Molekulaforma

A molekulák szerkezetének előrejelzésére a Lewis-szerkezeteket használjuk a Valenciahéj elektronpár-taszítás elmélettel együtt. Ennek lényege, hogy a töltött pályákon lévő elektronok taszítják egymást, mivel azonos töltéssel rendelkeznek (ahogyan az azonos polaritású mágnesek is taszítják egymást).

1. Minden elektronpár, mind a kötéspárok, mind a magányos párok fontosak a molekula alakjának meghatározásában.
2. A kötéspárok kisebbek, mint a magányos párok, mert 2 pozitív töltésű atommag húzza őket.
3. Az egyszerű kötések kisebbek, mint a kettős kötések, a kettős kötések pedig kisebbek, mint a hármas kötések.
4. Ha az ABxCy molekulában egy központi atomot (A) különböző atomok (B és C) vesznek körül, akkor B és C relatív mérete befolyásolhatja a molekula szerkezetét.

Az első lépés a molekula legjobb Lewis-szerkezetének megalkotása. Nézzünk néhány példát: CH4, NH3, BH3

A központi atom elektronpárjai úgy rendeződnek el, hogy a többi atomtól való távolságuk a lehető legnagyobb legyen. Két pár mindig 180 fokos távolságban lesz egymástól, lineáris elrendezésben. Három pár 120 fokos távolságban lesz egymástól, trigonális elrendezésben. Négy pár tetraéderben, egymástól 109 fokos távolságban helyezkedik el. Ha 5 elektronpár van, kétféle elrendezés lehetséges: trigonális bipiramis (90 és 120 fokos szögek) és négyzetpiramis (90 fokos szögek). A trigonális bipiramis a legalacsonyabb energiájú, de a négyzetpiramisos szerkezet elég közel áll hozzá, és szintén fontos. Ha 6 elektronpár van, akkor ezek egy oktaéder csúcsait foglalják el (90 fokos szögek).

A metán és az ammónia is 4 elektronpárral rendelkezik, tetraéderben elrendezve. Az ammóniában ezekből a párokból csak három kapcsolódik egy másik atomhoz. A boránnak 3 elektronpárja van, és trigonálisnak kell lennie.

Koordinációs geometria

A kötő és nem kötő elektronpárok egyaránt meghatározzák a szerkezetet, de a molekulák geometriáját az atomok elrendeződése szerint nevezzük el.

Elektronpárok	0 magányos pár	1 magányos pár	2 magányos pár	3 magányos pár
2 e- párok	lineáris	lineáris	none	none	none
3 e- párok	trigonális	hajlított	lineáris	nem
4 e- párok	tetraéderes	trigonális piramis	hajlított	lineáris
5 e- párok	trigonális bipiramis	diszfenoidális	T alakú	lineáris
6 e- párok	oktaéderes	négyzetpiramisos	négyzetsíkú	T-alakú

A valódi kötésszögek általában eltorzulnak a fenti képeken látható idealizált szögektől, mert nem minden kötés és nem kötő elektronpár azonos “méretű”.

egyetlen párok > hármas kötés > kettős kötés > egyszeres kötés
Egy központi atomhoz kötött atomok is különbséget jelentenek. A CH2I2-ben az I atomok sokkal nagyobbak, mint a H atomok, és a H-H szög kisebb, mint az ideális 109 fok, míg az I-I szög nagyobb.
VisszaCompassTablesIndexBevezetésKövetkező