Graf VSEPR | Teorie odpuzování elektronových párů ve valenčním obalu
Co je teorie VSEPR?
Teorie odpuzování elektronových párů ve valenčním obalu (VSEPR) je model používaný k předpovědi trojrozměrné geometrie molekul na základě počtu vazebných párů elektronů ve valenčním obalu mezi atomy v molekule nebo iontu. Tento model předpokládá, že se elektronové páry uspořádají tak, aby se minimalizovaly vzájemné odpudivé účinky. Jinými slovy, elektronové páry jsou od sebe co nejdále.
VSEPR Shapes
Model VSEPR je užitečný pro předpovídání a vizualizaci molekulárních struktur. Jedná se o tyto struktury: lineární, trigonální rovinná, úhlová, čtyřstěnná, trigonální pyramidální, trigonální bipyramidální, disfenoidální (houpačka), t-tvarová, osmistěnná, čtvercová pyramidální, čtvercová rovinná a pětiúhelníková bipyramidální.
Struktury VSEPR přebírají názvy trojrozměrných geometrických tvarů, jako v příkladu trigonální bipyramidální. Podle modelu VSEPR vypadá trigonální bipyramidální molekula, jako je pentachlorid fosforu neboli PCl5, s centrálním atomem fosforu a pěti páry elektronů valenčního obalu, jako dvě (bi)spojené pyramidy s trojúhelníkovou základnou, kde každý atom je vrcholem nebo rohem trojúhelníkové stěny.
VSEPR Chart Ke stažení | ||
|---|---|---|
| Downloadable PDF | Obrázek k vytištění | SVG (v prohlížeči) |
Tyto zdroje jsou poskytovány zdarma. Budeme rádi, pokud je shledáte natolik užitečnými, že si zaslouží záložku nebo sdílení na sociálních sítích. Nebo na ně odkažte ze svých webových stránek. Jen nás nezapomeňte uvést.
Použití tabulky VSEPR k určení tvaru a vazebného úhlu
Chcete-li použít tabulku VSEPR, určete nejprve koordinační číslo nebo počet elektronových párů.
- Spočítejte valenční elektrony centrálního atomu.
- Přidejte elektron pro každý vazebný atom.
- Odčtěte elektron, pokud má centrální atom kladný náboj; a přičtěte elektron pro centrální atom se záporným nábojem.
- Zkrácením počtu získáte celkový počet elektronových párů.
Nakonec vyhledejte svou molekulu v tabulce podle koordinačního čísla a počtu atomů.
Alternativně můžete spočítat osamělé elektronové páry, které jsou rovněž vyznačeny v tabulce.
Příklad:
Jakmile víte, že PCl5 má pět elektronových párů, můžete jej na grafu VSEPR identifikovat jako molekulu s trigonální bipyramidální geometrií molekuly. Její vazebné úhly jsou 90° a 120°, přičemž ekvatoriální vazby jsou od sebe vzdáleny 120° a všechny ostatní úhly jsou 90°.
Další příklady VSEPR
Některé další příklady zobrazené v grafu VSEPR jsou hexafluorid sírový, SF6, jehož šest elektronových párů mu dává oktaedrickou geometrii s úhly 90°, a CO2, který má dva elektronové páry a lineární geometrii.
Co znamená VSEPR?
VSEPR je zkratka, která znamená odpuzování elektronových párů valenčního obalu. Tento model navrhli Nevil Sidgwick a Herbert Powell v roce 1940. Ronald Gillespie a Ronald Nyholm pak tento model rozpracovali do své teorie publikované v roce 1957; jsou považováni za tvůrce teorie VSEPR. Od roku 1963 až do současnosti byl tento přístup běžně označován jako VSEPR.
Co jsou postuláty teorie VSEPR?
Gillespie shrnuje pravidla teorie VSEPR takto:
Nezávazné domény jsou větší než domény jednoduché vazby; jsou více rozprostřené a zabírají více místa ve valenční slupce než domény jednoduché vazby. Je to pochopitelné, protože na osamělé páry působí pouze jedno kladné jádro, nikoliv dvě.
