소개
VSEPR 이론에 따른 분자의 5 가지 주요 형태는 선형 (예 :CO2), 삼중 평면 (예 :BCL3), 사면체 (예 :CH4), 삼각형 비 피라미드 (예 :PCL5) 및 옥타 레드 (예 :SF6)입니다. 몇 가지 질문이 발생합니다. 삼각형 모양의 측면으로서 정점과 결합으로 원자/분자를 가진 '삼각형 모양'에 분자가 있습니까? 동일한 분자 구조를 언급하는 '삼각 평면'및 '삼각형'용어는?.
삼각형 모양에 존재하는 분자는 반응성이 높습니다 (예 :시클로 프로판). 이는 이러한 분자의 고리 균주가 높고 다른 화학 종에 반응하여보다 안정적인 화합물을 형성하는 경향이 있기 때문입니다. 모든 화합물은 에너지 상태를 낮추는 경향이 있습니다. 분자의 에너지 상태가 낮을수록 화학 화합물이 더 안정적입니다. 높은 고리 균주는 분자의 에너지 상태를 증가 시켜서, 이들 삼각 화학 화합물은 더 낮은 에너지 상태를 달성하는 데 반응성이 높은 경향이 있으며 안정적이다.
.VSEPR 분자의 이론
분자의 형태는 분자의 화학적 및 물리적 특성을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 화학적 결합은 분자의 모양, 반응성, 극성, 색 및 자기 특성을 결정합니다.
전자 쌍 반발은 VSEPR 이론의 이론적 기초 (원자가 쉘 전자 쌍 반발 이론)를 형성한다. 전자 쌍의 반발 특성은이 순서로 증가합니다.
본드 쌍 (BP)-본드 쌍 (BP)
VSEPR 이론은 가정합니다
- 중앙 원자 주변의 원자가 쉘 전자 쌍 (결합 또는 비 결합) 수 분자의 모양을 결정합니다.
- 전자 구름이 음전 하전을받을 때, 충전과 마찬가지로, 원자가 쉘의 전자 쌍이 서로를 격퇴합니다.
- 더 많은 반발은 더 큰 불안정성을 의미합니다. 따라서, 이들 전자 쌍은 공간에서 그러한 위치를 차지하는 경향이있어 그들 사이의 거리를 극대화하고 그들 사이의 반발을 최소화한다. .
- VSEPR 이론은 원자가 쉘을 다루고, 원자가 전자는 서로 최대 거리에서 원자가 쉘에 위치하는 전자 쌍으로 취해집니다. 원자가 껍질은 구로 간주됩니다.
- 다중 결합은 단일 전자 쌍 인 것처럼 처리되고 다중 결합의 2 ~ 3 쌍은 단일 슈퍼 쌍으로 취급됩니다.
- 분자는 둘 이상의 공명 구조를 가질 수 있습니다. 이 경우 VSEPR 모델은 그러한 구조에 적용됩니다.
고독한 전자 쌍의 존재는 고독한 전자 쌍의 전자 쌍이 결합 쌍 전자와 비교하여 더 큰 반발을 경험하기 때문에 이상적인 형태로부터 분자의 편차를 초래한다. 더 큰 반발력의 이유는 고독한 쌍이 중앙 원자에 국한되기 때문입니다.
분자의 기하학적 형태는 VSEPR 이론의 도움으로 예측된다. 이 목적을 위해 분자는 두 가지 범주로 나뉩니다.
- 중앙 원자에 고독한 쌍이없는 분자.
- 중앙 원자에 하나 이상의 고독한 쌍이있는 분자
이제 우리는 하이브리드 화의 특성으로 인해 분자가 획득 할 수있는 다양한 모양에 더 깊이 빠져들 수 있습니다.
선형 분자
선형 분자 구조의 예는 CO2이며, 여기서 탄소 (C) 원자는 중간에 존재하고 2 개의 산소 (O) 원자는 1800 간격이다. 선형 분자의 혼성화는 sp.
이다삼각 평면
삼각 평면 분자 지오메트리를 갖는 분자의 예는 BCL3이다. 이 분자에서, 붕소 (B) 원자는 중심에 존재하며, 3 개의 염소 (CL) 원자가 삼각 평면 분자 지오메트리 인 정상 삼각형의 모서리에 존재한다.
이상적인 삼각 평면 모양은 3 개의 리간드가 동일 인 분자에서 이용 가능하다; 이러한 분자의 결합 각은 1200입니다. 분자의 이상적인 형태에서의 편차는 다른 리간드가 전기 음성화 차이로 존재할 때 발생하고 전자 쌍 상호 작용이 분자의 형태에 영향을 미칩니다. 삼중 평면에 의해 보유 된 혼성화는 SP2 하이브리드 화입니다.
사면체
사면체 분자 구조의 예는 CH4이며, 여기서 탄소 (C) 원자는 중심에 존재하고, 다른 모든 수소 원자가 109.50의 결합 각을 갖는 3 차원 배열로 배열된다. 사면체 분자의 혼성화는 SP3.
이다Trigonal Bipyramidal
삼각형이 피라미드 구조를 갖는 분자의 예는 PCL5이며, 여기서 인 (P) 원자는 중심에 존재하고 5 개의 염소 (CL) 원자가이를 둘러싸고 있으며, 그 중 3 개의 원자가 1200의 결합 각도를 형성하는 평면에 존재한다. Trigonal Bipyramidal에 의해 소유 된 혼성화는 SP3D입니다.
팔면체
팔면체 분자 구조를 갖는 분자의 예는 SF6이며, 여기서 황 (들) 원자는 중심에 존재하며, 6 개의 불소 원자는 모두 900의 결합 각을 갖는 3 차원 구조에서 중앙 원자를 둘러싸고있다.
결론
화학의 거대한 섹션은 분자 형상 및 기하학에 대한 연구를 다루고 있기 때문에 궁극적으로 분자의 에너지 상태를 결정하고 반응성, 극성 등을 정의하기 때문에 VSEPR 이론은 화학적 화합물의 분자 기하학을 예측하는 데 성공하고있다.
우리는 분자 형상을 큰 섹션으로 설명하고 정당화하는 VSEPR 이론을 다루었습니다. 우리는 또한 분자의 삼중 평면 형상에 대해 논의했으며, 여기서 우리는 삼각 평면 구조가 원자가 중심에 존재하고 3 개의 원자가 정측 삼각형의 정점에 존재한다는 것을 이해했다. 삼각형 모양의 분자, 원자/분자는 삼각형의 정점과 결합이 측면을 형성하는 곳으로,이 분자의 결합 각도가 약 600이기 때문에 매우 불안정합니다. 이러한 작은 결합 각도는 변형률과 결합의 불안정성으로 이어지고,이 분자는 가능한 한 순응으로 쉽게 반응하는 경향이 없습니다.