Razlika između elektronske geometrije i molekularne geometrije

Kemija je proučavanje materije i bavi se mnogim načinima kako se jedna vrsta materije može promijeniti u drugu. Poznato je da se sva materija sastoji od jedne ili više od stotinu različitih vrsta atoma. Svi su atomi sastavljeni od tri temeljne čestice - protona, elektrona i neutrona. Molekula se sastoji od skupine od dva ili više atoma, držanih zajedno u određenom geometrijskom obrascu. Kad se dva ili više atoma snažno drže zajedno da formiraju molekulu, postoje kemijske veze između svakog atoma i njegovih bliskih susjeda. Oblik molekule prenosi mnoštvo informacija, a prvi korak ka razumijevanju kemije molekule je poznavanje njene geometrije.

Molekularna se geometrija jednostavno odnosi na trodimenzionalni raspored atoma koji čine molekulu. Pojam struktura se koristi, u smislu da označi jednostavno povezanost atoma. Oblik molekule određuje se u odnosu na udaljenosti između atomskih jezgara koje su spojene zajedno. Geometrija molekula određena je teorijom elektronske parove valencije-ljuske (VESPR) - modelom koji se koristi za određivanje općeg oblika molekule na temelju broja parova elektrona oko središnjeg atoma. Geometrija molekule dana je ili kao geometrija elektrona ili kao molekularna geometrija.

Što je elektronska geometrija?

Izraz geometrija elektrona odnosi se na naziv geometrije elektronskog para / grupa / domena na središnjem atomu, bilo da su oni vezujući elektroni ili nevezujući elektroni. Elektronski parovi su definirani kao elektroni u parovima ili vezama, usamljeni parovi ili ponekad jedan par neparova. Kako su elektroni uvijek u stalnom gibanju i njihovi se putovi ne mogu precizno definirati, raspored elektrona u molekuli opisan je u obliku distribucije gustoće elektrona. Uzmimo primjer metana, čija je kemijska formula CH₄. Ovdje je središnji atom ugljik s 4 valentna elektrona i 4 vodika dijele elektrone s 1 ugljikom i tvore 4 kovalentne veze. To znači da postoji oko 8 elektrona oko ugljika i da nema niti jedne jedine veze, pa je ovdje broj osamljenih parova 0. To sugerira CH₄ je tetraedarska geometrija.

Što je molekularna geometrija?

Za određivanje oblika molekule koristi se molekularna geometrija. Jednostavno se odnosi na trodimenzionalni raspored ili strukturu atoma u molekuli. Razumijevanje molekularne geometrije spoja pomaže u određivanju reaktivnosti, polarnosti, boje, faze materije i magnetizma. Geometrija molekule obično se opisuje u obliku duljine veze, kutova veze i torzijskih kutova. Za male molekule molekulska formula i tablica standardnih duljina i kutova veze mogu biti sve što je potrebno za određivanje geometrije molekule. Za razliku od geometrije elektrona, ona se predviđa razmatranjem samo parova elektrona. Uzmimo primjer vode (H₂O). Ovdje je kisik (O) središnji atom sa 6 valentnih elektrona tako da su potrebna 2 elektrona iz 2 atoma vodika da bi završili svoj oktet. Dakle, postoje 4 elektronske skupine raspoređene u tetraedarskom obliku. Postoje i 2 para pojedinačnih veza, tako da je dobiveni oblik savijen.

Razlika između elektronske geometrije i molekularne geometrije

Terminologija za elektronsku geometriju i molekularnu geometriju

 Izraz geometrija elektrona odnosi se na naziv geometrije elektronskog para / grupa / domena na središnjem atomu, bilo da su oni vezujući elektroni ili nevezujući elektroni. Pomaže razumjeti kako su različite grupe elektrona raspoređene u molekuli. Molekularna geometrija, s druge strane, određuje oblik molekule i to je trodimenzionalna struktura atoma u molekuli. Pomaže razumjeti cijeli atom i njegov raspored.

Geometrija

Geometrija molekule određuje se na osnovi samo vezanih parova elektrona, ali ne i broja elektronskih parova. To je trodimenzionalni oblik koji molekula zauzima u prostoru. Molekularna geometrija je također definirana kao položaji atomskih jezgara u molekuli. S druge strane, geometrija elektrona molekule određena je na osnovi oba para elektrona koji se vežu i parova usamljenih elektrona. Geometrija elektrona može se odrediti pomoću VESPR teorije.

Primjeri elektronske geometrije i molekularne geometrije

Jedan od mnogih primjera tetraedarske elektronske geometrije je amonijak (NH)₃). Ovdje je središnji atom N, a četiri elektronska para raspoređena su u obliku tetraedra sa samo jednim usamljenim elektronskim parom. Dakle, geometrija elektrona NH3 je tetraedarska. Međutim, njegova molekularna geometrija je trigonalna piramidalna jer su kutovi veze 107 stupnjeva, dok se atomi vodika odbijaju usamljenim parom elektrona oko dušika. Slično tome, molekularna geometrija vode (H₂O) je savijen jer postoje 2 para pojedinačnih veza.

Elektronska geometrija naspram molekularne geometrije: uporedni grafikon

Sažetak elektronske geometrije vs. Molekularna geometrija

I geometrija elektrona i molekularna geometrija slijede model Valence-Shell Electron-Pair Repulsion (VESPR) kako bi odredili opći oblik molekule na temelju broja parova elektrona oko središnjeg atoma. Međutim, molekularna se geometrija određuje isključivo na osnovu povezivanja parova elektrona, a ne broja elektronskih parova, dok se geometrija elektrona određuje na osnovi i parova elektrona koji se vežu i parova osamljenih elektrona. Kad u molekuli ne postoje usamljeni parovi elektrona, geometrija elektrona jednaka je molekularnom obliku. Kao što smo rekli, oblik molekule puno govori o tome, a prvi korak ka razumijevanju kemije molekule je određivanje njene geometrije.