I kjemi refererer elektronedomenet til antall ensomme par eller knytte bånd lokasjoner rundt et bestemt atom i et molekyl. Elektron-domener kan også kalles elektrongrupper. Obligasjonsplassering er uavhengig av om obligasjonen er en enkelt, dobbel eller trippel.
Viktige takeaways: Elektron-domene
- Et atoms elektron-domene er antall ensomme par eller kjemiske bindingssteder som omgir det. Det representerer antall lokasjoner som forventes å inneholde elektroner.
- Ved å kjenne elektrondomenet til hvert atom i et molekyl, kan du forutsi geometrien. Dette er fordi elektronene distribuerer rundt et atom for å minimere frastøtning med hverandre.
- Elektronavsky er ikke den eneste faktoren som påvirker molekylær geometri. Elektroner tiltrekkes av positivt ladede kjerner. De kjerner, på sin side, frastøt hverandre.
Valence Shell Electron Pair Repulsion Theory
Tenk å knytte to ballonger sammen i endene. Ballongene frastøter hverandre automatisk. Legg til en tredje ballong, og det samme skjer slik at de bundne endene danner en sidestilt trekant. Legg til en fjerde ballong, og de bundne endene omorienterer seg til en tetraedrisk form.
Det samme fenomenet oppstår med elektroner. Elektroner frastøter hverandre, så når de plasseres i nærheten av hverandre, organiserer de seg automatisk til en form som minimerer frastøtning blant dem. Dette fenomenet blir beskrevet som VSEPR, eller Valence Shell Electron Pair Repulsion.
Elektrondomene brukes i VSEPR teori for å bestemme den molekylære geometrien til et molekyl. Konvensjonen er å angi antall bindingselektronpar med store bokstaven X, antall ensomme elektronpar med store bokstaver E, og store bokstaver A for molekylets sentrale atom (ØKSnEm). Når du forutsier molekylær geometri, må du huske på at elektronene generelt prøver å maksimere avstanden fra hver andre, men de er påvirket av andre krefter, for eksempel nærhet og størrelse på en positivt ladet cellekjernen.
For eksempel CO2 har to elektrondomener rundt det sentrale karbonatom. Hver dobbeltbinding teller som ett elektronisk domene.
Forholder elektrondomener til molekylær form
Antall elektron domener indikerer antall steder du kan forvente å finne elektroner rundt et sentralt atom. Dette knytter seg til den forventede geometrien til et molekyl. Når elektron-domenearrangementet brukes til å beskrive rundt det sentrale atomet i et molekyl, kan det kalles molekylets elektron-domene-geometri. Arrangementet av atomer i rommet er molekylær geometri.
Eksempler på molekyler, deres elektroniske domenegeometri og molekylær geometri inkluderer:
- ØKS2 - Den toelektroniske domenestrukturen produserer et lineært molekyl med elektrongrupper med 180 graders mellomrom. Et eksempel på et molekyl med denne geometrien er CH2= C = CH2, som har to H2C-C bindinger som danner en 180-graders vinkel. Karbondioksid (CO2) er et annet lineært molekyl, bestående av to O-C-bindinger som er 180 grader fra hverandre.
- ØKS2E og AX2E2 - Hvis det er to elektroniske domener og ett eller to ensomme elektronpar, kan molekylet ha en bøyd geometri. Enlige elektronpar gir et stort bidrag til formen på et molekyl. Hvis det er ett ensomt par, er resultatet en trigonal plan form, mens to ensomme par gir en tetraedrisk form.
- ØKS3 - Det tre elektroniske domenesystemet beskriver en trigonal plan geometri av et molekyl hvor fire atomer er ordnet for å danne trekanter i forhold til hverandre. Vinklene legger opp til 360 grader. Et eksempel på et molekyl med denne konfigurasjonen er bortrifluorid (BF3), som har tre F-B-bindinger, som hver danner 120-graders vinkler.
Bruke elektrondomener for å finne molekylær geometri
For å forutsi molekylær geometri ved bruk av VSEPR-modellen:
- Skisse Lewis-struktur av ionet eller molekylet.
- Arranger elektrondomenene rundt sentralatomet for å minimere frastøtning.
- Telle det totale antall elektroniske domener.
- Bruk vinkelarrangementet av de kjemiske bindingene mellom atomene for å bestemme molekylær geometri. Husk at flere bindinger (dvs. dobbeltbindinger, trippelbindinger) teller som ett elektronisk domene. Med andre ord, en dobbeltbinding er ett domene, ikke to.
kilder
Jolly, William L. "Moderne uorganisk kjemi." McGraw-Hill College, 1. juni 1984.
Petrucci, Ralph H. "Generell kjemi: Prinsipper og moderne applikasjoner." F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura, et al., 11. utgave, Pearson, 29. februar 2016.