Forskel mellem elektrongeometri og molekylær geometri

Kemi er studiet af stof, og det handler om de mange måder, en slags stof kan ændres til andre slags. Det vides, at al materie er lavet af et eller flere af omkring hundrede forskellige slags atom. Alle atomer er sammensat af tre grundlæggende partikler - protoner, elektroner og neutroner. Et molekyle består af en gruppe på to eller flere atomer, der holdes sammen i et bestemt geometrisk mønster. Når to eller flere atomer holdes stærkt sammen for at danne et molekyle, er der kemiske bindinger mellem hvert atom og dets nære naboer. Formen på et molekyle formidler et væld af information, og det første skridt til at forstå et molekyls kemi er at kende dets geometri.

Den molekylære geometri henviser ganske enkelt til det tredimensionale arrangement af de atomer, der udgør et molekyle. Udtrykket struktur bruges snarere i en forstand til blot at indikere atomernes forbindelse. Formen på et molekyle bestemmes med hensyn til afstandene mellem de atomkerner, der er bundet sammen. Geometrien for molekyler bestemmes af Valence-Shell Electron-Par Repulsion (VESPR) Teori - en model, der bruges til at bestemme et molekyls generelle form baseret på antallet af elektronpar omkring et centralt atom. Geometrien af ​​et molekyle gives enten som elektrongeometri eller molekylær geometri.

Hvad er elektrongeometri?

Udtrykket elektrongeometri henviser til navnet på geometrien for elektronparet / grupper / domæner på det centrale atom, uanset om de er bindingselektroner eller ikke-bindende elektroner. Elektronpar defineres som elektroner i par eller bindinger, ensomme par eller undertiden et enkelt parret elektron. Da elektroner altid er i konstant bevægelse, og deres veje ikke kan defineres nøjagtigt, beskrives arrangementet af elektronerne i et molekyle i form af en elektrondensitetsfordeling. Lad os tage et eksempel på metan, hvis kemiske formel er CH₄. Her er det centrale atom kulstof med 4 valenselektroner og 4 brintdelelektroner med 1 kulstof til dannelse af 4 kovalente bindinger. Dette betyder, at der er i alt 8 elektroner omkring kulstof, og der er ingen enkeltbindinger, så antallet af ensomme par her er 0. Det antyder CH₄ er tetrahedral geometri.

Hvad er molekylær geometri?

Molekylær geometri bruges til at bestemme formen på et molekyle. Det henviser ganske enkelt til det tredimensionelle arrangement eller struktur af atomer i et molekyle. At forstå den molekylære geometri af en forbindelse hjælper med at bestemme reaktivitet, polaritet, farve, fase af stof og magnetisme. Geometrien af ​​et molekyle er normalt beskrevet med hensyn til bindingslængder, bindingsvinkler og torsionsvinkler. For små molekyler kan molekylformlen og en tabel med standardbindingslængder og vinkler være alt, hvad der er nødvendigt for at bestemme molekylets geometri. I modsætning til elektrongeometri forudsiges det ved kun at betragte elektronpar. Lad os tage et eksempel på vand (H₂O). Her er oxygen (O) det centrale atom med 6 valenselektroner, så det kræver 2 flere elektroner fra 2 hydrogenatomer for at fuldføre sin oktet. Så der er 4 elektrongrupper arrangeret i en tetrahedral form. Der er også 2 enkeltbindingspar, så den resulterende form er bøjet.

Forskel mellem elektrongeometri og molekylær geometri

Terminologi for elektrongeometri og molekylær geometri

 Udtrykket elektrongeometri henviser til navnet på geometrien for elektronparet / grupper / domæner på det centrale atom, uanset om de er bindingselektroner eller ikke-bindende elektroner. Det hjælper med at forstå, hvordan forskellige elektrongrupper er arrangeret i et molekyle. Molekylær geometri bestemmer på den anden side formen på et molekyle, og det er den tredimensionelle struktur af atomer i et molekyle. Det hjælper med at forstå hele atomet og dets arrangement.

Geometri

Geometrien af ​​et molekyle bestemmes på basis af kun bindende elektronpar men ikke antallet af elektronpar. Det er den tredimensionelle form, som et molekyle optager i rummet. Den molekylære geometri er også defineret som positionerne for atomkernerne i et molekyle. Elektrongeometri af et molekyle bestemmes på den anden side på basis af både bindende elektronpar og ensomme elektronpar. Elektrongeometrien kan bestemmes ved hjælp af VESPR-teorien.

Eksempler på elektrongeometri og molekylær geometri

Et af de mange eksempler på tetrahedral elektrongeometri er Ammoniak (NH₃). Det centrale atom her er N, og fire elektronpar er fordelt i form af en tetrahedron med kun et ensomt elektronpar. Elektrongeometrien af ​​NH3 er således tetrahedral. Imidlertid er dens molekylære geometri trigonal pyramidal, fordi bindingsvinklerne er 107 grader, da brintatomerne frastøttes af det ene elektronpar par omkring nitrogen. Tilsvarende molekylær geometri af vand (H₂O) er bøjet, fordi der er 2 enkeltbindingspar.

Elektrongeometri vs. molekylær geometri: sammenligningskort

Oversigt over Electron Geometry Vs. Molekylær geometri

Både elektrongeometri og molekylær geometri følger Valence-Shell Electron-Par Repulsion (VESPR) model for at bestemme et molekyls generelle form baseret på antallet af elektronpar omkring et centralt atom. Molekylær geometri bestemmes imidlertid udelukkende på basis af bindende elektronpar, ikke antallet af elektronpar, mens elektrongeometri bestemmes på basis af både bindende elektronpar og ensomme elektronpar. Når der ikke findes ensomme par elektroner i et molekyle, er elektrongeometrien den samme som molekylformen. Som vi sagde, siger formen på et molekyle meget om det, og det første skridt til at forstå et molekyls kemi er at bestemme dets geometri.