V kemiji se domena elektronov nanaša na število osamljenih parov oz vez lokacije okoli določenega atoma v molekuli. Elektronske domene lahko imenujemo tudi skupine elektronov. Lokacija obveznice ni odvisna od tega, ali je vez enojna, dvojna ali trojna vez.
Ključni odvzemi: elektronska domena
- Domenska elektrona atoma je število osamljenih parov ali lokacij kemičnih vezi, ki ga obdajajo. Predstavlja število lokacij, ki naj bi vsebovale elektrone.
- Če poznate domeno elektronov vsakega atoma v molekuli, lahko predvidite njegovo geometrijo. Razlog za to je, da se elektroni porazdelijo okoli atoma, da čim bolj zmanjšajo odbojnost.
- Odbijanje elektronov ni edini dejavnik, ki vpliva na molekularno geometrijo. Elektrone privlačijo pozitivno nabita jedra. The jedrase po drugi strani odbijajo.
Teorija odbijanja elektronskega para v valenčni lupini
Predstavljajte si, da na koncih privežete dva balona. Baloni se samodejno odbijajo. Dodajte še tretji balon in zgodi se isto, tako da vezani konci tvorijo enakostranični trikotnik. Dodajte še četrti balon in vezani konci se preusmerijo v tetraedrsko obliko.
Isti pojav se zgodi z elektroni. Elektroni se odbijajo, zato se, ko jih postavimo blizu drugega, samodejno organizirajo v obliko, ki med njimi zmanjša odbojnost. Ta fenomen je opisan kot VSEPR ali elektronsko parno odganjanje po valenčni lupini.
Področje elektronov se uporablja v VSEPR teorija za določitev molekulske geometrije molekule. Konvencija je, da se z velikimi črkami X navede število vezivnih elektronskih parov s številom X osamljeni elektronski pari z veliko začetnico E, velika črka A pa za osrednji atom molekule (AXnEm). Pri napovedovanju molekularne geometrije ne pozabite, da elektroni na splošno poskušajo maksimirati razdaljo od vsakega druge, vendar nanje vplivajo druge sile, na primer bližina in velikost pozitivno nabitega jedro.
Na primer CO2 ima dve elektronski domeni okoli osrednjega atoma ogljika. Vsaka dvojna vez šteje za eno domeno elektronov.
Povezava domen elektrona z molekulsko obliko
Število elektrona domene označuje število mest, za katera lahko pričakujete, da bodo našli elektrone okoli centralnega atoma. To pa se nanaša na pričakovano geometrijo molekule. Kadar se razporeditev domene elektronov uporablja za opisovanje okoli osrednjega atoma molekule, se lahko imenuje geometrija molekule elektronov. Razporeditev atomov v prostoru je molekularna geometrija.
Primeri molekul, njihova geometrija domene elektronov in molekularna geometrija vključujejo:
- AXE2 - Dve-elektronska struktura domene proizvaja linearno molekulo z elektronskimi skupinami narazen 180 stopinj. Primer molekule s to geometrijo je CH2= C = CH2, ki ima dva H2C-C vezi, ki tvorijo 180-stopinjski kot. Ogljikov dioksid (CO)2) je še ena linearna molekula, sestavljena iz dveh O-C vezi, ki sta narazen 180 stopinj.
- AXE2E in AX2E2 - Če obstajata dve domeni elektronov in en ali dva para elektronov, se molekula lahko upogne geometrija. Osamljeni elektronski pari veliko prispevajo k obliki molekule. Če obstaja en samoten par, je rezultat trigonalna ravninska oblika, medtem ko dva samotna para tvorita tetraedrsko obliko.
- AXE3 - Sistem treh elektronskih domen opisuje trigonalno ravninsko geometrijo molekule, kjer so štirje atomi razporejeni, da tvorijo trikotnike drug glede drugega. Koti segajo do 360 stopinj. Primer molekule s to konfiguracijo je borov trifluorid (BF)3), ki ima tri F-B vezi, od katerih vsaka tvori 120-stopinjske kote.
Uporaba elektronskih domen za iskanje molekulske geometrije
Za predvidevanje molekularne geometrije z modelom VSEPR:
- Skiciraj Lewisova struktura iona ali molekule.
- Razporedite domene elektronov okoli osrednjega atoma, da zmanjšate odbojnost.
- Preštejte skupno število domen elektronov.
- Za določitev molekulske geometrije uporabite kotno razporeditev kemijskih vezi med atomi. Upoštevajte, da več vezi (tj. Dvojne vezi, trojne vezi) štejejo za eno domeno elektronov. Z drugimi besedami, dvojna vez je ena domena, ne dve.
Viri
Jolly, William L. "Sodobna anorganska kemija." McGraw-Hill College, 1. junij 1984.
Petrucci, Ralph H. "Splošna kemija: načela in sodobne uporabe." F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura in sod., 11. izdaja, Pearson, 29. februarja 2016.