Tabla de Contenidos
Det elektroniske domenet refererer til området i rommet rundt kjernen til et atom der valenselektroner er mest sannsynlig å finne , enten bindende elektroner eller frie (udelte) valenselektroner.
Elektroniske domener kan involvere rommet der et enkelt ikke-delt elektron befinner seg, som i tilfellet med frie radikaler; et udelt elektronpar; eller de kan til og med inneholde ett eller flere par bindingselektroner, som i tilfellet med flere kovalente bindinger.
Viktigheten av elektroniske domener
Å kjenne til eller kunne forutsi posisjonen og orienteringen i rommet til elektroniske domener er av stor betydning for kjemikere. Til å begynne med lar dette oss kjenne molekylgeometrien , siden den indikerer hvor atomene bundet til et sentralt atom befinner seg. Det vil si at å kjenne de elektroniske domenene gjør at vi kan forutsi formen på molekylene og de relative posisjonene til de forskjellige gruppene eller atomene som utgjør den.
I tillegg til dette gjør elektroniske domener det også mulig å forutsi mange aspekter ved reaktiviteten til molekyler. For eksempel, å kjenne orienteringen til et ensomt elektronpar hjelper kjemikere å forstå hvordan Lewis-baser reagerer og hvorfor de reagerer med den spesielle orienteringen de reagerer med og ikke en annen.
Til slutt gjør antallet elektroniske domener til et bestemt atom det mulig å forutsi eller etablere typen hybridisering som et atom må ha i et gitt molekyl. Dette er veldig praktisk for å kunne etablere hvilke typer orbitaler som er involvert i dannelsen av kjemiske bindinger i henhold til valensbindingsteorien.
I følge denne teorien dannes bindinger av overlappende atomorbitaler der valenselektronene til de bundne atomene er lokalisert. De elektroniske domenene lar oss forutsi hvilke av disse atomorbitalene som bør være involvert.
Lewis Structures and the Valence Electron Pair Repulsion Theory (VTRPE)
Som nevnt for et øyeblikk siden, kan orienteringen til elektroniske domener forutsies og dermed molekylær geometri, hybridisering og til og med reaktivitet til et molekyl kan forutsies på samme tid. Denne spådommen er basert på to grunnleggende aspekter ved molekylær struktur:
- Lewis-strukturen.
- Theory of Repulsion of the Pairs of Valence Electrons (TRPEV).
Lewis strukturer
Lewis-strukturen er en grafisk representasjon av atomene som utgjør et molekyl sammen med alle deres valenselektroner. I følge teorien foreslått av Lewis, kombineres atomer for å omgi seg med åtte elektroner og får dermed den elektroniske konfigurasjonen av valensskallet til edelgasser (ofte kalt oktettregelen). Dette representerer en av de viktigste basene for å forutsi hvordan elektroner deles i et molekyl. I tillegg lar det oss forutsi hvilke atomer som er knyttet til hverandre og med hvilke typer bindinger.
Lewis-strukturen lar en bestemme direkte hvor mange elektroniske domener hvert atom i et molekyl har. For eksempel, i vannmolekylet har Lewis-strukturen et sentralt oksygenatom omgitt av to hydrogenatomer og er knyttet til dem ved hjelp av enkeltkovalente bindinger.
I tillegg har den to par udelte frie elektroner, slik at den totalt har 4 elektroniske domener.
Theory of Repulsion of the Pairs of Valence Electrons (TRPEV)
Selv om Lewis-strukturen forteller oss hvor mange elektroniske domener et atom i et molekyl har, forteller den oss ikke hvordan de er orientert i rommet. For dette er vi avhengige av TRPEV.
Dette er en veldig enkel teori å forstå. Den sier at på grunn av frastøtingen generert av deres like ladninger, vil valenselektroner alltid prøve å komme så langt unna hverandre som mulig. Av denne grunn, i et atom som bare har to elektroniske domener, vil de være orientert på en slik måte at de peker i motsatte retninger, og danner en vinkel på 180°. Hvis begge domenene tilsvarer bindingselektroner, vil dette gi opphav til et lineært molekyl.
Følgende tabell oppsummerer måtene de forskjellige antall elektroniske domener er fordelt rundt det sentrale atomet på, samt den respektive hybridiseringen og de forskjellige molekylære geometriene i henhold til antall bindingsdomener.
| Antall elektroniske domener | Fordeling | Hybridisering | generisk formel | molekylær geometri | Eksempel |
| 1 | – | – | AE | – | jeg har |
| 2 | Lineær (180°) | sp | AE 2 | – | – |
| 2 | Lineær (180°) | sp | ØKS | Lineær | CO |
| 2 | Lineær (180°) | sp | AX 2 | Lineær | CO2 _ |
| 3 | trigonalt plan | sp 2 | AE 3 | – | |
| 3 | trigonalt plan | sp 2 | AX 2 | Lineær | |
| 3 | trigonalt plan | sp 2 | AX 2 E | Vinkel (<120°) | |
| 3 | trigonalt plan | sp 2 | AX 3 | Trigonalt plan (120°) | CO 3 2- |
| 4 | tetraedrisk | sp 3 | AE 4 | – | – |
| 4 | tetraedrisk | sp 3 | AX 3 | Lineær | HCl |
| 4 | tetraedrisk | sp 3 | AX 2 E 2 | Vinkel (<109,5°) | H2O _ _ |
| 4 | tetraedrisk | sp 3 | AX 3E _ | Trigonal pyramideformet (<109,5°) | NH3 _ |
| 4 | tetraedrisk | sp 3 | AX 4 | tetraedrisk (109,5°) | CH 4 |
| 5 | trigonal bipyramide | sp 3d _ | AX 5 | Trigonal bipyramidal (120° og 90°) | Vanlige spørsmål 5 |
| 6 | oktaedrisk | sp 3 d 2 | AX 6 | Oktaedral (90°) | SF6 _ |
Referanser
ATOMOS. (2020, 22. april). Valence Bond (VB) teori . Fysikk og kjemi. https://lafisicayquimica.com/teoria-del-enlace-de-valencia-vb/
Borrás, JJ (sf). Molekylære strukturer: VSPR-modell (RPSEV) . JJ Borras. https://www.uv.es/borrasj/EQEM_web_page/temas/tema_5/VSEPR.pdf
Chang, R. (2002). Fysisk kjemi (1. utg .). MCGRAW HILL UTDANNING.
Hvordan identifisere et elektrondomene? (nd). Aleph. https://aleph.org.mx/como-identificar-un-dominio-de-electrones
Elektrondomenedefinisjon og VSEPR-teori – Interessant – 2021 . (nd). LesKanaris. https://us.leskanaris.com/3397-electron-domain-definition-and-vsepr-theory.html
