Rozdíl mezi elektronovou geometrií a molekulární geometrií

Chemie je studium hmoty a zabývá se mnoha způsoby, jak může být jeden druh hmoty změněn na jiné. Je známo, že veškerá hmota je vyrobena z jednoho nebo více ze sta různých druhů atomů. Všechny atomy jsou složeny ze tří základních částic - protonů, elektronů a neutronů. Molekula sestává ze skupiny dvou nebo více atomů držených pohromadě v určitém geometrickém vzoru. Když jsou dva nebo více atomů pevně drženy pohromadě, aby vytvořily molekulu, existují chemické vazby mezi každým atomem a jeho blízkými sousedy. Tvar molekuly přináší množství informací a prvním krokem k pochopení chemie molekuly je poznání její geometrie.

Molekulární geometrie jednoduše odkazuje na trojrozměrné uspořádání atomů, které tvoří molekulu. Termín struktura je spíše používán ve smyslu jednoduše znamenat konektivitu atomů. Tvar molekuly je určen na základě vzdáleností mezi atomovými jádry, které jsou spolu spojeny. Geometrie molekul je určena teorií Valence-Shell Electron-Pair Repulsion (VESPR) - model používaný k určení obecného tvaru molekuly na základě počtu párů elektronů kolem centrálního atomu. Geometrie molekuly je dána jako elektronová geometrie nebo molekulární geometrie.

Co je elektronová geometrie?

Termín elektronová geometrie se týká názvu geometrie párů / skupin / domén elektronů na centrálním atomu, ať už se jedná o vazebné elektrony nebo nevázané elektrony. Elektronové páry jsou definovány jako elektrony ve dvojicích nebo svazcích, osamělých párech nebo někdy jako jediný nepárový elektron. Protože elektrony jsou vždy v neustálém pohybu a jejich dráhy nelze přesně definovat, je uspořádání elektronů v molekule popsáno jako distribuce hustoty elektronů. Vezměme si příklad methanu, jehož chemický vzorec je CH₄. Zde je středním atomem uhlík se 4 valenčními elektrony a 4 elektrony s vodíkovým podílem s 1 uhlíkem za vzniku 4 kovalentních vazeb. To znamená, že kolem uhlíku je celkem 8 elektronů a neexistují žádné jednotlivé vazby, takže počet osamělých párů je 0. 0. To naznačuje CH₄ je tetrahedrální geometrie.

Co je molekulární geometrie?

Molekulární geometrie se používá k určení tvaru molekuly. Jde jednoduše o trojrozměrné uspořádání nebo strukturu atomů v molekule. Pochopení molekulární geometrie sloučeniny pomáhá určit reaktivitu, polaritu, barvu, fázi hmoty a magnetismus. Geometrie molekuly je obvykle popsána z hlediska délky vazby, vazebných úhlů a torzních úhlů. Pro malé molekuly může být molekulární vzorec a tabulka standardních vazebních délek a úhlů vše, co je potřebné pro stanovení geometrie molekuly. Na rozdíl od elektronové geometrie se předpovídá uvažováním pouze párů elektronů. Vezměme si příklad vody (H₂Ó). Zde je kyslík (O) centrálním atomem se 6 valenčními elektrony, takže k dokončení oktetu je třeba dalších 2 elektronů ze 2 atomů vodíku. Jsou tedy 4 skupiny elektronů uspořádané do čtyřstěnného tvaru. K dispozici jsou také 2 páry jednoduchých vazeb, takže výsledný tvar je ohnutý.

Rozdíl mezi elektronovou geometrií a molekulární geometrií

Terminologie pro elektronovou geometrii a molekulární geometrii

 Termín elektronová geometrie se týká názvu geometrie párů / skupin / domén elektronů na centrálním atomu, ať už se jedná o vazebné elektrony nebo nevázané elektrony. Pomáhá pochopit, jak jsou různé molekuly elektronů uspořádány v molekule. Molekulární geometrie naopak určuje tvar molekuly a jedná se o trojrozměrnou strukturu atomů v molekule. Pomáhá pochopit celý atom a jeho uspořádání.

Geometrie

Geometrie molekuly je stanovena na základě vazby elektronových párů, ale nikoli počtu elektronových párů. Je to trojrozměrný tvar, který molekula zabírá v prostoru. Molekulární geometrie je také definována jako pozice atomových jader v molekule. Elektronová geometrie molekuly je naproti tomu určena na základě vazebných elektronových párů i osamělých elektronových párů. Geometrii elektronů lze určit pomocí teorie VESPR.

Příklady elektronové geometrie a molekulární geometrie

Jedním z mnoha příkladů geometrie čtyřstěnných elektronů je amoniak (NH₃). Centrální atom je zde N a čtyři páry elektronů jsou distribuovány ve tvaru čtyřstěnu s pouze jedním osamělým elektronovým párem. Elektronová geometrie NH3 je tedy tetrahedrální. Jeho molekulární geometrie je však trigonální pyramidální, protože úhly vazby jsou 107 stupňů, protože atomy vodíku jsou odpuzovány osamělým párem elektronů kolem dusíku. Podobně molekulární geometrie vody (H₂O) je ohnutý, protože existují 2 páry jednoduchých vazeb.

Elektronová geometrie vs. molekulární geometrie: srovnávací tabulka

Souhrn elektronové geometrie Vs. Molekulární geometrie

Jak elektronová geometrie, tak molekulární geometrie se řídí modelem Valence-Shell Electron-Pair Repulsion (VESPR) k určení obecného tvaru molekuly na základě počtu párů elektronů kolem centrálního atomu. Molekulární geometrie je však stanovena pouze na základě párování elektronových párů, nikoli na počtu elektronových párů, zatímco geometrie elektronů je stanovena na základě spojujících se elektronových párů i osamělých elektronových párů. Pokud v molekule nejsou osamělé páry elektronů, je geometrie elektronů stejná jako molekulární tvar. Jak jsme řekli, tvar molekuly o ní hodně říká a prvním krokem k pochopení chemie molekuly je určení její geometrie.