Tabla de Contenidos
Domeniul electronic se referă la regiunea din spațiu din jurul nucleului unui atom în care se găsesc cel mai probabil electroni de valență , fie electroni de legătură, fie electroni de valență liberi (neîmpărțiți).
Domeniile electronice pot implica spațiul în care se află un singur electron neîmpărtășit, ca în cazul radicalilor liberi; o pereche de electroni neîmpărtășită; sau pot conține chiar una sau mai multe perechi de electroni de legătură, ca în cazul legăturilor covalente multiple.
Importanța domeniilor electronice
Cunoașterea sau capacitatea de a prezice poziția și orientarea în spațiu a domeniilor electronice este de mare importanță pentru chimiști. Pentru început, acest lucru ne permite să cunoaștem geometria moleculară , deoarece indică locul unde se află atomii legați de un atom central. Adică, cunoașterea domeniilor electronice ne permite să prezicem forma moleculelor și pozițiile relative ale diferitelor grupuri sau atomi care o alcătuiesc.
În plus, domeniile electronice fac posibilă, de asemenea, prezicerea multor aspecte ale reactivității moleculelor. De exemplu, cunoașterea orientării unei perechi de electroni singure îi ajută pe chimiști să înțeleagă cum reacționează bazele Lewis și de ce reacționează cu orientarea particulară cu care reacționează și nu cu alta.
În cele din urmă, numărul de domenii electronice ale unui anumit atom face posibilă prezicerea sau stabilirea tipului de hibridizare pe care trebuie să-l posede un atom într-o moleculă dată. Acest lucru este foarte practic pentru a putea stabili tipurile de orbitali care sunt implicați în formarea legăturilor chimice conform teoriei legăturii de valență.
Conform acestei teorii, legăturile se formează prin suprapunerea orbitalilor atomici în care se află electronii de valență ai atomilor legați. Domeniile electronice ne permit să prezicem care dintre acești orbitali atomici ar trebui să fie implicați.
Structurile Lewis și teoria repulsiei perechilor de electroni de valență (VTRPE)
După cum am menționat cu un moment în urmă, orientarea domeniilor electronice poate fi prezisă și astfel geometria moleculară, hibridizarea și chiar reactivitatea unei molecule pot fi prezise în același timp. Această predicție se bazează pe două aspecte fundamentale ale structurii moleculare:
- Structura lui Lewis.
- Teoria repulsiei perechilor de electroni de valență (TRPEV).
Structuri Lewis
Structura Lewis este o reprezentare grafică a atomilor care alcătuiesc o moleculă împreună cu toți electronii lor de valență. Conform teoriei propuse de Lewis, atomii se combină pentru a se înconjura cu opt electroni și dobândesc astfel configurația electronică a învelișului de valență a gazelor nobile (denumită în mod obișnuit regula octetului). Aceasta reprezintă una dintre cele mai importante baze pentru prezicerea modului în care electronii sunt împărțiți într-o moleculă. În plus, ne permite să prezicem ce atomi sunt legați între ei și prin ce tipuri de legături.
Structura Lewis permite să se determine direct câte domenii electronice are fiecare atom dintr-o moleculă. De exemplu, în molecula de apă, structura Lewis are un atom central de oxigen înconjurat de doi atomi de hidrogen și este legat de aceștia prin intermediul unor legături covalente simple.
În plus, are două perechi de electroni liberi neîmpărțiți, astfel încât, în total, are 4 domenii electronice.
Teoria respingerii perechilor de electroni de valență (TRPEV)
Deși structura Lewis ne spune câte domenii electronice are un atom dintr-o moleculă, nu ne spune cum sunt orientate în spațiu. Pentru aceasta ne bazăm pe TRPEV.
Aceasta este o teorie foarte simplu de înțeles. Afirmă că, datorită repulsiei generate de sarcinile lor egale, electronii de valență vor încerca întotdeauna să se îndepărteze cât mai mult unul de celălalt. Din acest motiv, într-un atom care are doar două domenii electronice, acestea vor fi orientate în așa fel încât să îndrepte în direcții opuse, formând un unghi de 180°. Dacă ambele domenii corespund electronilor de legătură, atunci aceasta va da naștere la o moleculă liniară.
Următorul tabel rezumă modurile în care diferitele numere de domenii electronice sunt distribuite în jurul atomului central, precum și hibridizarea respectivă și diferitele geometrii moleculare în funcție de numărul de domenii de legare.
| Numărul de domenii electronice | Distributie | Hibridizare | formula generică | geometrie moleculară | Exemplu |
| 1 | – | – | AE | – | eu am |
| 2 | Linear (180°) | sp | AE 2 | – | – |
| 2 | Linear (180°) | sp | TOPOR | Liniar | CO |
| 2 | Linear (180°) | sp | AXE 2 | Liniar | CO2 _ |
| 3 | plan trigonal | sp 2 | AE 3 | – | |
| 3 | plan trigonal | sp 2 | AXE 2 | Liniar | |
| 3 | plan trigonal | sp 2 | AX 2 E | Unghiar (<120°) | |
| 3 | plan trigonal | sp 2 | AXE 3 | Plan trigonal (120°) | CO 3 2- |
| 4 | tetraedric | sp 3 | AE 4 | – | – |
| 4 | tetraedric | sp 3 | AXE 3 | Liniar | acid clorhidric |
| 4 | tetraedric | sp 3 | AX 2 E 2 | Unghiar (<109,5°) | H2O _ _ |
| 4 | tetraedric | sp 3 | AX 3E _ | Trigonal piramidal (<109,5°) | NH3 _ |
| 4 | tetraedric | sp 3 | AXE 4 | tetraedric (109,5°) | CH 4 |
| 5 | bipiramida trigonală | sp 3d _ | AXE 5 | Trigonal bipiramidal (120° și 90°) | Întrebări frecvente 5 |
| 6 | octaedric | sp 3 d 2 | AXE 6 | Octaedral (90°) | SF6 _ |
Referințe
ATOMOS. (22 aprilie 2020). Teoria legăturii de valență (VB) . Fizică și chimie. https://lafisicayquimica.com/teoria-del-enlace-de-valencia-vb/
Borrás, JJ (sf). Structuri moleculare: model VSPR (RPSEV) . JJ Borras. https://www.uv.es/borrasj/EQEM_web_page/temas/tema_5/VSEPR.pdf
Chang, R. (2002). Fizicochimie ( ed . I). MCGRAW HILL EDUCAȚIE.
Cum se identifică un domeniu de electroni? (nd). Aleph. https://aleph.org.mx/como-identificar-un-dominio-de-electrones
Definirea domeniului electronic și teoria VSEPR – Interesant – 2021 . (nd). LesKanaris. https://us.leskanaris.com/3397-electron-domain-definition-and-vsepr-theory.html
