Tabla de Contenidos
Miền điện tử đề cập đến vùng trong không gian xung quanh hạt nhân của nguyên tử trong đó các điện tử hóa trị có nhiều khả năng được tìm thấy nhất , hoặc là điện tử liên kết hoặc điện tử hóa trị tự do (không chia sẻ).
Các miền điện tử có thể liên quan đến không gian trong đó có một điện tử không chia sẻ, như trong trường hợp các gốc tự do; một cặp electron không chia sẻ; hoặc thậm chí chúng có thể chứa một hoặc nhiều cặp electron liên kết, như trong trường hợp nhiều liên kết cộng hóa trị.
Tầm quan trọng của tên miền điện tử
Biết hoặc có thể dự đoán vị trí và hướng trong không gian của các miền điện tử có tầm quan trọng lớn đối với các nhà hóa học. Để bắt đầu, điều này cho phép chúng ta biết dạng hình học phân tử , vì nó cho biết vị trí của các nguyên tử liên kết với nguyên tử trung tâm. Nghĩa là, việc biết các miền điện tử cho phép chúng ta dự đoán hình dạng của các phân tử và vị trí tương đối của các nhóm hoặc nguyên tử khác nhau tạo nên nó.
Thêm vào đó, các miền điện tử cũng giúp dự đoán nhiều khía cạnh về khả năng phản ứng của các phân tử. Ví dụ, biết hướng của một cặp electron đơn lẻ giúp các nhà hóa học hiểu cách bazơ Lewis phản ứng và lý do tại sao chúng phản ứng theo hướng cụ thể mà chúng phản ứng chứ không phải hướng khác.
Cuối cùng, số lượng miền điện tử của một nguyên tử cụ thể cho phép dự đoán hoặc thiết lập kiểu lai hóa mà một nguyên tử phải có trong một phân tử nhất định. Điều này rất thiết thực để có thể thiết lập được các loại obitan tham gia hình thành liên kết hóa học theo thuyết liên kết hóa trị.
Theo lý thuyết này, các liên kết được hình thành bởi các quỹ đạo nguyên tử chồng chéo trong đó các electron hóa trị của các nguyên tử liên kết được tìm thấy. Các miền điện tử cho phép chúng ta dự đoán quỹ đạo nguyên tử nào sẽ tham gia.
Cấu trúc Lewis và Lý thuyết lực đẩy cặp điện tử hóa trị (VTRPE)
Như đã đề cập lúc trước, hướng của các miền điện tử có thể được dự đoán và cùng với nó, hình học phân tử, sự lai hóa và thậm chí khả năng phản ứng của một phân tử có thể được dự đoán cùng một lúc. Dự đoán này dựa trên hai khía cạnh cơ bản của cấu trúc phân tử:
- Cấu trúc Lewis.
- Lý thuyết về lực đẩy của các cặp electron hóa trị (TRPEV).
cấu trúc Lewis
Cấu trúc Lewis là một biểu diễn đồ họa của các nguyên tử tạo nên một phân tử cùng với tất cả các electron hóa trị của chúng. Theo lý thuyết do Lewis đề xuất, các nguyên tử kết hợp để bao quanh chúng bằng tám electron và do đó thu được cấu hình điện tử của lớp vỏ hóa trị của khí hiếm (thường được gọi là quy tắc bát tử). Điều này thể hiện một trong những cơ sở quan trọng nhất để dự đoán cách các electron được chia sẻ trong một phân tử. Ngoài ra, nó cho phép chúng ta dự đoán những nguyên tử nào được liên kết với nhau và bằng những loại liên kết nào.
Cấu trúc Lewis cho phép người ta xác định trực tiếp có bao nhiêu miền điện tử mà mỗi nguyên tử trong phân tử có. Ví dụ, trong phân tử nước, cấu trúc Lewis có một nguyên tử oxy trung tâm được bao quanh bởi hai nguyên tử hydro và được liên kết với chúng bằng các liên kết cộng hóa trị đơn.
