Tabla de Contenidos
Elektronidomeeni viittaa atomin ytimen ympärillä olevaan avaruudessa olevaan alueeseen, jossa valenssielektroneja todennäköisimmin löytyy , joko sitovia elektroneja tai vapaita (jakamattomia) valenssielektroneja.
Elektroniset alueet voivat sisältää tilan, jossa yksittäinen jakamaton elektroni sijaitsee, kuten vapaiden radikaalien tapauksessa; jakamaton elektronipari; tai ne voivat jopa sisältää yhden tai useamman parin sitoutuvia elektroneja, kuten useiden kovalenttisten sidosten tapauksessa.
Sähköisten verkkotunnusten merkitys
Kemisteille on erittäin tärkeää tietää tai osata ennustaa elektronisten alueiden sijaintia ja suuntaa avaruudessa. Aluksi tämä antaa meille mahdollisuuden tuntea molekyyligeometria , koska se osoittaa, missä keskusatomiin sitoutuneet atomit sijaitsevat. Toisin sanoen elektronisten domeenien tunteminen antaa meille mahdollisuuden ennustaa molekyylien muodon ja sen muodostavien eri ryhmien tai atomien suhteelliset sijainnit.
Tämän lisäksi elektroniset domeenit mahdollistavat myös monien molekyylien reaktiivisuuden näkökohtien ennustamisen. Esimerkiksi yksittäisen elektroniparin suunnan tunteminen auttaa kemistejä ymmärtämään, kuinka Lewis-emäkset reagoivat ja miksi ne reagoivat tietyllä suunnalla, jonka kanssa ne reagoivat, eivätkä toisella.
Lopuksi, tietyn atomin elektronidomeenien lukumäärä mahdollistaa sen hybridisaatiotyypin ennustamisen tai määrittämisen, joka atomilla on oltava tietyssä molekyylissä. Tämä on erittäin käytännöllistä, jotta voidaan määrittää kemiallisten sidosten muodostumiseen osallistuvien kiertoradan tyypit valenssisidosteorian mukaisesti.
Tämän teorian mukaan sidokset muodostuvat limittyneistä atomiorbitaaleista, joissa sitoutuneiden atomien valenssielektronit sijaitsevat. Elektroniset alueet antavat meille mahdollisuuden ennustaa, mitkä näistä atomikiertoradoista pitäisi olla mukana.
Lewis-rakenteet ja valenssielektroniparin repulsioteoria (VTRPE)
Kuten hetki sitten mainittiin, elektronisten domeenien orientaatio voidaan ennustaa ja siten molekyylin molekyyligeometria, hybridisaatio ja jopa reaktiivisuus voidaan ennustaa samanaikaisesti. Tämä ennuste perustuu kahteen molekyylirakenteen perusnäkökohtaan:
- Lewisin rakenne.
- Valenssielektroniparien hylkimisen teoria (TRPEV).
Lewisin rakenteet
Lewisin rakenne on graafinen esitys atomeista, jotka muodostavat molekyylin yhdessä kaikkien niiden valenssielektronien kanssa. Lewisin ehdottaman teorian mukaan atomit ympäröivät itsensä kahdeksalla elektronilla ja saavat siten jalokaasujen valenssikuoren elektronisen konfiguraation (jota kutsutaan yleisesti oktettisäännöksi). Tämä on yksi tärkeimmistä perusteista ennustaa, kuinka elektronit jakautuvat molekyylissä. Lisäksi sen avulla voimme ennustaa, mitkä atomit ovat yhteydessä toisiinsa ja minkä tyyppisillä sidoksilla.
Lewis-rakenteen avulla voidaan määrittää suoraan, kuinka monta elektronista domeenia kullakin molekyylin atomilla on. Esimerkiksi vesimolekyylissä Lewis-rakenteessa on keskushappiatomi, jota ympäröi kaksi vetyatomia ja joka on kytketty niihin yksittäisten kovalenttisten sidosten avulla.
