Tabla de Contenidos
Az elektronikus tartomány az atommag körüli térbeli régióra utal, amelyben a legnagyobb valószínűséggel vegyértékelektronok találhatók , akár kötőelektronok, akár szabad (nem megosztott) vegyértékelektronok.
Az elektronikus tartományok magukban foglalhatják azt a teret, amelyben egyetlen meg nem osztott elektron található, mint a szabad gyökök esetében; egy meg nem osztott elektronpár; vagy akár egy vagy több kötőelektronpárt is tartalmazhatnak, mint a többszörös kovalens kötések esetében.
Az elektronikus tartományok jelentősége
Az elektronikus tartományok térbeli helyzetének és orientációjának ismerete vagy megjóslása nagy jelentőséggel bír a vegyészek számára. Először is, ez lehetővé teszi számunkra a molekuláris geometria megismerését , mivel ez jelzi, hogy a központi atomhoz kapcsolódó atomok hol helyezkednek el. Vagyis az elektronikus tartományok ismerete lehetővé teszi a molekulák alakjának és az azt alkotó különböző csoportok vagy atomok egymáshoz viszonyított helyzetének előrejelzését.
Ezen túlmenően az elektronikus domének lehetővé teszik a molekulák reaktivitásának számos aspektusának előrejelzését. Például egy magányos elektronpár orientációjának ismerete segít a vegyészeknek megérteni, hogyan reagálnak a Lewis-bázisok, és miért reagálnak az adott orientációval, és nem egy másikkal.
Végül, egy adott atom elektrondoménjeinek száma lehetővé teszi annak előrejelzését vagy megállapítását, hogy egy atomnak milyen hibridizációt kell végrehajtania egy adott molekulában. Ez nagyon praktikus ahhoz, hogy meg lehessen állapítani, hogy a vegyértékkötés elmélet szerint milyen típusú pályák vesznek részt a kémiai kötések kialakításában.
Ezen elmélet szerint a kötéseket átfedő atomi pályák képezik, amelyeken a kötött atomok vegyértékelektronjai találhatók. Az elektronikus tartományok lehetővé teszik számunkra, hogy megjósoljuk, hogy ezen atomi pályák közül melyiknek kell részt vennie.
Lewis szerkezetek és a valencia elektronpár taszítás elmélete (VTRPE)
Ahogy egy pillanattal ezelőtt említettük, megjósolható az elektronikus domének orientációja, és így egyidejűleg megjósolható egy molekula molekula geometriája, hibridizációja, sőt reaktivitása is. Ez az előrejelzés a molekulaszerkezet két alapvető aspektusán alapul:
- A Lewis szerkezet.
- A vegyértékelektronok párjainak taszításának elmélete (TRPEV).
Lewis szerkezetek
A Lewis-struktúra a molekulát alkotó atomok grafikus ábrázolása az összes vegyértékelektronjukkal együtt. A Lewis által javasolt elmélet szerint az atomok nyolc elektronnal veszik körül magukat, és így felveszik a nemesgázok vegyértékhéjának elektronikus konfigurációját (ezt általában oktett szabálynak nevezik). Ez jelenti az egyik legfontosabb alapot annak előrejelzéséhez, hogy az elektronok hogyan oszlanak meg egy molekulában. Ezenkívül lehetővé teszi számunkra, hogy megjósoljuk, mely atomok és milyen típusú kötések kapcsolódnak egymáshoz.
A Lewis-struktúra lehetővé teszi annak közvetlen meghatározását, hogy egy molekulában az egyes atomok hány elektrondoménnel rendelkeznek. Például a vízmolekulában a Lewis-szerkezetnek van egy központi oxigénatomja, amelyet két hidrogénatom vesz körül, és egyetlen kovalens kötéssel kapcsolódik hozzájuk.
Ezenkívül két pár meg nem osztott szabad elektronja van, így összesen 4 elektronikus tartománya van.
A vegyértékelektronpárok taszításának elmélete (TRPEV)
Bár a Lewis-struktúra megmondja, hogy egy molekulában egy atomnak hány elektrondoménje van, azt nem árulja el, hogyan tájékozódtak a térben. Ehhez a TRPEV-re támaszkodunk.
Ez egy nagyon egyszerű elmélet, amelyet meg kell érteni. Azt állítja, hogy az egyenlő töltésük által keltett taszítás miatt a vegyértékelektronok mindig megpróbálnak a lehető legtávolabb kerülni egymástól. Emiatt egy olyan atomban, amelynek csak két elektronikus tartománya van, ezek úgy vannak orientálva, hogy ellentétes irányba mutatnak, és 180°-os szöget zárnak be. Ha mindkét domén kötőelektronoknak felel meg, akkor ez egy lineáris molekulát eredményez.
Az alábbi táblázat összefoglalja a különböző számú elektronikus domének eloszlásának módjait a központi atom körül, valamint a megfelelő hibridizációt és a különböző molekuláris geometriákat a kötődomének számának megfelelően.
| Elektronikus domainek száma | terjesztés | Hibridizáció | általános képlet | molekuláris geometria | Példa |
| 1 | – | – | AE | – | Nekem van |
| 2 | Lineáris (180°) | sp | AE 2 | – | – |
| 2 | Lineáris (180°) | sp | FEJSZE | Lineáris | CO |
| 2 | Lineáris (180°) | sp | AX 2 | Lineáris | CO2_ _ |
| 3 | trigonális sík | sp 2 | AE 3 | – | |
| 3 | trigonális sík | sp 2 | AX 2 | Lineáris | |
| 3 | trigonális sík | sp 2 | AX 2 E | Szög (<120°) | |
| 3 | trigonális sík | sp 2 | AX 3 | Trigonális sík (120°) | CO 3 2- |
| 4 | tetraéderes | sp 3 | AE 4 | – | – |
| 4 | tetraéderes | sp 3 | AX 3 | Lineáris | HCl |
| 4 | tetraéderes | sp 3 | AX 2 E 2 | Szög (<109,5°) | H2O _ _ |
| 4 | tetraéderes | sp 3 | AX 3E _ | Trigonális piramis (<109,5°) | NH3_ _ |
| 4 | tetraéderes | sp 3 | AX 4 | tetraéder (109,5°) | CH 4 |
| 5 | trigonális bipiramis | sp 3d _ | AX 5 | Trigonális bipiramis (120° és 90°) | GYIK 5 |
| 6 | oktaéderes | sp 3 d 2 | AX 6 | Oktaéder (90°) | SF6_ _ |
Hivatkozások
ATOMOS. (2020. április 22.). Valence Bond (VB) elmélet . Fizika és kémia. https://lafisicayquimica.com/teoria-del-enlace-de-valencia-vb/
Borrás, JJ (sf). Molekulaszerkezetek: VSPR modell (RPSEV) . JJ Borras. https://www.uv.es/borrasj/EQEM_web_page/temas/tema_5/VSEPR.pdf
Chang, R. (2002). Fizikokémia (1. kiadás ). MCGRAW HILL OKTATÁS.
Hogyan lehet azonosítani az elektrondomént? (nd). Aleph. https://aleph.org.mx/como-identificar-un-dominio-de-electrones
Elektron tartomány definíció és VSEPR elmélet – Érdekes – 2021 . (nd). LesKanaris. https://us.leskanaris.com/3397-electron-domain-definition-and-vsepr-theory.html
