Chapter 10: Chemical Bonding: Molecular Geometry and Bonding Theories

Back to chapter

10.1:

VSEPR Teorisi ve Basit Gösterimleri

JoVE Core
Química

É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou comece sua avaliação gratuita.

JoVE Core Química

VSEPR Theory and the Basic Shapes

Próximo Vídeo
10.2: VSEPR Theory and the Effect of Lone Pairs

Idiomas

COMPARTILHAR

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

Değerlik kabuğu elektron çifti itme veya VSEPR teorisi, moleküler yapıyı tahmin etmek için bir araç görevi görür. Tek bir bağda, çoklu bağlarda veya yalnız çiftlerde yer alan elektronlar olabilen negatif yüklü elektron gruplarının birbirini ittiğini ve itmeleri en aza indirmek için birbirlerinden mümkün olan en uzak mesafede kalmaya çalıştıklarını varsayar. Birbirine bağlı bir dizi balon hayal edin.Her balon mümkün olduğunca diğerinden uzaklaşır. Moleküler geometri, merkez atom etrafındaki çeşitli elektron gruplarının düzenlenmesi ile belirlenir. Berilyum florür, merkez atom etrafında iki elektron grubuna sahiptir.VSEPR’ye göre, bu elektron grupları arasındaki en düşük itme, en yüksek ayırma ile elde edilir. Dolayısıyla, bağ açısı yüz seksen derecedir ve moleküler şekil doğrusaldır. Bor triflorür, merkezi bor atomu etrafında üç elektron grubuna sahiptir.Bu gruplar arasındaki itme, yüz yirmi derecelik bir bağ açısı varsayılarak en aza indirilebilir. VSEPR teorisi, molekülün trigonal düzlemsel geometri sergilediğini varsayar. Metan durumunda, merkezi karbon atomunu çevreleyen dört elektron grubu vardır.Bağ açısı yüz dokuz virgül beş derece olduğunda en uzaktadırlar ve molekül üç boyutlu bir tetrahedral geometri yapısı alır. Beş balon birbirine bağlanırsa, maksimum ayırma, üç balon bir düzlemde olduğunda ve kalan ikisi düzlemin her iki tarafına yerleştirildiğinde elde edilir. Fosfor pentaklorür, merkez atom etrafında beş elektron grubuna sahiptir.Üç ekvatoral klor atomu, yüz yirmi derecelik bağ açısıyla ayrılır ve üçgen düzlemsel bir düzenleme varsayılır. Düzlemin üstünde ve altında birer klor atomu yer alır. Ekvatoral ve eksenel klorlar arasındaki açı doksan derecedir.Molekül, trigonal bipiramidal geometriye sahiptir. Sülfür hekzaflorürde, sülfür atomunun çevresinde altı elektron grubu vardır. Dört grup tek bir düzlemde yer alır.Diğer iki grup bu düzlemin her iki tarafında yer alır. Molekülün geometrisi oktahedraldir. Tüm bağlar eşdeğerdir ve bağ açıları doksan derecedir.Bu örnekler, merkez atom etrafındaki iki ila altı bağ elektron grubunun doğrusal, üç köşeli düzlemsel, dört yüzlü, üç yüzlü bipiramidal ve oktahedral olmak üzere beş temel moleküler şekle yol açtığını ortaya koymaktadır.

10.1:

VSEPR Teorisi ve Basit Gösterimleri

VSEPR Teorisine Genel Bakış

Değerlik kabuğu elektron çifti itme teorisi (VSEPR teorisi), Lewis yapısındaki bağların ve yalnız elektron çiftlerinin sayısının incelenmesinden bir molekülün merkezi bir atom etrafındaki yaklaşık bağ açıları da dahil olmak üzere moleküler yapısını tahmin etmemizi sağlar. VSEPR modeli, merkezi bir atomun değerlik kabuğundaki elektron çiftlerinin, aralarındaki mesafeyi en üst düzeye çıkararak bu elektron çiftleri arasındaki itmeleri en aza indiren bir düzenleme benimseyeceğini varsayar. Bir merkezi atomun değerlik kabuğundaki elektronlar, ya esas olarak bağlı atomlar arasında bulunan bağ elektron çiftlerini ya da yalnız çiftleri oluşturur. Bu elektronların elektrostatik itmesi, yüksek elektron yoğunluğunun çeşitli bölgeleri birbirinden olabildiğince uzak konumlar aldığında azalır.

VSEPR teorisi, elektron çiftlerinin her bir merkez atom etrafındaki dizilişini ve genellikle bir moleküldeki atomların doğru dizilişini öngörür. Bununla birlikte, teorinin yalnızca elektron çifti itmelerini dikkate aldığını anlamalıyız. Atomların belirli bir moleküler yapıda benimsediği son düzenlemede nükleer-nükleer itmeler ve nükleer elektron çekimleri gibi diğer etkileşimler de rol oynar.

VSEPR Teorisinin Uygulanması

VSEPR teorisi, moleküllerin yapısını tahmin etmek için kullanılabilir. Örneğin, gaz halindeki bir CO₂ molekülünün yapısını tahmin edelim. CO₂‘nin Lewis yapısı (Şekil 1), merkezi karbon atomu etrafında sadece iki elektron grubu gösterir. İki bağlanma grubu ve merkez atomda yalnız elektron çifti bulunmaması ile bağlar birbirinden mümkün olduğunca uzaktır ve yüksek elektron yoğunluğuna sahip bu bölgeler arasındaki elektrostatik itme, merkez atomun zıt taraflarında olduklarında minimuma indirilir. . Bağ açısı 180°’dir.

Aşağıdaki tablo, yüksek elektron yoğunluğuna sahip bölgeler (bağlar ve / veya yalnız çiftler) arasındaki itmeleri en aza indiren elektron çifti geometrilerini göstermektedir. Bir moleküldeki merkezi bir atomun etrafındaki iki elektron yoğunluğu bölgesi doğrusal bir geometri oluşturur; üç bölge üçgen düzlemsel bir geometri oluşturur; dört bölge bir dört yüzlü geometri oluşturur; beş bölge üç köşeli bir bipiramidal geometri oluşturur ve altı bölge bir oktahedral geometri oluşturur.

	BeF₂	BF₃	CH₄	PCl₅	SF₆
Elektron bölgelerinin sayısı	2	3	4	5	6
Elektron bölgesi geometrisi	Lineer; 180° açı	Trigonal düzlemsel; bütün açılar 120°	Tetrahedral; bütün açılar 109.5°	Trigonal biprimidal, açılar 90° ya da 120°.	Oktahedral; bütün açılar 90° ya da 180°.
Mekansal düzenleme

Tablo 1. VSEPR teorisi tarafından tahmin edilen temel elektron çifti geometrileri, elektron yoğunluğunun herhangi bir bölgesi (bağlar veya yalın çiftler) etrafındaki boşluğu en üst düzeye çıkarır.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır Openstax, Chemistry 2e, Section 7.6: Molecular Structure and Polarity.

Tags

VSEPR Theory Molecular Structure Electron Groups Repulsion Maximum Separation Bond Angle Molecular Geometry Beryllium Fluoride Linear Shape Boron Trifluoride Trigonal Planar Geometry Methane Tetrahedral Geometry Phosphorus Pentachloride