Ngoài ra, nó có hai cặp electron tự do không chia sẻ, do đó, tổng cộng, nó có 4 miền điện tử.
Lý thuyết về lực đẩy của các cặp electron hóa trị (TRPEV)
Mặc dù cấu trúc Lewis cho chúng ta biết có bao nhiêu miền điện tử mà một nguyên tử trong phân tử có, nhưng nó không cho chúng ta biết chúng được định hướng như thế nào trong không gian. Đối với điều này, chúng tôi dựa vào TRPEV.
Đây là một lý thuyết rất đơn giản để hiểu. Nó nói rằng, do lực đẩy được tạo ra bởi các điện tích bằng nhau của chúng, các electron hóa trị sẽ luôn cố gắng cách xa nhau nhất có thể. Vì lý do này, trong một nguyên tử chỉ có hai miền điện tử, chúng sẽ được định hướng sao cho chúng hướng ngược nhau, tạo thành một góc 180°. Nếu cả hai miền tương ứng với các electron liên kết, thì điều này sẽ tạo ra một phân tử tuyến tính.
Bảng sau đây tóm tắt các cách phân bố số lượng miền điện tử khác nhau xung quanh nguyên tử trung tâm, cũng như sự lai hóa tương ứng và các dạng hình học phân tử khác nhau theo số lượng miền liên kết.
| Số miền điện tử | Phân bổ | lai tạo | công thức chung | Hình học phân tử | Ví dụ |
| 1 | – | – | ae | – | tôi có |
| 2 | Tuyến tính (180°) | sp | AE 2 | – | – |
| 2 | Tuyến tính (180°) | sp | CÂY RÌU | tuyến tính | khí CO |
| 2 | Tuyến tính (180°) | sp | rìu 2 | tuyến tính | CO2 _ |
| 3 | mặt phẳng lượng giác | sp 2 | AE 3 | – | |
| 3 | mặt phẳng lượng giác | sp 2 | rìu 2 | tuyến tính | |
| 3 | mặt phẳng lượng giác | sp 2 | Rìu 2 E | Góc (<120°) | |
| 3 | mặt phẳng lượng giác | sp 2 | rìu 3 | Mặt phẳng lượng giác (120°) | CO 3 2- |
| 4 | tứ diện | sp 3 | AE 4 | – | – |
| 4 | tứ diện | sp 3 | rìu 3 | tuyến tính | HCl |
| 4 | tứ diện | sp 3 | RÌU 2 E 2 | Góc (<109,5°) | H2O _ _ |
| 4 | tứ diện | sp 3 | Rìu 3E _ | Hình chóp tam giác (<109,5°) | NH3 _ |
| 4 | tứ diện | sp 3 | Rìu 4 | tứ diện (109,5°) | CH 4 |
| 5 | lưỡng hình tam giác | sp 3d _ | Rìu 5 | Lưỡng kim tự tháp tam giác (120° và 90°) | Câu hỏi thường gặp 5 |
| 6 | bát diện | sp 3 d 2 | Rìu 6 | Bát diện (90°) | SF6 _ |
Người giới thiệu
nguyên tử. (2020, ngày 22 tháng 4). Lý thuyết liên kết hóa trị (VB) . Vật lý và hóa học. https://lafisicayquimica.com/teoria-del-enlace-de-valencia-vb/
Borrás, JJ (sf). Cấu trúc phân tử: Mô hình VSPR (RPSEV) . JJ Borras. https://www.uv.es/borrasj/EQEM_web_page/temas/tema_5/VSEPR.pdf
Chang, R. (2002). Hóa lý ( tái bản lần 1 .). GIÁO DỤC MCGRAW HILL.
Làm thế nào để xác định một miền điện tử? (nd). Aleph. https://aleph.org.mx/como-identificar-un-dominio-de-electrones
Định nghĩa miền điện tử và lý thuyết VSEPR – Thú vị – 2021 . (nd). LesKanaris. https://us.leskanaris.com/3397-electron-domain-definition-and-vsepr-theory.html