Velikost domény jedné vazby ve valenční slupce centrálního atomu se zmenšuje s rostoucí elektronegativitou ligandu.
Ačkoli je často výhodné uvažovat o dvojné a trojné vazbě jako o vazbě složené z jedné σ nebo dvou π vazeb, respektive dvou nebo tří ohnutých jednoduchých vazeb, v modelu domény elektronových párů je jednodušší uvažovat o dvojné vazbě jako o doméně dvou elektronových párů a o trojné vazbě jako o doméně tří elektronových párů, v níž se jednotlivé elektronové páry nerozlišují. Tyto vazebné domény se zvětšují od jednoduché přes dvojnou až po trojnou vazbu.1
VSEPR se začátečníkům často vysvětluje jako osm jednodušších postulátů:
- Tvar molekuly lze určit podle počtu přítomných elektronových párů.
- Elektronové páry mají tendenci se vzájemně odpuzovat.
- Elektronové páry se uspořádají tak, aby se odpuzování mezi nimi minimalizovalo.
- Předpokládá se, že valenční neboli nejvnější elektronový obal je kulový.
- Vícená vazba se započítává jako jeden elektronový pár a vázané elektronové páry jako jeden pár.
- Elektrony osamělých párů mají maximální odpuzování a vazebné páry elektronů minimální.
- Všechny elektronové páry zaujímají polohy nejmenšího odpuzování.
- Repulsní interakce elektronových párů je největší mezi osamělými páry a nejmenší mezi vazebnými páry: vazebný pár - vazebný pár < osamělý pár - vazebný pár < osamělý pár - osamělý pár.
Definice molekulové geometrie
Molekulová geometrie je metoda pro určení tvaru molekuly na základě odpuzování, které se vyskytuje mezi vazebnými elektronovými páry v nejvzdálenějším (neboli valenčním) elektronovém obalu. Studium molekulové geometrie je užitečné pro získání informací nad rámec těch, které poskytuje Lewisova struktura. Tvar molekul ovlivňuje mnoho fyzikálních a chemických vlastností.
VSEPR je model molekulové geometrie, který pomáhá předpovědět obecný tvar molekuly, ale neposkytuje informace o délce nebo typu vazeb. Teorie VSEPR není účinná u molekul, kde je centrálním atomem přechodný kov, a má tedy vysokou atomovou hmotnost, která vyvažuje nebo oslabuje přitažlivost vázaných valenčních elektronů.
Elektronová geometrie vs. molekulární geometrie
Model VSEPR je jedním ze způsobů, jak určit molekulární geometrii. Pokročilejší způsob určení tvaru sloučeniny je elektronová geometrie. Oba přístupy jsou závislé na informacích o elektronech, ale model elektronové geometrie zohledňuje všechny elektrony. Oba modely mohou pro stejnou molekulu předpovídat různé tvary.
Oba modely můžete také rozlišit tak, že budete o elektronové geometrii uvažovat jako o způsobu, jakým se díváme na elektrony, které obklopují atom, a o molekulové geometrii jako o způsobu, jakým se díváme na uspořádání atomů kolem centrálního atomu.
Molekulární modelování s VSEPR
Nabízíme zdroje z oblasti chemie pro začátečníky i profesionály. Naše Cochranesovy orbitaly pro Unit™ molekulové modely ukazují vliv nespárovaných elektronů na molekulovou strukturu a naše nbsp;Cochranesovy orbitaly pro Unit™ molekulové modely umožňují konstruovat různé typy molekul. Prodáváme také několik typů sad MolyMod Molyorbital™ a sad molekulových modelů MolyMod.
Odkazy
Abyste mohli pokračovat ve čtení, přihlaste se nebo vytvořte účet.
Nemáte účet?Toto je strojově přeložená stránka.
