Back to chapter

10.3:

Moleküler Geometrinin Tahmini

JoVE Core
Química
É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo.  Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
JoVE Core Química
Predicting Molecular Geometry

Idiomas

COMPARTILHAR

VSEPR teorisi, elektron çifti geometrilerini ve moleküler geometrileri belirlemeye yardımcı olur. Fosfor triklorür gibi moleküllerin geometrisini ve bağ açılarını tahmin etmek için bir dizi adım kullanılır. İlk adım, molekülün Lewis yapısını çizmektir.Daha sonra, merkez atomdaki toplam elektron grubu sayısını sayın. Fosforun çevresinde dört elektron grubu, üç bağ çifti ve bir yalın çift vardır. Şimdi elektron çifti geometrisini belirleyelim.Elektron çifti geometrisi dört yüzlüdür. Bununla birlikte, yalın çift nedeniyle, moleküler geometri trigonal piramidaldir. Yalın çift, bağ açısını 109, 5 derecenin altına düşürür.Aynı protokol, karbondioksit için elektron çifti geometrisini ve moleküler yapıyı tahmin etmek için kullanılır. Karbondioksitin Lewis yapısı, karbon atomunun etrafında iki elektron grubu gösterir, her çift bağ bir elektron grubu olarak sayılır. İki elektron grupları kendilerini 180 derecelik bir bağ açısıyla merkezi karbon atomunun zıt taraflarına yönlendirirler.Elektron çifti ve moleküler geometriler aynıdır çünkü merkez atomda yalın çift yoktur ve karbondioksit molekülleri doğrusaldır. Tellür tetraklorürün Lewis yapısı, tellür atomu etrafında beş elektron grubuna sahiptir:dört bağ çifti ve bir yalın çift. Elektron grupları, trigonal bir bipiramidal geometriye sahiptir.Yalın çift, ekvator konumlarından birini işgal eder ve molekül tahterevalli şeklindedir. Bu adımlar yine iyot tetraklorür anyonunun elektron çifti geometrisini ve moleküler yapısını belirlemek için kullanılabilir. Lewis yapısında iyot atomu etrafında altı elektron grubu, dört bağ çifti ve iki yalın çift vardır.Elektron grupları oktahedral bir düzene sahiptir. Bağ çiftleri tek bir düzlemde kalır ve yalın çiftler bu düzlemin her iki tarafına yerleştirilerek itme kuvvetini en aza indirir. Moleküler geometri kare düzlemdir.

10.3:

Moleküler Geometrinin Tahmini

Elektron Çifti Geometrilerinin Belirlenmesi için VSEPR Teorisi

Aşağıdaki prosedür, elektron çifti geometrilerini ve moleküler yapıları belirlemek için VSEPR teorisini kullanır:

  1. Molekülün veya çok atomlu iyonun Lewis yapısını yazın.
  2. Merkez atom etrafındaki elektron gruplarının sayısını (yalın çiftler ve bağlar) sayın. Tek, çift veya üçlü bağ, elektron yoğunluğunun bir bölgesi olarak sayılır.
  3. Elektron-çifti geometrisini elektron gruplarının sayısına göre tanımlayın: doğrusal, üç köşeli düzlemsel, dört yüzlü, üç köşeli iki uçlu veya oktahedral (Şekil 1’de gösterildiği gibi, ilk sütun).
  4. Moleküler yapıyı belirlemek için yalın çiftlerin sayısını kullanın. Birden fazla yalın çift ve kimyasal bağ düzenlemesi mümkünse, yalın çiftlerin tekli bağlardan daha fazla yer kaplayan çoklu bağlardan daha fazla yer kapladığını hatırlayarak itmeleri en aza indirecek olanı seçin. Trigonal bipiramidal düzenlemelerde, her bir çift ekvator pozisyonunda olduğunda itme en aza indirilir. İki yalın çiftten oluşan oktahedral bir düzenlemede, yalın çiftler merkez atomun zıt taraflarında olduğunda itme en aza indirilir.

Moleküler yapılar, tek başına çift olmadığında elektron çifti geometrileriyle aynıdır. Belirli sayıda elektron çifti için, bir veya daha fazla yalın çiftin moleküler yapıları, karşılık gelen elektron çifti geometrisinin modifikasyonlarına göre belirlenir.

VSEPR Teorisini Kullanarak Moleküler Yapıları Tahmin Etme 

Aşağıdaki örnekler, moleküler yapıları tahmin etmek için VSEPR teorisinin kullanımını göstermektedir. 

CO2 ve BCl3‘ün elektron çifti geometrisini ve moleküler yapısını nasıl belirleyeceğimize bakalım.

CO2‘in Lewis yapısını şu şekilde yazıyoruz:

Image1

Bu bize karbon atomunun etrafındaki iki çift bağ olduğunu gösteriyor—her bir çift bağ bir elektron grubu olarak sayılır ve karbon atomunda yalın çift yoktur. VSEPR teorisini kullanarak, iki elektron grubunun kendilerini 180°’lik bir bağ açısı ile merkez atomun zıt taraflarında düzenlediklerini tahmin ediyoruz. Elektron çifti geometrisi ve moleküler yapı aynıdır ve CO2 molekülleri doğrusaldır.

Bir TeCl4 molekülünün elektron çifti geometrisini ve moleküler yapısını tahmin etmek için ilk adım, TeCl4‘ün Lewis yapısını yazmaktır. Te atomunun etrafındaki beş elektron grubunu gösterir: bir yalın çift ve dört bağ çifti:

Image2

Bu beş elektron grubunun trigonal bir bipiramidal elektron çifti geometrisi benimsemesini bekliyoruz. Tek başına çift itmeyi en aza indirmek için, yalın çift ekvator pozisyonlarından birini işgal eder. Moleküler yapı bir tahterevalliinkidir.

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