Lisäksi siinä on kaksi paria jakamattomia vapaita elektroneja, joten siinä on yhteensä 4 elektronista aluetta.
Valenssielektroniparien hylkimisen teoria (TRPEV)
Vaikka Lewis-rakenne kertoo meille, kuinka monta elektronidomeenia molekyylissä olevalla atomilla on, se ei kerro meille, kuinka ne ovat avaruudessa orientoituneita. Tässä luotamme TRPEV:ään.
Tämä on hyvin yksinkertainen teoria ymmärtää. Siinä todetaan, että valenssielektronien yhtäläisten varausten synnyttämän hylkinnän vuoksi valenssielektroni pyrkii aina pääsemään mahdollisimman kauas toisistaan. Tästä syystä atomissa, jossa on vain kaksi elektronista aluetta, ne suuntautuvat siten, että ne osoittavat vastakkaisiin suuntiin ja muodostavat 180° kulman. Jos molemmat domeenit vastaavat sitoutuvia elektroneja, tämä synnyttää lineaarisen molekyylin.
Seuraavassa taulukossa on yhteenveto tavoista, joilla elektronisten domeenien eri määrät jakautuvat keskusatomin ympärille, sekä vastaava hybridisaatio ja erilaiset molekyyligeometriat sitoutuvien domeenien lukumäärän mukaan.
| Sähköisten verkkotunnusten lukumäärä | Jakelu | Hybridisaatio | yleinen kaava | molekyyligeometria | Esimerkki |
| 1 | – | – | AE | – | minulla on |
| 2 | Lineaarinen (180°) | sp | AE 2 | – | – |
| 2 | Lineaarinen (180°) | sp | KIRVES | Lineaarinen | CO |
| 2 | Lineaarinen (180°) | sp | AX 2 | Lineaarinen | CO2_ _ |
| 3 | trigonaalinen taso | sp 2 | AE 3 | – | |
| 3 | trigonaalinen taso | sp 2 | AX 2 | Lineaarinen | |
| 3 | trigonaalinen taso | sp 2 | AX 2 E | Kulma (<120°) | |
| 3 | trigonaalinen taso | sp 2 | AX 3 | Trigonaalinen taso (120°) | CO 3 2- |
| 4 | tetraedrinen | sp 3 | AE 4 | – | – |
| 4 | tetraedrinen | sp 3 | AX 3 | Lineaarinen | HCl |
| 4 | tetraedrinen | sp 3 | AX 2 E 2 | Kulma (<109,5°) | H2O _ _ |
| 4 | tetraedrinen | sp 3 | AX 3E _ | Trigonaalinen pyramidi (<109,5°) | NH3_ _ |
| 4 | tetraedrinen | sp 3 | AX 4 | tetraedrinen (109,5°) | CH 4 |
| 5 | trigonaalinen bipyramidi | sp 3d _ | AX 5 | Trigonaalinen bipyramidaalinen (120° ja 90°) | FAQ 5 |
| 6 | oktaedri | sp 3 d 2 | AX 6 | Oktaedri (90°) | SF6_ _ |
Viitteet
ATOMOS. (2020, 22. huhtikuuta). Valence Bond (VB) teoria . Fysiikka ja kemia. https://lafisicayquimica.com/teoria-del-enlace-de-valencia-vb/
Borrás, JJ (sf). Molekyylirakenteet: VSPR-malli (RPSEV) . JJ Borras. https://www.uv.es/borrasj/EQEM_web_page/temas/tema_5/VSEPR.pdf
Chang, R. (2002). Fysikaalinen kemia (1. painos ). MCGRAW HILLIN KOULUTUS.
Kuinka tunnistaa elektronidomeeni? (nd). Aleph. https://aleph.org.mx/como-identificar-un-dominio-de-electrones
Elektronialueen määritelmä ja VSEPR-teoria – Mielenkiintoista – 2021 . (nd). LesKanaris. https://us.leskanaris.com/3397-electron-domain-definition-and-vsepr-theory.html
