยู่
(Uespi) เชื่อมโยงคอลัมน์ซ้ายกับคอลัมน์ขวา โดยเชื่อมโยงสายพันธุ์เคมีกับเรขาคณิตโมเลกุลตามลำดับ และทำเครื่องหมายลำดับที่ถูกต้องจากบนลงล่าง:
เท่านั้น3 นำเสนอเรขาคณิตตรีโกณมิติระนาบ เนื่องจากอะตอมกลางของซัลเฟอร์ (S) มีลิแกนด์ 3 ตัว
บมจ5 นำเสนอเรขาคณิตแบบปิรามิดแบบตรีโกณมิติ เนื่องจากอะตอมกลางของฟอสฟอรัส (P) มีลิแกนด์ 5 ตัว
ชม2โอ มันนำเสนอเรขาคณิตเชิงมุม เนื่องจากอะตอมออกซิเจนส่วนกลาง (O) มีลิแกนด์ 2 ตัวและมีคู่อิเล็กตรอนที่จับคู่ได้
เอ็นเอช4+ มันมีรูปทรงจัตุรมุขเนื่องจากอะตอมไนโตรเจนส่วนกลาง (N) มีลิแกนด์ 4 ตัว
บจก2 นำเสนอเรขาคณิตเชิงเส้น เนื่องจากอะตอมของคาร์บอนส่วนกลาง (C) มีลิแกนด์ 2 ตัว และไม่มีคู่อิเล็กตรอนที่มีอยู่
(UFRGS) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เมื่อสัมผัสกับอากาศจะเกิดเป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ซึ่งเมื่อสัมผัสกับน้ำจะเกิดเป็นกรดซัลฟิวริก
ในคอลัมน์ด้านซ้ายด้านล่าง มีรายการสาร 5 รายการที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้ ในคอลัมน์ด้านขวา คือ คุณลักษณะของโมเลกุลของสารนั้น
ชม2เท่านั้น4: เรขาคณิตจัตุรมุขและโมเลกุลเชิงขั้ว
เท่านั้น2: เรขาคณิตเชิงมุมและโมเลกุลเชิงขั้วตลอดจนโมเลกุลของ ชม2โอ
โอ2: เรขาคณิตเชิงเส้นและโมเลกุลไม่มีขั้ว
เท่านั้น3: เรขาคณิตตรีโกณมิติและโมเลกุลไม่มีขั้ว
โมเลกุลที่เกิดจากองค์ประกอบทางเคมีชนิดหนึ่ง เช่น ออกซิเจน (O2) ไม่มีขั้วเนื่องจากไม่แสดงความแตกต่างในอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างส่วนประกอบต่างๆ
เมื่อมีความแตกต่างในอิเลคโตรเนกาติวีตี้ระหว่างอะตอม เรขาคณิตจะกำหนดว่าโมเลกุลนั้นมีขั้วหรือไม่มีขั้ว
ตัวอย่างเช่น ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO3) ไม่มีขั้วเนื่องจากเรขาคณิตตรีโกณมิติที่ทำให้โมเมนต์ไดโพลที่เป็นผลลัพธ์ของโมเลกุลเท่ากับศูนย์ ในทางกลับกัน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ด้วยเรขาคณิตเชิงมุมทำให้โมเลกุลมีขั้วเนื่องจากเวกเตอร์โมเมนต์ไดโพลไม่เป็นศูนย์
(ยูเฟส) โมเลกุลของ2 มีขั้วและมีโมเลกุล BeF2 มันไม่มีขั้ว นี่เป็นเพราะ (ถึง):
ก) ผิด เมื่ออิเล็กโตรเนกาติวีตี้ในโมเลกุลต่างกัน สิ่งที่กำหนดขั้วก็คือเรขาคณิต
ข) ถูกต้อง เป็นออกซิเจนไดฟลูออไรด์ (OF2) มีคู่อิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่กัน โครงสร้างเชิงมุมเกิดขึ้น และโมเมนต์ไดโพลที่ได้จะแตกต่างจากศูนย์ โดยแสดงลักษณะเป็นโมเลกุลเชิงขั้ว
ในเบริลเลียม ไดฟลูออไรด์ (BeF2) อะตอมกลางไม่มีอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ ดังนั้น เรขาคณิตของอะตอมจึงเป็นเส้นตรง ทำให้โมเมนต์ไดโพลเท่ากับศูนย์และโมเลกุลไม่มีขั้ว
ค) ผิด ขนาดของอะตอมมีอิทธิพลต่อโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุล
ง) ผิด ปฏิกิริยาเกี่ยวข้องกับความสามารถในการสร้างพันธะ
จ) ผิด ในความเป็นจริง ความเป็นขั้วของโมเลกุลมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติหลายอย่าง รวมถึงจุดเดือด (การผ่านไปยังสถานะก๊าซ)
บาติสต้า, แคโรไลนา. แบบฝึกหัดเรื่องเรขาคณิตโมเลกุล (พร้อมเทมเพลตแสดงความคิดเห็น)ทุกเรื่อง, [n.d.]. มีจำหน่ายใน: https://www.todamateria.com.br/geometria-molecular-exercicios/. เข้าถึงได้ที่:
