Geometria delle coppie di elettroni vs geometria molecolare
La geometria di una molecola è importante per determinare le sue proprietà come colore, magnetismo, reattività, polarità, ecc. Esistono vari metodi per determinare la geometria. Esistono molti tipi di geometrie. Lineare, piegata, trigonale planare, trigonale piramidale, tetraedrica, ottaedrica sono alcune delle geometrie comunemente viste.
Cos'è la geometria molecolare?
La geometria molecolare è la disposizione tridimensionale degli atomi di una molecola nello spazio. Gli atomi sono disposti in questo modo, per ridurre al minimo la repulsione legame-legame, repulsione legame-coppia solitaria e repulsione coppia solitaria-coppia solitaria. Molecole con lo stesso numero di atomi e coppie di elettroni solitari tendono ad accogliere la stessa geometria. Pertanto, possiamo determinare la geometria di una molecola considerando alcune regole. La teoria VSEPR è un modello che può essere utilizzato per prevedere la geometria molecolare delle molecole, utilizzando il numero di coppie di elettroni di valenza. Tuttavia, se la geometria molecolare è determinata dal metodo VSEPR, dovrebbero essere presi in considerazione solo i legami, non le coppie solitarie. Sperimentalmente la geometria molecolare può essere osservata utilizzando vari metodi spettroscopici e metodi di diffrazione.
Cos'è la geometria delle coppie di elettroni?
In questo metodo, la geometria di una molecola è prevista dal numero di coppie di elettroni di valenza attorno all'atomo centrale. La repulsione della coppia di elettroni del guscio di valenza o la teoria VSEPR predice la geometria molecolare con questo metodo. Per applicare la teoria VSEPR, dobbiamo fare alcune ipotesi sulla natura del legame. In questo metodo, si presume che la geometria di una molecola dipenda solo dalle interazioni elettrone-elettrone. Inoltre, le seguenti ipotesi sono fatte dal metodo VSEPR.
• Gli atomi in una molecola sono legati insieme da coppie di elettroni. Queste sono chiamate coppie di legame.
• Alcuni atomi in una molecola possono anche possedere coppie di elettroni non coinvolti nel legame. Questi sono chiamati coppie solitarie.
• Le coppie di legame e le coppie solitarie attorno a qualsiasi atomo di una molecola adottano posizioni in cui le loro reciproche interazioni sono ridotte al minimo.
• Le coppie solitarie occupano più spazio delle coppie legate.
• I doppi legami occupano più spazi di un singolo legame.
Per determinare la geometria, prima deve essere disegnata la struttura di Lewis della molecola. Quindi dovrebbe essere determinato il numero di elettroni di valenza attorno all'atomo centrale. Tutti i gruppi a legame singolo vengono assegnati come tipo di legame di coppia di elettroni condivisa. La geometria di coordinamento è determinata solo dal framework σ. Gli elettroni dell'atomo centrale coinvolti nel legame π dovrebbero essere sottratti. Se c'è una carica complessiva per la molecola, dovrebbe essere assegnata anche all'atomo centrale. Il numero totale di elettroni associati alla struttura dovrebbe essere diviso per 2, per ottenere il numero di coppie di elettroni σ. Quindi, a seconda di quel numero, è possibile assegnare la geometria alla molecola. Di seguito sono riportate alcune delle geometrie molecolari comuni.
Se il numero di coppie di elettroni è 2, la geometria è lineare.
Numero di coppie di elettroni: 3 Geometria: trigonale planare
Numero di coppie di elettroni: 4 Geometria: tetraedrica
Numero di coppie di elettroni: 5 Geometria: bipiramidale trigonale
Numero di coppie di elettroni: 6 Geometria: ottaedrica
Qual è la differenza tra coppia di elettroni e geometrie molecolari?
• Quando si determina la geometria della coppia di elettroni, vengono presi in considerazione coppie solitarie e legami e quando si determina la geometria molecolare vengono considerati solo gli atomi legati.
• Se non ci sono coppie solitarie attorno all'atomo centrale, la geometria molecolare è la stessa della geometria della coppia di elettroni. Tuttavia, se sono coinvolte coppie solitarie, entrambe le geometrie sono diverse.
