Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Hybridisoidut kiertoradat
- Sp-hybridisaatio
- Sp2-hybridisaatio
- Sp3-hybridisaatio
- Korkeammat Steric-numerot
Ennusta sitoutuneiden atomien väliset kulmat käyttämällä valenssikuorielektroni-parin repulsion (VSEPR) teoriaa. Steerinen luku - muiden atomien ja yksinäisten elektroniparien kokonaismäärä, joka on sitoutunut keskusatomiin - määrittää molekyylin geometrian. Yksinäiset elektroniparit sijaitsevat atomin ulommassa (valance) kuoressa, ja ne eivät jaa muiden atomien kanssa.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Vaikka et voi käyttää VSEPR: ää sidoskulmien laskemiseen, se auttaa määrittämään nämä kulmat steerisen luvun perusteella. Vain vedyllä on steerinen luku yksi, ja H2-molekyylillä on lineaarinen muoto.
Hybridisoidut kiertoradat
Elektroni kiertää atomia karakteristisessa muodossa, jonka määrittelee todennäköisin paikka elektronin löytämiseksi kerrallaan. Elektronit hylkivät toisiaan, koska heillä kaikilla on negatiivisia varauksia, joten orbitaalit antavat kullekin elektronille suurimman mahdollisen etäisyyden naapureistaan. Kun valenssielektroni muodostaa kovalenttisen sidoksen toisen atomin kanssa, kiertorata muuttuu prosessissa, jota kutsutaan hybridisaatioksi. VSEPR ennustaa sidoskulmat hybridisoituneiden orbitaalien perusteella, mutta se ei ole tarkka tietyille metalliyhdisteille, kaasumaisille suoloille ja oksideille.
Sp-hybridisaatio
Yksinkertaisin hybridi kiertorata on sp, joka vastaa steeristä lukumäärää kahta. Sidoskulma on lineaarinen tai 180 astetta, kun atomilla ei ole yksinäisiä elektroni pareja. Esimerkki on hiilidioksidi. Käänteisesti typpimolekyylillä on yksi yksinäinen elektronipari. Tämä antaa sille lineaarisen muodon, mutta hybridisoitumattoman kiertoradan, ja siksi sillä ei ole sidoskulmaa.
Sp2-hybridisaatio
Steerinen lukumäärä kolme johtaa sp2-kiertoratojen muodostumiseen. Sidoskulmat riippuvat yksinäisten elektroniparien lukumäärästä. Esimerkiksi booritrikloridilla ei ole yksinäisiä pareja, trigonaalinen tasomainen muoto ja sidoskulmat ovat 120 astetta. Trioksyylimolekyylillä O3 on yksi yksinäinen pari ja se muodostaa taivutetun muodon, jonka sidoskulmat ovat 118 astetta. Toisaalta, O2: lla on kaksi yksinäistä paria ja lineaarinen muoto.
Sp3-hybridisaatio
Atomilla, jolla on steerinen lukumäärä neljä, voi olla nollasta kolmeen yksinäistä elektroniparia sp3-hybridisoidussa kiertoradalla. Metaani, jolla ei ole yksinäisiä pareja, muodostaa tetraedron, jonka sidoskulmat ovat 109,5 astetta. Ammoniakkilla on yksi yksinäinen pari, joka muodostaa 107,5 asteen sidoskulmat ja trigonaalisen pyramidin muodon. Vesillä, jolla on kaksi yksinäistä elektroniparia, on taivutettu muoto, jolla on 104,5-asteen sidoskulmat. Fluorimolekyyleillä on kolme yksinäistä paria ja lineaarinen geometria.
Korkeammat Steric-numerot
Suuremmat steeriset luvut johtavat monimutkaisempiin geometrioihin ja erilaisiin sidoskulmiin. VSEPR: n lisäksi ennustavat monimutkaiset teoriat, kuten molekyylivoimakentät ja kvanttiteoria, sidoskulmat.