V chémii sa elektrónová doména vzťahuje na počet osamelých párov alebo dlhopis miesta okolo konkrétneho atómu v molekule. Elektrónové domény sa môžu tiež nazývať elektrónové skupiny. Poloha väzby je nezávislá od toho, či je väzba jednoduchá, dvojitá alebo trojitá.
Kľúčové cesty: elektrónová doména
- Elektrónová doména atómu je počet osamelých párov alebo miest chemickej väzby, ktoré ju obklopujú. Predstavuje počet miest, od ktorých sa očakáva, že budú obsahovať elektróny.
- Poznaním elektrónovej domény každého atómu v molekule môžete predpovedať jeho geometriu. Dôvodom je skutočnosť, že elektróny sa distribuujú okolo atómu, aby sa minimalizovalo vzájomné odpudzovanie.
- Elektrónová odpudivosť nie je jediným faktorom, ktorý ovplyvňuje molekulárnu geometriu. Elektróny sú priťahované k pozitívne nabitým jadrám. jadra, na druhej strane sa navzájom odpudzujú.
Teória odporu elektrónového páru Valence Shell
Predstavte si, že na konci sú dva balóny. Balóny sa navzájom automaticky odpudzujú. Pridajte tretí balón a to isté sa stane, aby zviazané konce vytvorili rovnostranný trojuholník. Pridajte štvrtý balón a zviazané konce sa preorientujú do štvorstenného tvaru.
Rovnaký jav sa vyskytuje aj pri elektrónoch. Elektróny sa navzájom odpudzujú, takže keď sú umiestnené blízko seba, automaticky sa usporiadajú do tvaru, ktorý medzi nimi minimalizuje odpor. Tento jav sa označuje ako VSEPR alebo Valence Shell Electron Pair Repulsion.
Elektrónová doména sa používa v systéme VSEPR teória na určenie molekulárnej geometrie molekuly. Dohovor má udávať počet párov elektrónových väzieb veľkým písmenom X, počet osamelé elektrónové páry podľa veľkého písmena E a veľké písmeno A pre stredný atóm molekuly (AXnEm). Pri predpovedaní molekulárnej geometrie majte na pamäti, že elektróny sa všeobecne snažia maximalizovať vzdialenosť od nich iné, ale sú ovplyvnené inými silami, ako je blízkosť a veľkosť kladne nabitej jadro.
Napríklad CO2 má okolo centrálneho atómu uhlíka dve elektrónové domény. Každá dvojitá väzba sa počíta ako jedna elektrónová doména.
Vzťah elektrónových domén k molekulárnemu tvaru
Počet elektrón Domény označujú počet miest, ktoré môžete očakávať, že nájdu elektróny okolo centrálneho atómu. Toto sa zase týka očakávanej geometrie molekuly. Keď sa usporiadanie elektrónovej domény používa na opis okolo centrálneho atómu molekuly, môže sa to nazvať geometria elektrónovej domény molekuly. Usporiadanie atómov v priestore je molekulárna geometria.
Príklady molekúl, ich elektrónová doména a molekulárna geometria zahŕňajú:
- AX2 - Štruktúra domény dvoch elektrónov vytvára lineárnu molekulu so skupinami elektrónov vzdialenými 180 stupňov. Príkladom molekuly s touto geometriou je CH2= C = CH2, ktorý má dve H2C-C väzby tvoria 180-stupňový uhol. Oxid uhličitý (CO2) je ďalšia lineárna molekula pozostávajúca z dvoch väzieb O-C, ktoré sú od seba vzdialené 180 stupňov.
- AX2E a AX2E2 - Ak existujú dve elektrónové domény a jeden alebo dva osamelé elektrónové páry, molekula sa môže ohnúť geometria. Páry osamelých elektrónov významne prispievajú k tvaru molekuly. Ak existuje jeden osamelý pár, výsledkom je trigonálny rovinný tvar, zatiaľ čo dva osamelé páry vytvárajú štvorstenný tvar.
- AX3 - Systém troch elektrónových domén opisuje trigonálnu rovinnú geometriu molekuly, kde sú štyri atómy usporiadané tak, aby tvorili trojuholníky voči sebe navzájom. Uhly zvyšujú až 360 stupňov. Príkladom molekuly s touto konfiguráciou je fluorid boritý (BF3), ktorý má tri väzby F-B, z ktorých každá tvorí 120-stupňové uhly.
Použitie elektrónových domén na nájdenie molekulárnej geometrie
Predpovedanie molekulárnej geometrie pomocou modelu VSEPR:
- Načrtnite Lewisova štruktúra iónu alebo molekuly.
- Usporiadajte elektrónové domény okolo centrálneho atómu, aby sa minimalizovalo odpudenie.
- Spočítajte celkový počet elektrónových domén.
- Na určenie molekulárnej geometrie použite uhlové usporiadanie chemických väzieb medzi atómami. Majte na pamäti, že viac väzieb (t. J. Dvojité väzby, trojité väzby) sa počíta ako jedna elektrónová doména. Inými slovami, dvojitá väzba je jedna doména, nie dve.
zdroje
Jolly, William L. "Moderná anorganická chémia." McGraw-Hill College, 1. júna 1984.
Petrucci, Ralph H. „Všeobecná chémia: Princípy a moderné aplikácie.“ F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura, a kol., 11. vydanie, Pearson, 29. februára 2016.