Geometria a coppie di elettroni vs geometria molecolare
La geometria di una molecola è importante per determinarne le proprietà come colore, magnetismo, reattività, polarità, ecc. Esistono vari metodi per determinare la geometria. Ci sono molti tipi di geometrie. Lineare, curva, planare trigonale, piramidale trigonale, 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 del legame-legame, la repulsione della coppia di legame solitario e la repulsione della coppia solitaria. Molecole con lo stesso numero di atomi e coppie solitarie di elettroni tendono ad adattarsi alla 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 usando vari metodi spettroscopici e metodi di diffrazione.
Cos'è la geometria a coppia 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. Queste sono chiamate coppie solitarie.
• Le coppie di legame e le coppie solitarie attorno a qualsiasi atomo in una molecola adottano posizioni in cui le loro interazioni reciproche sono ridotte al minimo.
• Le coppie solitarie occupano più spazio delle coppie di legame.
• I doppi legami occupano più spazi di un singolo legame.
Per determinare la geometria, occorre prima disegnare 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 a coppia elettronica condivisa. La geometria di coordinazione è determinata solo dal framework σ. Gli elettroni dell'atomo centrale coinvolti nel legame π devono essere sottratti. Se c'è una carica complessiva sulla molecola, dovrebbe essere assegnata anche all'atomo centrale. Il numero totale di elettroni associati al framework dovrebbe essere diviso per 2, per ottenere il numero di σ coppie di elettroni. 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, si considerano le coppie solitarie ei legami e quando si determina la geometria molecolare si considerano 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.
