电子几何与分子几何

Anonim

化学是物质的研究,它涉及一种物质可以变成其他种类的许多方式。众所周知,所有物质都是由约一百种不同种类的原子中的一种或多种构成的。所有原子都由三个基本粒子组成 - 质子,电子和中子。分子由一组两个或多个以一定几何图案结合在一起的原子组成。当两个或多个原子牢固地结合在一起形成分子时,每个原子与其近邻之间存在化学键。分子的形状传达了大量的信息,理解分子化学的第一步就是了解它的几何形状。

分子几何结构仅指构成分子的原子的三维排列。术语结构在某种意义上用于简单地表示原子的连通性。分子的形状根据键合在一起的原子核之间的距离来确定。分子的几何形状由Valence-Shell电子对排斥(VESPR)理论确定 - 该模型用于根据中心原子周围的电子对数确定分子的一般形状。分子的几何形状可以是电子几何形状或分子几何形状。

什么是电子几何?

术语电子几何形状是指中心原子上的电子对/基团/域的几何形状的名称,无论它们是键合电子还是非键合电子。电子对被定义为成对或键合的电子,孤对电子或有时单个未成对电子。因为电子总是恒定运动并且它们的路径不能精确定义,所以分子中电子的排列用电子密度分布来描述。我们举一个甲烷的例子,其化学式为CH4。这里,中心原子是具有4价电子的碳和4个与1个碳共享电子的氢以形成4个共价键。这意味着碳周围总共有8个电子并且没有单个键,因此这里的孤对数为0.这表明CH4 是四面体几何。

什么是分子几何?

分子几何学用于确定分子的形状。它简单地指分子中原子的三维排列或结构。了解化合物的分子几何形状有助于确定反应性,极性,颜色,物质相和磁性。通常根据键长,键角和扭转角来描述分子的几何形状。对于小分子,分子式和标准键长和角度表可以是确定分子几何形状所需的全部。与电子几何不同,通过仅考虑电子对来预测。我们举一个水的例子(H.2O)。这里,氧(O)是具有6个价电子的中心原子,因此它需要来自2个氢原子的2个以上的电子来完成其八位组。因此有4个电子基团排列成四面体形状。还有2个单键对,因此产生的形状是弯曲的。

电子几何与分子几何的区别

电子几何和分子几何术语

术语电子几何形状是指中心原子上的电子对/基团/域的几何形状的名称,无论它们是键合电子还是非键合电子。它有助于理解分子中不同电子基团的排列方式。另一方面,分子几何决定了分子的形状,它是分子中原子的三维结构。它有助于理解整个原子及其排列。

几何

分子的几何形状仅基于键合电子对而不是电子对的数量来确定。它是分子在空间中占据的三维形状。分子几何形状也定义为分子中原子核的位置。另一方面,分子的电子几何形状是基于键合电子对和孤电子对确定的。电子几何结构可以使用VESPR理论确定。

电子几何和分子几何的例子

四面体电子几何形状的许多例子之一是Ammonia(NH3)。这里的中心原子是N,四个电子对分布成四面体形状,只有一个孤电子对。因此,NH 3的电子几何形状是四面体。然而,其分子几何形状是三角锥体,因为键合角为107度,因为氢原子被氮气周围的孤对电子排斥。类似地,水的分子几何形状(H.2O)弯曲,因为有2个单键对。

电子几何与分子几何:比较图表

电子几何学概述分子几何学

电子几何和分子几何都遵循Valence-Shell电子对排斥(VESPR)模型,以基于中心原子周围的电子对的数量来确定分子的一般形状。然而,分子几何结构仅基于键合电子对而不是电子对的数量来确定,而电子几何结构是基于键合电子对和孤立电子对确定的。当分子中不存在孤对电子时,电子几何形状与分子形状相同。就像我们说的那样,分子的形状说明了很多,理解分子化学的第一步是确定它的几何形状。